路面无机结合料基层施工技术分析
2021-09-10赵占雨
赵占雨
摘 要:伴随社会经济的迅速发展,我国交通基础设施规模持续扩大。公路工程建设任务愈加繁重。在公路工程建设中,石灰、水泥等用量巨大,导致材料价格不断上涨,大幅增加了工程建设成本,对我国公路事业持续、健康发展影响很大。基于“节能、环保”发展理念,工业废渣等材料被广泛用于路面基层施工,作为无机结合料的主要材料之一,合理应用工业廢渣材料,具有良好的经济效益和环境效益。为此,本文在全面了解无机结合料概述的基础上,阐述了三种不同无机结合稳定类材料在公路基层施工中的应用要点,并依托具体工程案例,对工业废渣材料的施工要点进行了分析与探讨,希望能够为公路事业可持续发展提供可靠保障。
关键词:无机结合料;路面基层;应用要点
1 无机结合料概述
无机结合料是指水泥、石灰、粉煤灰及其他工业废渣。作为一种粉状水硬性无机胶凝材料,无机结合料加水均匀搅拌之后,便可形成一种浆体,这种材料可以在空气或水中硬化,同时,还能牢牢地粘结砂、石等材料。目前,无机结合料在路面施工中得到了广泛应用。
无机结合料是在工程中和人们生活中重要的凝胶材料,要注意的是无机结合料中的粉煤灰是当前排量较大的工业废渣。因此,将无机结合料当做筑路材料,可以有效提升公路承载力,节约材料、降低成本,且能充分利用工业废渣,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。
2 无机结合料在公路基层施工中的应用要点
现阶段公路路面基层施工中,常采用无机结合料作为稳定性材料,此类材料具有易于成板的结构特性,可有效提升公路承载力。水泥稳定类、石灰稳定类及工业废渣稳定类是无机结合料的三种常见类型,在路面基层施工中,具体应用要点如下:
2.1 水泥稳定类无机结合料的应用要点
在城市等一般道路基层施工多采用水泥稳定类无机结合料,此类材料的粒径不宜超过37.5 mm,集料一般不建议使用具有塑性指数的土块。若采用碎石等材料,需进行补贴粒级筛分,保证级配满足规范要求。在施工应用前,需做好配合比设计,保证水泥用量和含水率均可满足施工要求。如果基层施工材料采用中粒土、粗粒土,水泥用量不得超过6%,有机物含量不得大于10%。
在施工当中,一般选择气温较高的时节进行水泥稳定类材料施工,施工最低温度不得低于5℃。若在5-8月份降雨较多的时节施工,需提前做好防雨准备,一旦遇到降雨天气,需及时暂停施工,针对已经摊铺过的路面,需及时压实。按照重型压实标准,本类基层材料施工中,不同等级公路的基层与底基层压实度和7 d龄期抗压强度需满足以下要求。
(1)高速或一级公路时,基层材料为粗、中粒土,压实度≥98%,抗压强度需控制在3 MPa~4 MPa;底基层材料为粗、中粒土,压实度≥97%,抗压强度需控制在≥2 MPa;
(2)二级及以下等级公路时,基层材料为粗、中粒土,压实度≥97%,抗压强度需控制在2 MPa~3 MPa;底基层材料为粗、中粒土,压实度≥95%,抗压强度需控制在≥1.5 MPa。
2.2 石灰稳定类无机结合料的应用要点
在公路路面基层施工中,石灰稳定类无机结合料多采用塑性指数在15~20范围内的黏性土作为基层稳定材料。按照相关规定,材料土粒径必须控制在37.5 mm以内,细粒土最大粒径不得超过15 mm。在配制无机结合料的过程中,必须根据配合比试验确定石灰用量和最佳含水率。在此类基层材料施工当中,需要做到以下几点:
第一, 在材料质控方面,要确保材料的塑性指数与要求相符,并且整体颗粒的直径≤37 mm。
第二,做好施工材料质量控制工作。材料选择时,必须保证材料的塑性指数满足规范指标规定,同时粒径需控制在37.5 mm以下。
第三,加强配合比控制。配合比设计是保证材料用量准确的第一关。要求在配合比控制当中,确定最佳含水率、强度、硬度等技术指标,保证各项指标均可达到规定要求,特别是强度,应大于>0.7 MPa。
第四,提高施工质量控制水平。施工中,施工流程是否规范直接影响施工质量,因此,必须合理控制施工流程,保证每道工序衔接紧密,施工操作规范。特别是在养护阶段,石灰土养护需采取洒水保湿法,养护周期不得低于7 d。在此期间,必须封闭交通,保证不会影响施工作业面的质量。前期开放交通时,需严控车辆行驶速度,车速不得超过30 km/h,避免损坏基层。
2.3 工业废渣稳定类无机结合料的应用要点
无机结合料当中可以采用工业废渣作为稳定类材料,在此类材料应用中,需做到以下几点:
第一,在工业废渣稳定类无机结合料当中,所选用的石灰、粉煤灰材料均需满足规定要求,(1)石灰质量应满足三级生石灰、消石灰等技术标准,(2)粉煤灰烧失量不得超过20%,细度需通过直径0.3 mm、0.075 mm筛孔分别达到90%、70%。
第二,按照配合比试验,确定各项技术指标,比如石灰用量、粉煤灰用量、最佳含水率、最大干密度等。保证各项指标均可满足规定要求。
第三,在施工当中,针对不同粒级的材料,需分类放置,不允许混合堆放。为避免降雨影响材料质量,需提前做好防雨准备。碾压施工中,需根据施工路段具体情况,合理选择压路机组合,确保碾压施工质量,保证压实度符合技术标准。
3 工程概况
某公路工程位于重要经济主干线,近年来,随着沿线经济的快速发展,交通量越来越大,尤其是重载车辆日益增多。为了提高路面承载力,延长道路使用寿命,经多方探讨,决定采用无机结合料进行路面基层施工,根据当地实际情况,基于经济性原则,本工程最终决定采用工业废渣稳定类无机结合料基层施工方案。
本工程采用路拌法进行工业废渣稳定类无机结合料基层施工,施工工艺流程为:摊铺土—洒水闷料—拌和无机结合料—路面基层整形—碾压施工—接缝处理—养护施工。按照施工流程情况,主要施工工艺要点如下:
3.1 摊铺土和洒水闷料
摊铺施工前,需合理确定摊铺长度和施工进度,为下一步施工工序做好准备工作。施工时,若遇到降雨天气,需考虑雨水带来的不利因素,做好提前防雨准备工作。一旦基层含水率超过最佳含水率允许范围,需及时采取措施进行处理。比如晾晒等。若含水率过小,则需进行洒水保湿,有效提升路面基层含水率。在保证含水率满足施工规定的基础上,即可进行闷料处理。
3.2 拌和无机结合料
在无机结合料拌和时,可根据不同等级的公路选择不同的拌和设备。比如说,公路等级在二级以上,那么,拌和时遍需要采用稳定土拌和机进行施工,此外还有做好相关施工记录工作,为后期施工质量检测提供依据。通过场拌法进行施工时,需保证拌和深度达到稳定层底部,即必须拌和至下承层,保证上下土层之间能够充分粘结。若公路等级较低,尤其是农村公路,在拌和时,则可采用农用旋转耕作机+多铧犁设备进行拌和,在拌和时,需合理管控拌和时间,不宜过长。根据本工程实际情况,需选取稳定土拌和机进行拌和,拌和时确保材料均匀、颗粒细化,质量满足规定要求。
3.3 路面整形和碾压施工
拌和施工后,需及时通过平地机进行初步整平,不同路段整平的顺序也有所不同。比如,直线路段,可按照“两侧—中间”的顺序进行整平施工。平曲线路段,则按照“内侧—外侧”的顺序进行施工。若局部机械施工不到位,需通过水准仪跟踪测量,并配合人工方式进行整平,保证平整度符合要求。当基层含水率达到最佳含水率允许范围时,即可进行碾压施工。前期可采用轻型压路机进行施工,碾压遍数可控制在3~5遍,后期则采用重型压路机进行2~4遍碾压。根据现场压实度检测情况,若达不到压实度设计要求,需在增加1~2遍碾壓,直至满足压实度规定。
3.4 接缝处理
在两个相邻施工段相连接部位,往往需要进行接缝处理。根据要求,可采取搭接法处理。即在前一个施工段拌和整形后,预留一定长度不作碾压处理,待施工后一个施工段时在进行碾压施工。通过接缝处理,可以有效避免纵向裂缝的产生。
3.5 养护施工
待完成上述施工后,各项指标检测合格,需及时进行洒水养生,养护周期为14 d,结束后才能铺筑下一层。在养护期间,需及时封闭交通,避免车辆行驶过程中对基层表面造成不必要的损坏。
4 结束语
综上所述,作为国民经济基础产业,交通运输能够将国民经济各个领域和地区紧密联系起来,在促进区域经济增长中发挥着积极的推动作用。随着国民经济的持续、稳定增长,公路建设取得了显著的成绩。在公路路面基层当中,充分利用地方材料或稳定材料是降低施工成本的关键,也是当前工程行业研究的热点话题。为此,必须根据工程实际情况,合理选择不同类型的无机结合料,保证材料应用的合理性,提高工程建设质量,延长道路使用寿命。
参考文献:
[1]王文亮.低剂量水泥对水泥稳定碎石击实及抗压性能的影响[J].公路交通科技(应用技术版),2018(10):89-91.
[2]唐莉.浅谈沥青混凝土路面下封层材料与施工工艺[J].江西建材,2016(17):173-174.
[3]马骁尧,高启聚.粒料基层沥青路面有限元和力学响应分析[J].山西建筑,2016(4):135-138.
[4]谢飞,刘军.水泥稳定粒料基层施工中的质量控制技术分析[J].江西建材,2015(4):152-153.
[5]高园园.浅析无机结合料稳定基层质量控制要点[J].科技与企业,2011(10):87.
[6]张剑明.无机结合料稳定材料层施工方法分析[J].交通科技与经济,2010(6):84-87.