市政道路工程中水稳层施工技术关键点研究
2020-01-05刘永利
文/刘永利
1 前言
在我国社会经济持续发展的背景下,市政道路工程的数量越来越多,同时对施工质量也提出了更高的要求。在市政道路工程施工中,最为关键的是保证水稳层施工质量,否则会影响整个工程的总体质量。近年来,我国市政道路施工技术飞速发展,很多高新技术和设备被广泛应用到水稳层施工中,使得水稳层施工技术愈发先进,施工质量也越来越高。
2 水稳层施工机理分析
水稳层施工机理以水泥稳定碎石作为骨料,并用凝胶材料、灰浆等对骨料的孔隙进行填充、摊铺、碾压,从而形成具有一定强度、承载力、稳定性的基层,为路面结构的施工提供良好条件。水稳层的强度主要取决于碎石之间的相互嵌挤,因此,在具体施工中,必须保证灰浆能够充填全部骨料空隙。和传统水泥基层相比,水稳层施工在初期就拥有很高的强度,并且随着时间的增加,强度会逐步提升,施工完成后会形成坚实的板体。从而获得良好的路基强度、抗渗性、抗冻性。水泥用量通常在3~6% 之间,7d 无侧限抗压强度可达1.5~4.0MPa 之间,而且表面坚实自成一体,具有很高的抗渗漏能力,是现代化市政道路工程施工中最为理想的基层施工技术。水稳层施工中的碎石可看作是一种中粒土,用胶凝材料填充碎石空隙,一次施工就能达到市政道路工程的质量要求,从而解决了传统水泥基层无法修整的质量问题。在整个施工过程中,需要不断加强生产管理和施工技术的控制力度,在最大限度上发挥水稳层施工技术的优势。
3 影响水稳层施工质量的主要因素
3.1 水泥选择不当
水泥是水稳层施工的主要材料,水泥的选择是否科学合理,直接关系到整个市政道路工程的总体质量,水泥生产厂家不同,类型不同,其结构、性能、强度等方面也存在一定的差别。如果在水稳层施工中采取铝酸盐水泥,其抗压强度和硬度都不如硅酸盐水泥效果好。而且在整个市政道路工程的水稳层施工中,所选择的水泥类型、质量必须统一,才能更好地保证施工质量。统一的水泥类型,有助于更好地保障水稳层的稳定性。如果水泥材料结构不一致,相互之间会发生化学反应,从而引起含水量的差异,影响水稳层施工质量。
3.2 混合料配制质量不达标
在水稳层施工中科学配制混合料,是保证施工质量的关键,如果配制的混合料密度不一致,必然会影响后期抗压、抗渗的统一性。在目前很多市政道路工程水稳层施工中,在混合料配制时,经常参考类似工程的经验,没有结合实际情况进行多次配合比试验,致使配制的混合料强度和密度忽高忽低,不但无法保证总体质量,而且会导致大量资源的浪费,这也是目前水稳层施工中存在的主要问题之一。
4 提升水稳层施工质量的措施
4.1 选择合适的水泥类型
在市政道路工程水稳层施工中,为最大限度地保证市政道路的总体质量,必须选择合适的水泥类型,水泥的初凝时间不能超过3h,终凝时间不能低于6h,在施工条件允许的情况下,要尽量选择P0.32.5 级水泥,避免使用早强、快凝、变质的水泥。
4.2 严格控制好含水量
在水稳层施工中每位施工人员都需要明确含水量的控制要点,同时根据实际情况和现场要求,制定出科学的比例标准,并有专人负责每天定时对混合料的含水量进行检测,保证应用到水稳层施工中混合料含水量达到最佳的含水量标准[1]。此外,还要综合考虑天气因素、运输距离等,避免混合料长时间暴露在空气中、大风中,致使水分蒸发,降低了含水量。这就需要混合料配制技术人员,能够按照气候条件、运输距离等客观因素,合理调整含水量。混合料在摊铺之前,要在实地进行一次含水量测试,保证摊铺时含水量的标准始终一致,以免因为含水量过高,致使水稳层出现波浪,影响施工质量。
4.3 严格控制混合料拌和质量
在市政道路工程水稳层施工中,混合料的用量比较大,为满足连续施工的要求,可选择贝特WCZ-700型双拌缸搅拌机来分两次拌和混合料,以保证混合料搅拌的均匀性,以免局部混合料质量不达标,出现裂缝、凹陷等质量问题,影响水稳层施工质量。在确定拌和量时,需要以施工段的实际摊铺量为准,保证初次拌料量能够至少达到总量的30%,以保证施工的连续性。在确定配合比时需要提前组织试验,以实验室提供配比为准,生产质量达标的混合料,以保证水稳层的稳定性符合要求。
5 市政道路工程中水稳层施工技术关键点控制
5.1 保证7d 无侧限抗压强度符合要求
