路基水稳层混合料施工中技术问题的分析
2017-09-15吴启莲
吴启莲
(海南省公路管理局,海南 海口 570125)
路基水稳层混合料施工中技术问题的分析
吴启莲
(海南省公路管理局,海南 海口 570125)
水稳层混合料的基础施工,是稳定路基的重要环节。要建设稳定的公路,就要建设稳定的路面结构层,即要提高公路水稳层混合料的施工质量。对路基水稳层混合料施工技术问题进行了探讨,有关经验可供相关专业人员参考。
路基水稳层;混合料施工;问题及措施
0 引言
近年来,我国在公路建设施工过程中越来越多地引入水泥稳定碎石来进行路面结构建设,但随着水泥稳定碎石在公路建设工程中的广泛使用,这种建筑结构也呈现出了一些不可避免的问题,如原材料碾压不密实、粗集料离析、摊铺不平整、拌和不均匀、配合比不准确、质量不合格等题,这些问题的发生严重阻碍了公路建设和使用的质量,引发较多的质量缺陷。因此,为了满足公路使用要求,保证公路工程的施工质量,工程监理单位必须加强工程监测工作,保证施工质量,使水稳层能够充分发挥在公路工程中的作用。
1 水稳层作用原理
水稳层是指将级配碎石当作骨料,使用规定数量的灰浆及足够的胶凝材料来填补骨料间的空隙,根据嵌挤原理进行铺设和压实工作。这一步骤的压实程度应接近密实度,其压实强度则基本要符合碎石材料间嵌挤原理,而且还要有一定数量的灰浆体积用于填补骨料之间的空隙。水泥稳定碎石层结构建筑之初强度通常较高,这一强度还会随着使用时间的增加而不断增加,并且会在较短时间内结成板体,所以会有更好的抗渗性和强度。建设水稳层所用的水泥量通常是混合建筑材料的4%~8%,一周无侧限的抗压程度一般在1.5%~4%MPa左右,这一数值高于其它材料建成的路基强度。作为公路路面最为理想的建筑材料,水稳水泥建成的水稳层铺设完成后,表面更为坚实,且遇大雨天气路面也不会出现泥泞问题。
2 路基水稳原料和设备的基本要求[1,2]
2.1 对原料选择的要求
(1)水泥
水泥是稳定碎石的重要原料,起着关键的作用,所以水泥的质量对于集料的质量起决定性作用。在施工中,我们应选用终凝时间较长、标号较低的水泥,保证有充足的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压等,而快凝水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥是绝对不能够应用到我们的工程建设中来的,以上的水泥不能达到预期的效果,得不到坚固的地基。
(2)混合材料
混合材料主要包括活性和非活性两个大类。例如:粉煤灰等可与水泥中析出的氧化钙相作用的物质,我们称之为活性物质,而对于那些不具有活性或活性相对来说比较低的人工或天然的矿物材料,我们称之为非活性物质。对于非活性物质,主要在材料的细度和不含有害成分方面做出了要求,对于活性物质来说,主要要求粉煤灰的质量。
(3)集料
主要是人工级配碎石。在级配碎石方面,主要是对碎石的大小做出了一定的要求。公路工程中,被用作底基层的集料最大粒径不应该超过40 mm,在用作基层时,集料的最大粒径不应超过30 mm。
(4)水
对于水的要求,一般不怎么严格,一般情况下,适用于饮用的水,均可拌制和养护水稳。如果对水质产生了怀疑,应该确定水中是否含有对水泥的强度发展有影响的物质,我们可以通过试验来确定。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度比小于90%的水源,是不适合用于水稳施工的,会破坏水稳层的抗压能力,影响路基的坚固性。
2.2 对设备选择上的要求
