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级配碎石基层施工技术控制

2019-04-20王欣欣

卷宗 2019年11期

王欣欣

摘 要:级配碎石作为基层有着较大的孔隙率,极大的提高路面的排水效能,降低了水对路面结构的危害。同时,作为柔性基层材料,较明显地克服了半刚性基层温缩、干缩裂缝对沥青面层产生的不利影响。但由于其强度较低,如何保证其施工质量,本文通过巴基斯坦KKH二期项目采用厂拌法加摊铺机铺筑工艺进行级配碎石基层(底基层)施工的成功经验,为海外类似工程提供一些经验借签。

关键词:路面基层(底基层);级配碎石;施工技术

随着国家“一带一路”战略的快速发展,各企业走出去成为必然趋势,而适应国外的施工设计也成为走出去的必然要求。巴基斯坦KKH二期项目路面基层即采用国内少见的级配碎石施工,如何保证其施工质量,是我们需重视的一个问题。

1 工程概况

巴基斯坦KKH二期Havelian至Thakot段公路工程位于巴基斯坦北部Khyber Pakhtunkhawa省(开伯尔-普什图省)。是中巴经济走廊重要的公路建设项目。设计标准为双向四车道高速公路,行车道宽:3.65m;车道数:4车道;最大纵坡:6%。路基宽度整体式24.7m,分离式12.55m,设计汽车荷载等级采用公路-I 级。路面结构设计见下图:

2 材料选择及要求

级配碎石主要材料为:19-31.5mm碎石、9.5-19mm碎石、4.75-9.5mm碎石以及0-4.75mm石屑。

碎石一般选用坚硬岩石,采用反击式破碎机加工制成。要求其压碎值不超过26%,针片状含量不超过20%;液限不超过28,塑性指数小于6,同时要求满足0.5mm以下的细土含量与塑性指数的乘积值不大于100的规定。

3 技术控制

根据设计配合比,将粗细集料在拌和站集中拌和,保证级配碎石混合料具有良好的级配,又使其处于最佳含水量状态,采用自卸车运输到现场通过摊铺机压路机铺筑碾压,使基层、底基层达到规定的压实度、标高、平整度。

3.1 施工准备

3.1.1 下承层准备

施工前应做好下承层的验收工作。下承层应平整、坚实,并通过高程、宽度、压实度、弯沉等指标的验收。对验收后未能及时施工的,出现雨水冲刷,开放交通引起的缺陷必须在施工前及时处理,重新通过验收后方可施工。施工前应先对下承层基面提前洒少量水进行湿润。

3.1.2 测量准备

1)施工前应对测量仪器进行校准。

2)对高程控制点进行复核、加密;加密间距不大于200米。加密点应沿施工线路设置在边沟或线外基岩上,使其不发生沉降、扰动。

3)在下承層上准确恢复线路中桩,直线段10米,曲线段5米每桩,做好标记标明里程。

3.1.3 试验及试验段准备

施工前,应具备批复的设计配合比并确定最佳含水量,配合比应具备良好的级配与经济性。通过试验段确定松铺系数、摊铺机参数、压路机组合、碾压方式及遍数等工艺控制数据。

3.1.4 材料准备

拌和站应具备一定规模的材料储备,以保证施工必要的连续性。粗细集料规格、产地必须与配合比设计相一致,并通过试验抽检确保质量合格。

3.1.5 机械准备

拌和站计量装置应通过标定,确保级配准确。拌和、运输、摊铺及碾压等设备应有完善的检查、保养、维修制度与记录,储备必要的易损件,确保设备性能可靠、机况良好。运输车辆配备好防雨防晒篷布。

3.2 测量放样

首先使用GPS放出摊铺边线,再在摊铺边线两侧外30-40cm处设置高程控制线,挖方段落可在边沟内侧。在摊铺段每10米一个断面,在同一断面两侧设置钢钎。钢钎必须在预设偏距处垂直打入基面15-20cm,以保证钢钎稳固,控制线位置准确。对钢钎支架卡线槽处进行高程放样,高程计算应根据钢丝绳偏距、断面横坡、松铺高程及线下预留高度计算,放样完成后立即拧紧套筒螺栓,不得出现支架松动现象;拧紧后应再次复核高程。水准放样应对高程控制点进行闭合,转点放样应对前1-2个断面已放高程进行复核。控制线采用3mm钢丝绳制作,将钢丝绳悬挂在钢钎支架卡线槽处,并用扎丝固定。每段钢丝绳长度不得大于200m,并设置紧线器拉紧钢丝绳,张拉力不应小于800N,下垂挠度不大于1mm。钢丝绳悬挂完成后应肉眼观察是否顺直,并在作业期间安排专人看护,严禁触碰钢丝绳,发现异常立即恢复。

3.3 混合料拌和

1)混合料应根据试验室测定原材含水量后确定的施工配合比进行拌制。

2)拌和站应配备试验人员一名,及时完成含水量、筛分等试验,及时调整施工配合比,确保混合料级配复核设计配合比,含水量处于最佳含水量。并应根据天气条件和运输距离适当提高含水量。

3)装载机上料过程中应离地20cm进行铲料,掌握好一次上料时机,避免配料仓出现窜料、溢料现象。

4)自卸车装料过程中,应在卸料口下设施三道停车线,确保自卸车份“前-后-中”三次接料,减少混合料离析。对完成装料的自卸车进行篷布覆盖。

5)对每车进行过磅,做好发料台账,记录车号、发料时间、混合料吨数等信息,以便当班计算材料用量,对前场发现的混合料问题进行追溯,对比电脑拌合量确保计量装置准确可靠。