在市政道路工程中应用水稳层施工技术时,7d 无侧限抗压强度是否达标,直接关系到整个工程的总体质量,也是水稳层施工中必须严格控制的关键点。需要施工单位能够加强进场水泥质量、性能、种类、生产厂家、质量合格证的验收和复检工作,无论何种原因,只要是不达标的水泥,都不能进入施工现场,更不能应用到水稳层施工中。此外,要加强现场施工人员的质量意识教育和培训,以免发生偷工减料问题。还要加强混合料拌和设备的计量检测工作,保证计量精度始终都在误差允许范围内。如果使用的碎石材料发生改变,要及时上报给质量验收部门,重新进行配合比试验,调整配合比,以保证水稳层的7d 无侧限抗压强度能够达到设计标准的要求。
5.2 摊铺过程中控制粗细骨料离析
粗细集料离析是水稳层施工中比较常见的质量问题,主要表现为出现梅花粗料集中或者是砂窝粗集料集中。造成的危害是影响水稳层强度的均匀性,容易发生早起破坏。因此,在具体施工中,必须做好粗细集料离析控制工作[2]。具体而言,可从以下几个方面同时入手:
在水稳层摊铺之前,要做好施工人员的教育培训工作,增强全体员工的质量意识,保证混合料摊铺的规范性。在正式摊铺之前,必须手动重新混合分离的混合料。
在水稳层摊铺时,需要在摊铺区域的两侧设置好钢模板,以起到围挡的作用,保证水稳层两侧混合料都具有良好的密实度,向模板和混合料的缝隙中注入水泥浆液(水泥∶水=1∶2),保证水泥浆液灌注的均匀性,每延米水泥浆液的用量控制在1~3kg 之间。
在整个摊铺过程中,上下两层纵向衔接区域需要至少错开50cm,如果选择两台摊铺机联合摊铺,则相互之间的距离要控制在5~8m 之间,纵向摊铺时,摊铺面的重叠度必须控制在30cm 左右。摊铺机的前端需要设置橡胶挡板,橡胶挡板底部和摊铺面之间的距离要控制在8cm 左右,以免出现粗细集料离析问题。
5.3 控制好压实度
在水稳层施工中,压实度是衡量水稳层施工质量、强度的关键指标,为保证压实度符合要求,可从以下几个方面同时入手:
选择合适的碾压设备,并在投入使用之前,需要对碾压设备的性能进行检验,如果存在质量问题,要及时更换新的设备,以保证水稳层的压实度符合要求。为保证水稳层的压实度,要选择多种碾压设备联合碾压的方法,如2 台23t 振动压路机、1 台26t 振动压路机、2台30t 胶轮压路,三类设备联合作业,按照“静压1 遍─小振1 遍─大振3 遍─静压3 遍(胶轮压路机)”的顺序,直至水稳层的压实度可满足要求为止[3]。
混合料在运输、摊铺、碾压中必然存在一定的水分散失,如果水分散失量过大,会增大碾压的难度,影响压实度。这就要求在混合料配制时,用水量标准要略大于最佳含水量标准2%~3%,以弥补水分散失。
如果碎石的质量、种类、内径发生了变化,需要重新进行配合比试验,以确定最佳的配合比,保证碾压效果符合要求。
5.4 控制水稳层出现松散现象
在水稳层施工前,要加强技术教育,提升每位施工人员和管理人员对水稳层养生重要性的认识,严格按照相应的技术规范和标准,开展养生工作。在水稳层碾压完成,压实度达标后,要及时覆盖上一层土工布或者草席,洒水润湿养生。为水泥稳定碎石固化成型营造一个潮湿的环境,以免形成裂缝。养生时间不能低于7d,在养生期间,要做好交通管理,尽量避免车辆和行人在已经形成的水稳层上通过。此外,还要加强操作工人的技术教育,以保证操作过程的规范性,严禁压路机在已经碾压成型的水稳层上转弯、掉头。
5.5 控制好水稳层施工的平整度
平整度也是衡量水稳层施工质量的关键指标。在具体施工中,为保证水稳层的平整度符合要求,可从以下几个方面同时入手:首先,加强混合料拌和的规范性,严格按照试验确定的配合比配制混合料,控制好原材料的添加量和添加顺序。其次,加强水稳层碾压施工的规范性,不能在水稳层表面出现轮迹,可适当提升碾压遍数。碾压完成之后,压路机要及时驶出水稳层,不能停放在刚成型的基层面上。最后,可通过拉线法来控制虚铺的高度。除了纵向拉线之外,还要注重横向拉流动线,一旦发现低洼位置,在碾压前要及时填平。
6 结语
综上所述,水稳层施工技术虽然在成本、效率、质量等方面有非常显著的优势,但在市政道路工程中具体应用时,需要结合现场实际情况,严格控制每项影响施工质量的因素,并对每道工序的质量进行严格把关。施工工艺、规范标准、操作步骤等都必须符合设计要求。也只有这样才能更好地保障水稳层的工程质量,以免因为质量问题,而引起损失,延误工期。