高速公路水泥稳定碎石基层施工与质量控制探讨
2020-06-19黄运贝
黄运贝
【摘 要】当前,我国交通事业快速发展,高速公路里程规模越来越大,但长期以来存在水泥稳定碎石基层施工问题,直接影响高速公路的施工质量和功能使用。文章结合作者的实践,基于水泥稳定碎石基层的特点,并结合相关高速公路工程情况进行分析,探讨高速公路水泥稳定碎石基层施工与质量控制的对策。
【关键词】高速公路;水泥稳定碎石基层;施工;质量控制
【中图分类号】U416.21 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2020)05-0097-02
水泥稳定碎石基层具备高强度、高稳定性、高抗冻性、高力学性能等优势,将其应用在高速公路的施工工作中具有无可比拟的作用,因此也得到广泛的应用。但在实际的施工过程中出现施工人员对水泥稳定碎石基层施工特点不明确、质量影响因素不清晰等问题,不但会影响施工质量,还会直接影响高速公路的直接使用。因此,应用该方法进行施工时必须做好全程的质量控制工作。
1 水泥稳定碎石基层原理简述
水泥稳定碎石应用的结构属于半刚性板体结构,该结构以级配碎石作为重要骨料,同时应用胶凝材料、灰浆等填充骨料的缝隙。因级配碎石含有某种结构,要提高压强度,就必须以灰浆在缝隙中的填充来完善结构,提高强度。这就与水泥稳定基层有关,其强度较高,在龄期增加的情况下形成板体,抗渗度、抗冻性出现不断增加的趋势[1]。因此,为施工制定合理的质量控制方案与应用工艺将直接影响水泥稳定碎石基层的整体质量,这就要求施工人员在施工过程中要确保先进且适合的施工工艺,做好全程的质量控制工作,方能满足高速公路的施工要求。
2 举例分析高速公路水泥稳定碎石基层施工质量控制的应用
(1)工程简述。本研究例举工程为某合同中的一段高速公路,公路上下基层均是水泥稳定碎石基层,共有近50万t,面积为119 620 m2,要确保整段高速公路的质量及施工进度,施工人员通过混合料集中拌和的方式拌和水泥混合料。全程应用大吨位的自卸车运输材料,应用摊铺机找平完成其他工作,最后应用光轮振动压路机碾压混合料,直到其成型。施工前,施工人员先对一段约200 m的路段做铺筑试验,检验施工组织与工艺技术合理性,并确定精准的施工材料配合比及应用施工机械的适合度,为后续整体全程的施工做准备。
(2)施工流程。?譹?訛施工前准备。基层水泥与集料必须经过质量检验,确定符合规范标准后方能进场使用,混合物材料的配合比也要在反复试验确定后应用于工程施工中。施工人员要彻底清理底基层与基层下承层,做好中线测量放样的工作,明确中桩与边桩的具体位置,测量记录标高,确保其精度满足要求。进行基层的施工时,要将水泥均匀地撒放于底基层的表面,通过洒水车淋湿水泥,确保底基层表面均匀覆盖有水泥浆后,再以上述方法在下基层表面进行水泥浆黏结[2]。取200 m以内的路段完成铺筑试验,达到最佳压实度,并计算施工路面碾压的次数及应用的压实器械组合,记录松铺系数。?譺?訛拌和混合料。施工人员要确保在应用拌和混合料前,各项配料的数据误差值降到最低,使用电子计量装置。此外,还要确定混合集料配比、含水量、水泥剂量等值,并做好全程的监测工作,使其与级配的具体指标相符。通常情况下,要求拌和料含水量在最佳标准的基础上超出0.1%以内的幅度,方能有效预防在运输或是碾压的过程中其含有的水分大量流失而无法达标的情况。?譻?訛运输与摊铺混合料。工程应用大吨位的货车运输所需的混合料,确保货箱的干净与平整,才能顺利倒出,同时采用塑料薄膜覆盖混合料,预防运输过程发生水分蒸发的问题,还要保持装载相对均匀的高度,预防离析。底基层需经过工程师检验,进行下基层摊铺前,对底基层顶面进行清扫,表面洒水,在底基层顶面进行水泥或泥浆的覆盖,摊铺下基层,整个过程中要确保摊铺速度和拌和机速度相当,保持匀速地行驶,避免出现停顿或间断的情况。?譼?訛碾压混合料。碾压混合料过程中,施工人员要采用振动式压路机进行,可通过压路机对混合料进行一次性的静压,选择30~60 m长的路段,控制摊铺的时间宜为45 min左右,碾压过程中如果有超高段从内到外碾压的情况,要从直线段两侧往中心进行,出现的压痕要在下一次碾压中重叠,保持相对的压实度,避免有轮迹出现,影响美观性。?譽?訛养生。完成碾压工作后还要注意对路面进行养生,通常采用的方法为保湿养生法,在路面上覆盖一层塑料薄膜,再进行洒水,保持路面最表层有湿润的状态。整个养生的时间要在7 d以上,养生过程中封堵路面,进行洒水时绝不能有其他车辆进入碾压。
