公路路面工程水稳基层施工技术
2021-01-27徐杰徐慧
文/徐杰、徐慧
1 前言
随着当下公路工程的不断施工,更多先进的技术被应用其中,例如近些年获得广泛应用的水稳基层施工技术,因其在刚度以及稳定性方面表现突出,与当下的施工环保性相适应,因此在现代公路工程的施工中得到了重点关注[1]。然而要想使其达到最佳的施工效果,就应严格精细地控制各个施工要点,特别是材料的级配以及养生等务必要确保科学,只有这样才能切实地防范干缩裂缝等不良的施工问题,从而为施工的稳步推进提供切实的保障。
2 水稳基层的概况
所谓水稳基层施工,也可称为水泥碎石稳定层技术,由于其在路基建设中有着突出的作用,因此其往往在该环节获得了普遍的推广。要想使其达到最佳水平,其中的骨料以及水泥等的搅拌等,务必要达到既定的技术标准,摊铺和碾压等也应达到预期的效果[2]。此类技术是在嵌挤原理的基础上实施,对其强度的判定则是借助于级配碎石间的嵌挤锁结构。一般来看,经由压实以后达到初期的强度标准,不断的强度提升下形成板结体。较之其他施工技术最大的优势,就在于其达到的强度更高且抗渗性等方面有着突出的表现。通过将此类施工技术应用于公路路面的工程施工中,不仅能够极大地提升公路的路面质量,而且还能切实地保障整个工程推进的稳定顺利。对于公路工程的建设来说,路面的施工对其有着极为重要的作用,因此应切实加强对其的质量控制,以免出现质量问题和安全隐患。应用水稳施工技术后,以上防范的问题切实都能得到有效的处理,较为全面科学地满足工程建设的具体需求。
3 公路工程路面水稳基层施工工艺
3.1 配合比设计
3.1.1 原材料准备。要想使此类技术发挥出最大功效,就应切实注意其中涉及的原料,同时还应注重级配碎石以及水泥的技术指标,确保其与国家有关规范以及施工标准的一致。就本文引述的工程案例来看,所用的是硅酸盐缓凝水泥,相应的试验参数如下:标稠的用水量控制在30%,初凝和终凝等重点关注时间的控制。一般来看,前者以超过230min 为准,后者超过370min 比较适宜。另外碎石的规格也应符合既定的标准,以免对最终的混合效果造成不良影响。
3.1.2 配合比设计。材料进场以后对其进行试验,在此基础上对其配合比进行科学的确定,同时还应关注最大干密度以及含水量等的控制,切实保障施工原料质量的达标。
3.2 混合料拌和与运输
一般情况下,水稳基层混合料的拌和都是由专门的厂家进行。所用的材料应经过严格精细的检查,如有不达标的材料应坚决杜绝使用。混合料的拌和也按照既定的配合比进行,各个配料以及所有程序都应符合设计的标准,最终得到的混合料符合具体施工所需。为避免自卸汽车上的混合料在运输过程中离析,应对装料等做出严格控制,遵照先前后再中间的装料顺序[3]。与此同时,运输过程中还应在其上覆盖篷布,以免出现气温过高等不利于混合料质量等的不良情况,从而为整个施工的稳步推进提供保障。
3.3 摊铺前准备工作
对于水泥摊铺施工来说,正式进行之前务必要落实现场和测量等方面的准备工作。就前者来看,主要是对下层的浮土和杂物进行清除,并对其洒水湿润。如发现有较为松软的部位,及时做出处理。对于下层为底基层的情况,确保其稳固和密实,以免对路面的质量以及整个的工程运行造成不良影响。另外的测量准备主要是对路面中桩以及原地面进行测量,宽度等也应做出详细的放样,确保符合既定的设计要求。与此同时,在测量的关键点位和部位做好标记,为后续的摊铺以及各项部署提供基础保障。
3.4 混合料摊铺
摊铺所用的设备务必要确保专业且达到既定的技术标准,同时注意选择适宜的施工温度以及施工天气,一般气温低于5℃以及雨天不适宜进行这方面的施工。摊铺之前保证全部运料设备处于就位状态,通常需要有5 辆以上运料车,保证具体摊铺时各个细节的严格控制。速度也应保持稳定,不可突然加速或中止,否则必将会对摊铺的效果造成不良影响。摊铺施工进行时,前后都应有专人负责检查,如发现有集料窝和集料带等的不良情况,及时将其挖出换填以适宜的混合料。摊铺机等设备运行时应确保稳定匀速,如无特殊情况应保持持续推进,含水量等应实时检测,得到的结果反馈给拌和站,随时调整。拌和站具体操作过程中对于各类材料也应实时检测,尤其是涉及的水泥剂量和配合比等,如发现有不适宜的地方应及时做出调整,切实保障该阶段施工过程的稳定和高效。
3.5 碾压
混合料拌和到碾压结束的时间一般小于水泥的初凝时间,与此同时还应充分参照试验段的有关数据,切实保障正式施工过程的稳定高效。混合料的碾压应采用12~15t 规格的压路机实施,每层的压实厚度控制在不超过150mm 比较适宜。如果使用的是18~20t 规格的压路机,相应的压实厚度可做一定的提升,但不得超过200mm。需要注意的是,摊铺完成的表层经过平整操作后才可进行碾压。具体实施时务必要确保基层的达到较为适宜的湿润程度,如有表面干燥等不良的情况,及时进行洒水湿润。碾压施工应按照从两边向中间的顺序有序实施,超高路段遵照由内向外的顺次进行,边缘部位适当增加碾压遍数,确保该部位压实的稳定和高效。整个操作的过程中严禁出现掉头以及紧急制动等,以免对水稳基层造成不良影响。