在水稳层的施工中,选择的设备主要是在拌和方面。拌和设备的质量好坏对混合料搅拌的质量具有决定因素。而拌和的搅拌料的质量主要取决于骨料、粉料、水等一系列物质的配比精确度是否合乎水稳层建设中的标准,我们一般选择WBC300型稳定土厂拌设备,这种设备采用的是电磁调速控制系统,在一定程度上保证材料在一个适宜的配比度,且在搅拌过程中,保证材料搅拌均匀,使其性能更加稳定,能够发挥最大、最好的工作效率。
3 路基水稳混合料组成设计
通过一定数量的原材料等一系列试验,从而能得出最大干密度和最佳水含量,经过7 d后,进行无侧限抗压强度试验。在试验结果中,我们可以看出,水泥稳定混合料和易性较好,试块容易成型,成型后的试块外观相对其他类型来说比较美观,而且7 d平均强度相对来说也比较高。不同配比的水稳试件7 d无侧限抗压强度在4~ 7MPa之间,相对于其他来说,抗压强度比较高。掺有水泥和粉煤灰的水稳试件就是经过许多次的循环测试之后,可以测到其抗压强度,而其他就达不到这一效果。总的来说,由粉煤灰、水泥、砂、碎石以及石屑组成的水稳基层,具有良好的抗压能力、,在外观来说,其面层较薄,具有一定的美观性,不仅可以提高沥青混凝土道路的使用寿命,而且能让人们感觉到赏心悦目。7 d无侧限抗压强度度、压实度应符合表1的要求。
表1 水泥稳定类的压实度及7 d无侧限抗压强度
4 路基水稳层施工中遇到的问题及措施
(1)水泥的质量问题及措施
水泥是水稳层是否牢固的一个重要的因素,所以应当引起重视。水泥的剂量大小对于水稳层起关键作用。如果水泥的剂量太小,不能够保证水泥稳定土的施工质量,其黏附性、牢固性都会受到质疑;如果水泥的剂量太大,从经济学的角度来看,很浪费资源 (是一件很浪费资源的事情);从质量方面来说,会使基层的裂缝增多、增宽,从而引起沥青层的相对应的反射裂缝,得不偿失。所以,水泥的剂量大小应该严格控制,通过试验得出一个比较合理的配比数,严格按照配比数进行混合,做到既不浪费原材料,又确保工程质量。
(2)混合料的含水量的问题及措施
在施工过程中,含水量应该根据天气和气温的情况有所变化,控制在最佳含水量的+0~+2%范围内,也就是说,含水量应大于最佳含水量1%~2%。为了防止混合料的离析,我们采用漏斗口加串筒的方式。在厂拌混合料的现场,每天都有后场专职试验人员在早上、中午、下午三个时间段分别对各种集料的含水量进行测定,取决的依据就是施工配比设计的最佳含水量的标准,并结合当天的湿度、气温以及运输情况来确定混合料拌和时的用水量。对于在前场负责检测压实度的专职试验人员来说,在混合料进行摊铺整型过程中,也需要他们对混合料的含水量进行及时的测定,及时指挥压路机进行碾压,我们要达到的效果就是在最佳含水量的条件下进行碾压,避免因含水量过大而产生“弹软”、“波浪”等现象,因为这些可能影响到混合料可能达到的密度和强度,增大混合料的干缩性,使结构层比平常容易产生干缩裂纹。如果含水量相对偏小的话,混合料黏着不好,比较松散,碾压成型比较困难,同样也会影响到混合料所能达到的密度和强度。所以,在施工过程中,我们对每一个环节都应该重视,任何一个小的问题,都有可能影响整个工程的进行,我们只有严格按规范施工,加强每一个施工环节的质量控制,我们才能够保障整体工程的质量。
(3)混合料的运输的问题及措施
混合料的运输过程应避免车辆的颠簸,减少混合料的离析。在远距离运输且气温较高的情况下,我们应当加盖毡布,防止水分的过分损失,从而破坏了最佳含水量,使作用大大降低。在摊铺与碾压的过程中,摊铺系数在1.3~1.5之间,在施工中,以“宁高勿低,宁刮勿补”为原则,全部的施工工程争取在水泥终凝前完成,一旦水泥终凝,则不能做任何工作。在碾压完成之后,我们要立即进行密度试验,如果不符合标准,我们应立即进行重新碾压,不能妨碍后续工作的进行,同时也是保证其长久耐用的一个前提。
(4)混合料摊铺接缝的问题及措施