3.4 混合料运输

为保证摊铺的连续性,合理确定运输自卸车数量,应始终保持拌和站有两台自卸车在等待装料,摊铺机前有两台自卸车等待卸料。自卸车应按规划的线路行驶,行驶速度控制在15km/h以内,严禁急刹车、打死弯,尽量减少对下承层基面的破坏,并保证行车安全。运输车辆每天检查,保证其车况良好,班前应将车厢清理干净,为减少水分散失,车上的混合料用帆布覆盖。

3.5 混合料摊铺

1)摊铺机起步时根据高程控制线及松铺厚度严格控制熨平板位置,用不同厚度的木板进行支垫。同时摊铺机标尺必须打到正常作业位置,使熨平板仰角处于正确的工作角度,避免起步后走低或走高。起步后应及时打开自动找平系统,同时有专人对钢丝绳及找平仪全程看护。

2)摊铺机参数应按照试验段取得的作业参数设定,如需调整必须由路面技术员进行。摊铺速度的确定一般应根据摊铺层的厚度、宽度及拌和机产能确定,通常宜控制在1.5-2.0m/min,并保持在同一速度下连续摊铺。熨平板夯锤频率宜控制在最大频率的70%左右,过大则易造成摊铺机震颤过大,影响找平系統正常工作;过小则降低混合料初始密实度,降低最终压实度,并会造成混合料在碾压过程中出现较大的推移,影响压实后的平整度。

3)摊铺机熨平板宽度应根据摊铺宽度确定,单侧宜小于摊铺层宽度15-25cm。螺旋布料器应在吊架处安装过渡叶片,中央轴头处安装反向叶片,减少条状离析。螺旋布料器高度及料位传感器应调整到最佳位置,使混合料高度能够埋深螺旋布料器2/3,并达到匀速供料。

4)自卸车卸料前应在距摊铺机前方约20米,按单车铺筑长度等距停车等待,等待过程中不宜熄火。卸料时,缓慢居中倒向摊铺机料斗,距摊铺机料斗前方20-30cm处停车,摘下档位(挂空挡),靠摊铺机的推动行进(如摊铺方向正处下坡,自卸车应轻踩刹车,以不溜车为准)。边走边顶升车厢卸料,顶升卸料应在摊铺机司机指令下分3次顶升。换车卸料应衔接紧密流畅,尽可能做到摊铺机连续摊铺。摊铺机料斗两侧应设专人负责指挥倒车,并对履带前方可能出现的撒落料及时清除。

5)摊铺过程中由路面技术员随时对虚铺面高程及虚铺厚度进行检测,及时调整确保准确。摊铺机后面及两侧配备2-4名辅助工人,进行边部整型、找补离析、缺陷处理等工作。

6)铺装宽度较大时,应采取双机联铺,前后两台摊铺机应保持10-15米间距同步摊铺。摊铺段落中央架设导梁以供前机找平仪使用,后机在前机铺好的面上用滑靴找平;后机熨平板应与前机摊铺面搭接30-50cm。

3.6 混合料碾压

1)压路机的选择:两台较大吨位的单钢轮振动压路机进行压实,一台较轻的双钢轮振动压路机进行稳压和光面。

2)碾压顺序:应以30-50米左右作为一个碾压段落,碾压时应重叠1/3轮宽呈梯形逐渐向前推进,形成流水作业。碾压遵循由低到高、先轻后重、先静后振、由弱到强的原则。首先由双钢轮压路机按前进静压,后退弱振一遍稳压,再由单钢轮压路机弱振一遍强振两遍压实,最后由双钢轮静压一遍光面成型。路面两侧应多压两遍。

3)碾压速度:稳压阶段1.5km/h,压实阶段2 km/h,光面阶段应2.5km/h。

4)接头处理:已完成的段落末端,压路机碾压后形成自然斜面,应用3米直尺检查末端平整度。将不合格标线挖除,开挖断面应与线路垂直。该处作为第二段施工起点,进步后应用3米直尺,对虚铺面及老作业面进行检测。如有欠料鼓包等进行人工找平后方可碾压,碾压时必须采用横向碾压逐步错轮碾压,以保证接头平整度。

5)注意事项:(1)保持混合料表面湿润的情况下进行碾压。

(2)安排专人对碾压后标高及平整度进行检测,及时反馈摊铺机操作手,并用光面压路机消除鼓包等。局部低洼严禁“薄层贴补”,应翻松补料平整后碾压。(3)压路机倒车换档要平顺,倒车尽量按原轮迹返回,转换碾压方向时应从在起步2-3米后待速度达到正常碾压速度时开启振动。(4)碾压成型后应封闭交通。

4 效果评价

(1)机械化施工,降低劳动强度,施工效率高,能有效保证施工进度。

(2)厂拌便于材料质量控制,粗细集料集中掺配拌和,精准控制各档材料用量,保证混合料具有良好的均匀性、时宜的含水量、优良的级配,保证了基层施工质量。

(3)摊铺机铺筑保证了施工工程中混合料的均匀性,基层平整度,以及摊铺与碾压成型的连续性,又能够有效保证施工质量。

5 结语

本项目级配碎石基层(底基层)采用集中厂拌、摊铺机铺筑工艺;有效的提高了有机械化施工程度,保证了材料的准确控制,避免浪费及大幅加快施工进度,缩短了工期,对成本控制和经济效益均有显著提升,且有效保障施工质量。

参考文献

[1]李福普严二虎.沥青稳定碎石与级配碎石结构设计与施工技术应用指南[M].人民交通出版社,2009.

[2]刘士全.级配碎石配合比设计及施工质量控制[D].长安大学,2010.

[3]交通部公路规划设计院.公路沥青路面设计规范[M].人民交通出版社,1997.