简述水泥稳定碎石路面基层施工及质量控制
2018-03-17姚向明
姚向明
摘要: 随着国民经济的发展,国家在基础设施建设上的投入力度加大,其中就包括公路工程。本文结合实际工程案例,以水泥稳定碎石路面为核心,首先介绍了路面特性和施工技术,然后指出常见施工质量问题及解决措施,最后阐述了施工质量的控制措施,以供参考。
Abstract: With the development of the national economy, the state has made more efforts in infrastructure construction, including highway engineering. Combined with the actual project case, taking the cement stabilized macadam pavement as the core, this paper first introduces the pavement characteristics and construction techniques, and then points out the common construction quality problems and solutions, and finally expounds the construction quality control measures for reference.
关键词: 水泥稳定碎石;特性;技术要点;质控措施
Key words: cement stabilized macadam;characteristics;technical points;quality control measures
中图分类号:U416.214 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)08-0222-02
0 引言
水泥稳定碎石路面属于半刚性路面,虽然抗冻性、水稳性良好,但工艺技术复杂,一旦某个环节控制不佳,就可能留下施工隐患,甚至出现裂缝缺陷。由此可见,加强施工质量控制,是从业人员的关注重点。以下对此进行探讨。
1 水泥稳定碎石路面的特性
水泥稳定碎石路面,其施工原理是将级配碎石作为骨料,石屑、水泥、砂子、粉煤灰等作为基本材料,联合胶凝材料完成路面铺设。其中,胶凝材料的作用是粘结、填充,在摊铺作业、压实作业中是一个关键要素。结合以往工程实践,水泥稳定碎石路面具有以下特性[1]:①半刚性,相比于水泥混凝土,不会因为收缩而形成裂缝;②水稳性好,钙化成型后不会因水体冲击造成侵蚀;③高强度,合理控制水泥用量,能提高混合料的抗压强度,满足设计标准;④施工操作简单,混合料的组成材料容易生产,水泥、水量容易控制,能根据施工条件调整配比参数;⑤成本效益高,由于路面的使用寿命长,因此降低了施工成本,有利于企业获得经济效益的最大化。
2 水泥稳定碎石路面基层施工技术
2.1 工程概况
扬州城市南部快速通道工程,起点、终点分别是G328八字桥互通、沪陕高速汤汪互通。其中,CNKS-LM标段分M线(起点桩号MK0+000,终点桩号MK14+173.231)、N线(起点桩号NK12+820,终点桩号NK16+000),路线全长约为17.4km。从扬州市的发展规划入手,道路断面设计为主辅分离式,标准车道、辅道均设置为双向六车道,以满足车辆通行需求;外侧是非机动车道和人行道,有效缓解交通压力。该工程属于亚热带湿润气候,地质构造相对稳定,土质主要包括杂填土、粉土夹粉砂、粉质粘土,路面基层施工时间计划为6个月。
2.2 施工准备
第一,原材料要求。
①水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐缓凝水泥,要求安定性、龄期满足规范标准,且初凝、终凝时间分别为3小时、6小时;进场前检测各项性能指标,达标后才能使用;高温天气将入罐温度控制在50℃以内。
②碎石来自于临近石料厂,将最大粒径控制在31.5mm以内,压碎值在26%以内,针片状含量低于20%;级配粒径分为四类,分别是0-5mm、5-15mm、15-25mm、25-30mm;0.6mm以内颗粒进行塑性、液限试验,分別控制在9%、28%以内。
③水源要清洁无污,通过检测确定各项化学物质含量达标,且不存在有害物质。
第二,混合料设计。
①集料进场后进行筛分,确定集料的组成比例,31.5mm、19mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.6mm、0.075mm的筛孔,通过率分别为95-100%、68-86%、44-62%、27-42%、18-30%、8-15%、0-5%。
②水泥进场后,实施抽样分组检测,在所有性能指标中,重点关注含水量、干密度两个参数,前者可采用重型击实法测定,后者可采用振动击实法测定[2]。
③混合料在拌制过程中,控制水泥、细集料的用量,分别在5%、3.5%以内,碾压含水量控制在最佳含水量的1%。
④制作试件,按照规范要求进行养护,1周后测定抗压强度,满足设计强度要求,请监理人员签字确认;不满足设计强度要求,则重新拌合混合料。
第三,机械设备。施工中用到的主要机械,是沥混拌和机、摊铺机、压路机等;辅助机械则是装载机、切缝机、洒水车、自卸车等;为了满足现场用电,还应该准备发电机组。对机械调试后,由专业计量部门进行计量标定,保证机械设备健康稳定运行。
2.3 技术要点
