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公路工程水泥稳定碎石基层施工关键技术分析

2020-09-13祁宛东

河南建材 2020年9期
关键词:骨料摊铺碎石

祁宛东

南阳市公路工程处(473000)

随着交通运输量的不断增加,我国公路路面负荷越来越大,对公路路面结构的承载力也提出了更高的要求。由于公路沿线复杂的地质、自然环境,使公路路基的承载力与稳定性都具有较大的不确定性,如果在公路建设过程中没有加强路基的承载力和稳定性,就很容易导致路面出现变形、沉降等问题,影响行车安全。水泥稳定碎石技术能够有效地解决这些问题,提高公路路面结构的承载力与耐久性。

1 公路工程水泥稳定碎石基层施工原理与特点

1.1 工艺原理

通常公路路面基层都是直接使用特定级配的粗细骨料进行摊铺和压实,利用骨料之间的嵌合挤压性能达到提升承载力的目的。尽管之后还会使用机械设备对路面进行压实,但是材料的颗粒之间依旧存在着不同程度的空隙,对于在承载力及平整度方面要求较高的高等级公路而言,传统的摊铺及压实技术已经无法达到抗渗与耐疲劳的高性能要求。但是水泥稳定碎石技术能够将水泥、碎石、水及外加剂等材料拌和成路面基层材料,通过摊铺与碾压工序提高道路的基层强度,同时,随着水泥灰浆的固化,基层中会形成高强度的板状实体,有效地减小了骨料之间的空隙,加强了基层与路基、路面之间的结构关系[1]。

1.2 技术特点

虽然水泥稳定碎石技术在路面基层施工中的应用能够增加路基的稳定性和强度,但同时也表现出对温差敏感、抗拉性能差的特点。 因此,公路建设项目在施工的过程中应该充分考虑施工环境特点、设计要求等因素,不断优化施工技术以及工艺参数的设计, 按照一定的规则确定拌合料的成分比例,保证施工效果。 除此之外,施工单位还应该注意水泥的特殊物理化学性质,在规定的时间内完成施工才能够保证施工的质量。 也就是说,施工单位应该在施工之前做好各个方面的施工准备工作,包括机械设备检查、拌合料配比设计、施工方案审查以及原材料管理等,并在施工中加强施工质量管控,才能够保障施工质量,提高公路路面的稳定性和安全性。

1.3 施工优势

首先,公路工程水泥稳定碎石基层具有刚度性能强的优势, 因此在施工的过程中能够迅速凝结,浇筑后短时间内就能够达到相应的技术标准。 其次, 公路工程稳定碎石基层的结板稳定性更强,由于结板的结构层具有一定的通透性,因此水分对其的渗透有限,提高了结构的稳定性。 最后,能够根据工程强度的要求选择合适的施工形式及现代化的机械设备进行施工,既能够满足道路结构的强度又能够满足现代交通运输的需求[2]。

2 公路工程水泥稳定碎石基层施工关键技术分析

2.1 准备工作

因为水泥稳定碎石路面基层施工对摊铺、碾压具有连续性要求,因此,施工人员必须在实际施工开始前做好以下准备工作。

1)施工单位要了解施工设计要求,结合自身的技术水平与设备条件进行综合考虑,对施工现场的环境条件、温度变化及原材料的供应情况深入了解并进行相关试验。 严格按照设计方案中的比例进行拌合料试拌,一般水泥与碎石的比例为5:95,通过提前试验的方式评定其比例能否达到公路路基基层的设计强度,在必要时可以对水泥、碎石等材料的量与比例进行调整, 直至达到最终的设计强度,确认材料及比例的各项参数之后就进行拌和。 此外,还应该注意将水泥用量控制在3%~5%,为后续质量管理与检验提供依据。 同时还应该注意,高等级路面基层使用的碎石的粒径应小于26.5 mm,采取反击破碎的加工工艺对碎石进行处理。

2)通过铺设试验段的方式进一步确定路面基层各层的松铺厚度、碾压设备及运行速度和碾压遍数等工艺参数,通过对试验段的分析总结确定机械设备组合。 在进行试验段铺设时,每层松铺的厚度要小于20 cm;在进行初压时,可以使用双钢轮压路机进行静压,机械行进速度控制在1.5 km/h;在进行复压时,则使用振动式压路机以及大吨位轮胎压路机进行碾压, 机械行进速度控制在2.5 km/h;最后, 使用关闭振动功能的振动压路机完成终压,目的是消除轮迹。 除此之外,技术人员还应该提前对所有设备的型号以及工况进行复核和检测,确定其施工使用状况[3]。

3)在施工过程中一定要注意规划好拌合料的搅拌与运输时间,保证施工操作的连续性,尽量在2 h之内完成摊铺和碾压工作,防止破坏路面整体的质量。

2.2 集合料的拌和与运输

在公路工程水泥稳定碎石技术的应用中,需大量使用水泥,然而由于水泥具有较为特殊的物理化学性质,因此要求其他相关的施工环节在施工时间方面都要进行严格控制,以保证各施工环节之间衔接的连续性,从而实现工序之间的协调配合。 但是水泥稳定碎石路面基层所使用的骨料粒径较大且成分复杂,所以施工技术人员除了要考虑水泥的固化特性之外,还需要充分考虑拌合料运输不当以及放置时间过长所产生的离析问题,这样对于拌合料的施工过程控制就提出了更高的要求,具体来说包括以下几个方面: ①技术人员在拌合环节就应该通过试拌来确定各项技术参数,包括骨料级配控制以及含水率测定等,同时在施工的过程中严格按照合理的顺序以及用量进行物料添加,同时注意控制好搅拌的时间以及质量;②由于水泥稳定碎石拌合料具有较强的温湿度敏感性,因此应该尽量使用封闭式的运输设备进行运输,同时注意合理规划运输路径,提高运输的效率[4]。

2.3 摊铺施工

施工人员在进行水泥稳定碎石混合料的摊铺施工中,应该注意在单个作业面中布置2 台摊铺设备同时进行施工, 要综合考虑摊铺施工的松铺系数、速度、厚度及振动频率等方面的情况,尽量保证设备的一致性。 除此之外,施工人员还应该对摊铺的宽度进行合理的设置, 从而提升顶面的平整度,搭接部分还应该注意避开车道。 最后,施工人员在进行底基层摊铺施工之前,应该先清理其表层的杂质,均匀洒上水泥浆材料,才能进一步开展基层施工,以保证底基层与基层之间的紧密性。 摊铺工作的连续性非常重要,因此施工人员还应该将车辆的行进速度控制在1~2.5 m/min 之间, 防止出现中断的情况[5]。

3 结语

综上所述,水泥稳定碎石技术的应用能够提高公路基层的稳定性和强度,但是同时也存在一些缺陷和不足,如果操作不当就无法达到安全施工的目标,甚至可能出现质量问题。 因此,施工单位应该加强施工流程管控,完善施工监督制度,不断提升施工的效率和质量,促进我国交通运输事业的发展。

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