3.6 处理横缝
一般情况下,水稳基层的摊铺应确保稳定持续,如有中断时间不可超过2h,否则就应设置横向接缝以对其做出特定的处理。与此同时,摊铺机应驶离混合料末端,采用人工方式对其摊铺,确保该部位的平整。紧靠混合料的部位应放置两根方木,其高度应与压实厚度保持一致。方木的另一侧采用砂砾对其回填,长度控制在3m 长,高度一般应略高于方木,以免具体施工过程中出现不良情况[4]。在完成碾压施工进行重新摊铺时,将砂砾和方木等清除,同时还应将下层表面清扫干净。对于摊铺中断超过两小时且未设置接缝的情况,进行再次摊铺时务必要对其平整度进行检测,如有不适宜的部位及时做出调整。接缝部位出现病害的可能性较大,因此在具体施工过程中应重点关注。具体操作中用到的方木和混合料等都应达到既定的施工标准,设置到设计的部位,为整个摊铺和压实施工的稳步推进提供切实保障。
3.7 养生
理论层面上来看,水稳基层的强度主要是通过一系列复杂的化学反应实现的,整个过程中的温度和湿度等都要确保适宜。后续的养护和维护应切实注意,一般将其养生期控制在不少于7℃比较适宜。可采用洒水和覆盖砂等材料,实现对路段的养护。养护时间内严禁区域内通行,不能封闭的路段通行速度不得超过30km/h。
4 公路施工中水稳基层裂缝的类型及成因
4.1 干缩裂缝
和其他建筑工程结构形式有着一定的相似之处,公路施工阶段也需要使用比较多的水,特别是水稳定基层施工方面,水是更为关键的部分。随着施工时间的增长,水分会出现蒸发量过大的情况,从而导致干缩裂缝的问题存在。
4.2 温度裂缝
水稳基层是一种温度影响比较大的施工材料,如果施工环境中早晚温差比较大,就会导致结构裂缝问题的发生。同时,在夏季高温条件下施工,水稳定基层的水分蒸发速度比较快,也会导致裂缝病害的发生。除了环境温度高的影响,如果温度较低也会出现裂缝的问题,比如施工阶段环境温度快速下降,就会导致水稳定基层内外结构的温差比较差,进而存在外缩内涨的情况,形成内外应力而损坏结构的完整性。
4.3 网状裂缝
网状裂缝的形成主要是因为水稳基层外力的影响下所产生的裂缝。从大量的经验分析,很多都是以网状或者龟裂的形式所存在。网状裂缝在发现的初期阶段是比较细小的,但是经过长期的作用而出现扩大的情况,后果非常的严重。
4.4 沉降裂缝
沉降裂缝主要指的是在路面施工作业阶段,局部范围内出现不均匀沉降裂缝的病害问题,很多都是因为施工单位控制不严格所导致的,压路机在运行中操作不当也会出现。
5 公路施工中水稳基层裂缝的防治措施
5.1 严格控制原材料质量
首先,加强水泥质量的控制,做好水泥凝固时间的综合分析,一般需要将其控制在6~10h之间。如果环境温度相对较低,则水泥终凝时间一般为10h,而环境温度较高的情况下,终凝时间就会缩短到6h 左右。只有严格控制时间,才能更好地为碎石运输、摊铺等工作的进行提供基础条件。石料的管控是从等级、强度等方面出发来进行的,应该选择使用泥沙量、杂质等含量较少的骨料,洁净度达到要求。
5.2 加强施工控制力度
首先,综合分析施工路段的特点,选择合适的水泥级配参数,一般来说会使用32.5 级或者42.5 级的硅酸盐水泥材料进行水稳基层的施工,同时保证混合料的初凝时间在3h 以上,终凝时间保持在6~10h。根据公路工程技术标准,各项技术参数需要严格控制。在进行作业施工前,做好基层部分的清扫处理,检测基地部分的密度参数,给今后的压路机等设备的施工提供良好基础。
5.3 有效开展养护工作
一般来说,如果环境温度在10℃~20℃之间,那么公路养护的施工效果最好,保温、保湿的性能都比较好,根据不同结构和位置的施工,采取合适的养护施工方式。比如,夏季环境温度相对较高,基层水分流失比较严重,就会导致水稳基层出现裂缝的问题,此时应该做好重型水稳基层的养护管理,定期进行洒水保湿作业,使水分充足,不会出现缺水而出现的裂缝缺陷。
5.4 水稳基层裂缝处理方法
为了保证裂缝处理质量合格,水稳基层在施工作业环节,每隔10~20m 设置一道预留缝,同时应该在表层铺设土工布进行封层养护。如果工程中存在双向施工缝的形式,需要切除两侧深5cm、宽20cm 的基层,然后进行沥青材料的填补压实作业。此时应该注意,在铺筑施工开始前,将公路表面杂物全面清理干净。铺筑施工阶段应该加强沥青材料的温度控制,防止温度过高或者过低的情况而导致成型质量无法控制。此外,沥青材料的施工要求比较高,在应用前要加强配比试验管控,在确定质量合格后才能投入到工程中使用,这是非常重要的一个步骤。
6 结语
由以上论述可以看出,基层施工在公路工程的施工过程中确实有着极为重要的作用。作为道路结构的重要承重部分,基层的施工务必要达到最佳的效果,进而为整个公路工程施工质量的保障提供基础条件。针对其的施工过程务必要极为精细严格地予以落实,特别是涉及技术的有关内容,务必要达到最佳的状态以及最适宜的效果,切实保障整个公路工程的施工质量。