第一,测量放线。首先清理施工区域的表层浮土和积水,洒水湿润作业面。在摊铺施工前1天,使用测量仪器完成定位和放样,主要包括三个关键参数:一是确定摊铺机宽度,二是确定传感器间距,三是计算摊铺厚度,可以根据松铺系数计算得到。另外,上层、下层基层施工的间隔时间,控制在7-30天之间。
第二,混合料拌合。①对于拌合场而言,应该结合施工进度和要求,提前备好3天左右的混合料,避免引起停工。而且一边拌合、一边监测含水量变化,保证处于最佳含水量附近。②通过缩小施工偏差,来预估施工富余强度。③搅拌完成后,取样检查配合比是否满足设计要求,在高温天气动态监测含水量、配合比的变化。④拌和机出料以后,使用漏斗车接料装车,避免发生离析现象;运输过程中,对混合料进行覆盖,避免水分损失。
第三,混合料摊铺。摊铺作业的技术要点如下[3]:①摊铺之前,在路面表层撒一层水泥净浆,有利于混合料和下层构造紧密结合,避免出现分层现象。②司机要检查摊铺机的运行状态,避免带病运行;调整传感器,严格按照导向控制线施工,将高程、厚度、路拱横坡的误差控制在允许范围内。③摊铺机应该保持匀速行进,速度一般控制在2m/min。④在摊铺机后方,应该由专人观察摊铺效果,及时处理离析现象。⑤适当超宽摊铺,能提高基层边缘的压实度。
第四,混合料碾压。碾压作业的技术要点如下:①分段碾压期间,一次碾压长度控制在60-80cm之间。在压实工序上,首先稳压,然后分别轻振、重振碾压,最后胶轮稳压,确保路面上的轮印消失。碾压面和碾压面之间的重叠部分,控制在轮宽的50%,碾压速度应该保持匀速,不能突然加快或减慢[4]。②碾压期间,利用灌砂法测定压实度,要求达到设计值的80%;碾压结束后再次测定,要求满足设计要求。③机械停靠时要选择在已经碾压完成的部位,错开停放、间距控制在3m左右,以保护基层路面。
第五,设置横缝。摊铺混合料时,为了保证整体质量,会采用连续作业法。但受到外界因素的影响,如果摊铺中断2小时,就要按照要求设置横缝。具体操作如下:首先整理摊铺料的末端,形成整齐平滑的截面;然后靠近末端放置方木,促使两者高度保持一致;最后在方木外侧充填砂砾,高度和方木持平或稍高。下次继续摊铺施工时,按顺序清理砂砾、方木,即可再次摊铺混合料。
第六,养护。每碾压作业一段后,及时进行质量检查,然后进行养护,操作如下:选择尺寸大小合适的土工布,要求土工布在水中浸透,然后覆盖在基层表面,保证两者贴合,中间不要存在气体;等待2小时后洒少量水,如此养护7天时间,促使路面处于湿润状态;然后正常养护28天,完成后清除路面上方的覆盖物。另外,养护期间要封闭交通,避免人员、机械损坏路面。
3 常见施工质量问题及解决措施
3.1 平整度差
路面平整度差的原因,主要包括两点:一是混合料中的水量过多或过少,导致级配发生变化;二是摊铺机的车轮下有异物,不同路段的压实系数有差异。对此,一方面要注重混合料的拌制过程,保证性能指标相同;另一方面要提高压路机的操作水平,压实前彻底清理路面。
3.2 强度不足
强度不足表现为样芯取不起,或者样芯表面粗糙,试压强度低于设计强度。影响强度的因素较多,从混合料的配比上看,水泥具有钙化、粘结颗粒的作用,如果水泥用量少,虽然表面成型,但是钙化后内部会出现空隙[5]。对此,要求拌合站人员严格筛选集料,确保各项指标满足设计要求,从而提高混合料的密度;合理控制水泥用量,可以通过对比试验,来调整水泥用量,直至满足强度指标。
3.3 压实度不够
除了碾压问題以外,压实度差的主要原因在于混合料的级配、含水量有问题。有试验研究显示,碾压条件一定,分别对混合料中的含水量进行降低、提高,结果显示压实度相应降低、提高。在解决措施上,应该从混合料的拌制入手,保证各项指标一致,且满足设计要求。
4 水泥稳定碎石路面基层施工的质控措施
4.1 完善管理体系
采用质量责任制,项目经理是施工质量的第一责任人。在项目部内设置质检部、质检员,在施工班组内设置质量检查员,明确责任权利。依据GB/T19001-2008-ISO9001质量体系标准,对施工过程进行严格管理。
4.2 落实管理制度
实施四级质量保证体系,即政府监督、发包人负责、社会监理、企业自检[6]。根据项目特点和施工条件,制定科学合理的质量管理制度,例如材料验收制度、技术质量安全交底制度、工序三检制度、隐蔽工程检查签证制度。
4.3 加强监督监控
将定期检查、随机抽查相结合,配置先进的检测试验仪器,以材料检验、标准计量基础检验为主,避免施工单位作弊。针对重点工序和部位,监理人员要进行摄像形成记录资料,从源头上把好质量关。
5 结语
综上所述,水泥稳定碎石路面是常见的路面施工方案,具有半刚性、水稳性好、强度高、施工操作简单、成本效益高的特点。文中结合工程案例,介绍了施工技术要点,包括测量放线,混合料的拌合、摊铺、压实,横缝的设置,后期养护管理等。面对平整度差、强度不足、压实度不够等问题,施工期间应该完善管理体系、落实管理制度、加强监督监控,以提高工程质量。
参考文献:
[1]徐守峰.浅析市政施工中水泥稳定碎石基层的施工[J].低碳世界,2015(24):224-225.
[2]程喜明.公路路面基层施工中的水泥稳定碎石技术运用解析[J].大科技,2016(27):174-175.
[3]肖敏敏.抗裂型水泥稳定碎石路面组成设计及工程应用[J].上海应用技术学院学报:自然科学版,2012,12(3):196-200.
[4]卢俊杰.水泥稳定碎石技术简析及其在公路路面基层施工中的应用[J].建筑·建材·装饰,2015(14):63.
[5]俞君.城镇道路水泥稳定碎石基层施工技术要点及质量控制措施[J].四川水泥,2015(10):309-310.
[6]李芳.浅析水泥稳定碎石底基层离析现象的防治[J].湖南交通科技,2013,39(3):197-198.