(3)质量控制措施。?譹?訛原材料质量控制。受到多种因素的影响,底基层强度会发生变化,尤其是质量方面的影响较大,施工人员最好能将集料粒径控制在31.5 mm以内,针片状的颗粒含量不能超过总体的15%,压碎值则控制在30%的范围内,避免有软质的杂质渗入。选材时要从类型、粒径着手,如果内径不超过0.6 mm,就要重新进行塑性实验及液限指数实验并对实验的流程和精准度控制加以完善[4]。集料中的含水量也有一定的要求,必须保证集料的干燥度;对水泥的质量加以控制,积极从其初凝的时间与种类进行把控,检测水泥材料,根据进场的批次和稳定性、细度做好测试工作,确保与施工应用要求相符。?譺?訛混合料级配控制。施工人员要严格把控任何进场的材料及材料压碎值的指标情况,保证其质量与要求标准相符。拌和前,全面对参与施工的人员开展培训,明确要求技术上的指标与目标。完善抽检工作,一旦发现级配与目标不同,必须找出原因,对不合理的级配加以调整,重新审查、抽检和完善相关的集料拌和过程,直到最终的结果满足所有的指标要求。?譻?訛拌和质量控制。施工设备在应用前必须确保其安全有效,性能良好的设备才能投入使用,将施工前得到的相关数据作为混合料拌和的参考指标,通过计量系统把控掺水量情况,这個过程中施工人员还需通过多次的测试,直到水量与要求相符才算合格。结合实际的情况对含水量变化趋势进行绘图,找到最佳含水量的点加以确定。整个拌和过程中的细节必须进行记录与监测,预防混合料有不成团甚至离析的情况发生,及时根据监测记录进行调整,提高效率。?譼?訛摊铺与压实度控制。将满足标准的混合料运送到施工现场后,施工人员将其倒车倒出,避免摊铺机卸料直接碰撞车轮。摊铺前要完善一系列的准备工作,比如检查是否有集料离析的问题,特别是在路基两侧边缘,更要引起重视。再者还要观察摊铺机集料是否窝料,一旦有这些问题存在,施工人员要通过人工的形式铲除,重新拌和新料填补。针对弯道超过的情况,大多因为粗集料使用过多,这时施工人员就要填补一些混合料细料,整个摊铺工作对机械操作的连贯性要求非常高,绝不能出现间断摊铺的情况,否则底基层的表面容易出现各种缝隙或波浪,影响美观度。此外,施工人员还要对施工路基顶面的碎石情况进行验收,保证其厚度与预定值相符。待具体的压实方案确定后,对应的振动碾压速度值、碾压次数、碾压频率都要明确,严格加以控制。?譽?訛横向接缝的处理。首先,应确保横向接缝位置及路的中线位置保持垂直,施工人员可在封头的地方放置一排枕木,固定住以后先对枕木进行碾压,对碾压不完善的地方以人工处理的方式加以修正,确保横向裂缝的质量得以提升。其次,施工工作完成后施工人员还要继续开展养护工作,确保应用材料的透水性及饱水性均较好,进入养生期后要做好整个路段交通封闭的工作,养生的时间必须超过一周。
(4)该工程路段质量控制检测。?譹?訛压实度检测分析。以《公路工程质量检验评定标准》(JTGF 80/1—2004)的相关规定对该试验路段基层压实的质量进行评价,应用的检测方法为灌沙法,最终的压实度结果如下:左幅不同桩号压实度分别是99.5%、99.3%、99.8%、98.6%、99.1%、98.6%、99.2%,平均压实度值为99.2%,右幅不同桩号压实度分别是99.6%、99.5%、99.5%、99.7%、98.8%、98.2%、99.6%,平均压实度为99.3%。由以上数据可知,检测的压实度值均超过98%的标准要求,由此可判断水泥稳定碎石基层施工技术的质量得到保障,压实度较好,能够提高高速公路工程的强度与稳定性。?譺?訛水泥剂量检测分析。以《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF 20—2015》的相关规定为标准,检测该工程路段的水泥剂量,通过四分法进行取样,再应用EDTA滴定的方法检测混合料水泥剂量,结果如下:不同序号的水泥剂量分别是3.7%、3.6%、3.6%、3.5%、3.7%、3.5%、3.6%、3.5%、3.6%,最终平均的检测值为3.58%。该工程水泥剂量的设计值是3.5%,两个数值相比差异在所规定的1%范围内,该结果证实应用拌和水泥剂量控制技术、提高控制措施的质量有助于减少水泥剂量变异性,确保混合料拌和均匀性达到标准,从而提高基层的强度。?譻?訛钻芯取样检测分析。以《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—93)的相关规定为标准,检测工程该路段水泥稳定碎石基层厚度与完整性,应用钻芯取样的方式加以检验,最终获得的厚度合格率分别是93%、87%、91%和96%。检测结果还显示芯样较为完整,没有出现松散的问题,基层的厚度也与设计要求相符。
以上试验所得数据结果均证实应用的施工技术与质量控制措施非常有效,基本达到理想的施工质量控制效果,确保了工程路段基层的整体性与强度。
3 结语
高速公路是我国交通体系的重要组成内容,在高速公路水泥稳定碎石基层的施工工作中,施工人员只有控制材料质量、级配质量、施工流程及各道工序的实施细节,使其满足规范要求,才能确保高速公路施工质量的提升,促进我国交通事业的进一步发展。
參 考 文 献
[1]范金河.高速公路水泥稳定碎石基层施工技术与质量控制[J].华东公路,2018(20).
[2]陈楚方,李尚超.高速公路水泥稳定碎石基层施工工艺与质量控制[J].公路交通科技(应用技术版),2017(11).
[3]黄文勤.高速公路水泥稳定碎石基层施工与质量控制[J].交通科技,2012(1).
[4]王元龙.高速公路水泥稳定碎石基层施工与质量控制[J].道路桥梁,2017(15).