接缝分为纵向接缝和横向接缝两种,如果摊铺机的宽度足够时,整体的摊铺是不会存在纵向接缝的问题,但在摊铺机的宽度不充足的情况下,我们可以采用两台摊铺机一前一后同时进行对混合料的摊铺,并一起进行碾压,可以避免纵向接缝的产生。摊铺混合料应连续作业,因特殊原因中断2 h或每天工作终结的时候,我们都需要设置横向接缝。对于横向接缝的设置,也有一定的方法,将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料进行铲除,对前一工作面进行画线,凿除,将浮石和浮灰去除,洒水进行湿润,紧接着进行新的混合料的摊铺工作,在再一次进行碾压的时候,对这一部分应该加强碾压,不能漏压,保证各段路基的压实度均匀一致。
(5)混合料的压实的问题及措施
混合料在摊铺成型之后,就可以使用压路机进行碾压了。在碾压过程中,碾压的长度需要通过施工现场的实际情况来确定。如果实际测得的混合料含水量比最佳含水量多,而且在环境温度比较低的情况下,我们可以选取适当延长碾压长度的方案,使水分消耗掉一部分,从而使混合料的含水量接近最佳含水量,如果混合料的含水量和最佳含水量比较接近,而且环境温度相对来说比较高的情况下,我们可以适当缩短碾压的长度,保证碾压工作可以在混合料最佳含水量的状态下完成。总之,计划赶不上变化,我们应当根据实际情况,适当地改变我们的施工方案,以求达到最好的、最优质的施工效果,使工程的质量得到充足的保障。
(6)养护的问题及措施
在水泥稳定碎石基层碾压成型之后,应及时开展覆盖、洒水的养护工作。水可以与水泥发生水化反应,水分的蒸发,可以使水化反应的速度也减慢,最终达到终止的程度,这一结果会让凝结硬化后的水泥的强度减弱。这一现象一般发生在夏季,炎热的温度使水分快速蒸发,容易产生裂纹,所以在夏季施工后,需要在基层表面覆盖上保水功效比较好的薄膜、湿沙或是洒上水,使水化反应继续,保障路面的强度。
5 结语
总而言之,水泥稳定碎石基层的优势较为明显,比如刚度大、强度高、承载能力强,而且其整体稳定性以及水稳定性较高,能满足人们关于平整度和行车舒适度的要求,因此在最近几年的公路施工中得到了推广使用,但是在水泥稳定碎石基层的实际施工过程中,往往会有施工质量不达标的问题,文章针对水泥稳定碎石基层的施工质量的影响因素进行总结,并给出了相关的控制措施,希望可以提高施工质量,为今后相关工程施工提供参考。
[1]唐玉合.公路水稳层混合料的施工质量控制[J].黑龙江交通科技,2012(8):45-47.
[2]冷彪.路基水稳层施工质量控制[J].科技风,2012(3):26-28.
广东省水利厅环保厅联合出台意见推动河长制落地
近日,广东省水利厅、环境保护厅联合印发《关于贯彻落实<广东省全面推行河长制工作方案>实施意见》(以下简称《意见》)。《意见》提出,由上级河长对下一级河长、地方党委政府对同级河长制组成部门履职情况进行考核问责。各市、县要在2017年年底前出台相应的考核问责办法与激励制度。广东省河长制办公室将牵头组织相关部门,按照时间节点和目标任务要求开展河长制督导检查。
此前,广东省委办公厅、省府办公厅印发《广东省全面推行河长制工作方案》(简称《省工作方案》),明确到2017年年底,全省境内江河湖库全面推行河长制,到2020年年底,基本实现河畅、水清、堤固、岸绿、景美的总目标。《意见》的提出,旨在进一步推动《省工作方案》提出的各项目标任务落地生根、取得实效,实现广东省全面推行河长制工作走在前列。
U414
B
1009-7716(2017)08-0159-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.049
2017-03-30
吴启莲(1988-),女,海南儋州人,助理工程师,从事公路施工工作。