泥结石路面施工工艺及质量控制
2023-01-08张谦
张谦
(中建路桥集团有限公司,河北 石家庄 050000)
0 引言
在某些石料丰富且对路面技术要求较低的地区,大多采用泥结碎石路面,因为其施工简单、强度良好,而且通过封层的铺设还能有效增强路面的抗磨耗性能,满足日常通车的基本要求。泥结碎石路面指的是采用单一粒径碎石和塑性指数相对较高的黏土通过碾压达到嵌挤后形成的路面,其强度与稳定性由碎石嵌挤与黏土黏结程度决定,主要在井排路及消防路等技术要求很低的道路中使用。将泥结碎石路面压实后,还应使用石屑进行嵌缝,同时按照要求进行磨耗层的铺筑。该路面结构的厚度通常在10~15cm范围内,若层厚超过15cm,则要进行二次铺筑,每层铺筑厚度按8cm以上控制[1]。
1 工程概况
某泥结碎石路面项目的总工程量约为253.58m2,路面结构厚度为10cm,现以该项目为例,对其路面施工工艺方法与质量控制做如下分析。
2 施工准备
2.1 材料
泥结碎石路面的材料以碎石和黏土为主,其中,碎石采用石灰石,黏土和水按照1∶1的比例混合拌制形成泥浆。原材料应达到以下技术要求,石料:针片状颗粒含量不能超出20%;黏土:除了黏性应较高,且塑性指数应保持在12~15范围内,不能含有任何杂质。
2.2 机具
石料采用自卸车根据施工计划直接卸载至路床范围内,然后由推土机或采用人工将其摊铺整平,此外还需配备洒水车及压路机,若无法配备压路机,需准备各类夯实机具。
2.3 作业条件
路床施工完成且经验收确认合格,同时现场应具备良好运输及机具设备转运条件,且所有测桩均可靠固定,不会对各工序的施工造成影响。
2.4 配合比确定
黏土用量按混合料总重15%~18%的范围控制,然后使用等量的水配制泥浆。若泥浆稠度较大,会影响灌注,导致泥浆浮在石料层表面;而如果泥浆的稠度较小,则会流到碎石层的层底,凝固后体积变小,无法提供足够的黏结力,进而对路面整体强度及稳定性造成影响[2]。
3 施工工艺
3.1 施工工艺流程
泥结碎石路面施工需严格按照以下工艺流程进行:施工测放→料堆布置→石料摊铺→稳压→泥浆灌注→碾压→铺设封层。
3.2 堆料与摊铺
流水段长度一般按40~50m 确定,结合流水段长度与摊铺用料数量通过计算确定卸料车数。完成卸料后,尽快利用推土机将其整平。对于石料的虚铺厚度,需在设计厚度基础上乘以压实系数确定,其中,压实系数和摊铺方式有关,比如当采用人工进行摊铺时,在1.25~1.30范围内取值,而采用机械进行摊铺时,需在1.20~1.25 范围内取值。单日施工长度需根据机具设备的实际配置情况确定,为满足施工进度要求,每班连续摊铺时间应达到8~10h[3]。
将石料卸载至指定位置后,尽快将其摊铺平整。尽量采用推土机进行初平,在路宽较小处无法使用推土机进行施工时,可借助人工摊铺。施工时,现场操作人员应以放线标高与虚铺厚度为依据,通过撒白灰进行标记,以此为采用推土机进行摊铺时提供可靠的指导,确保推土机能够严格按照要求的高度及横坡将石料摊铺平整,进而为之后的稳压施工奠定良好基础。
施工过程中,需安排专人负责为卸料进行现场指挥,以保证布料达到初步均匀,且布料数量满足要求,不论布料数量过多还是过少,都会影响后续的摊平施工,使工作时间大幅延长。当路床表面较为干燥时,需在施工前进行适量洒水,安排专人对洒水车的进场进行指挥,洒水量根据施工时的气候条件确定和控制。采用不同类型机具设备进行施工时都要安排专人对其进行正确指挥,以免现场混乱[4]。此外还应配备专门负责修边及整平的施工人员,由他们对机具设备无法到达的部位进行修补。施工完成后,对摊铺层表面的平整度、宽度及标高等进行严格检测,确认是否与设计要求相符,若不相符,应根据检测结果进行针对性整改,直到满足要求,之后即可开始下一步施工。
3.3 稳压
稳压一般采用压路机按照从两侧到中心的顺序缓慢进行2遍,通过稳压能使石料达到初步嵌挤和密实,形成稳定的平面。在连续稳压2 遍后应立即洒水,其水量按照2.0~2.5kg/m2控制,之后可根据实际情况伴随碾压继续洒水,以有效降低摩阻力,确保碾压顺利完成。
3.4 泥浆灌注
将碎石层的表面稳压完毕后,方可开始灌注泥浆。在灌浆过程中应保证均匀性,将石料之间的空隙完全灌满。灌注的泥浆,其形成的表面应能和石料达到齐平,但要注意使石料棱角外露[5]。在灌浆过程中,应确保浆液到达碎石层层底,完成灌浆后1~2h,若泥浆不再下沉,其石料之间的气体完全溢出后,需使用石屑进行嵌缝,直到石料之间的空隙被完全填满。
3.5 碾压
泥浆灌注完成后,在路面的表面完全干燥,但内部还处在半湿的状态时,使用压路机实施全宽碾压,按照从两侧到中心的方向进行,一般先对路边连续碾压2~3遍,然后再移动至路中心。完成碾压后,路面应保持平整,没有明显的轮迹,且压实度应满足设计要求。如果碾压过程中发生软弹,则应马上终止碾压,并进行翻松或采用其他方式处理,之后再恢复碾压。而如果碾压时出现推移的现象,可通过洒水解决。
3.6 铺设封层
将路面碾压完成后,可能会出现骨料外露的情况,且周围可能由于缺少细料而产生麻面。针对这种情况,可通过铺设封层来防止,其具体施工方法为:在碾压完成的路面均匀浇筑一层黏土浆,由人工将其摊匀后,撒上一层石屑,继续采用人工将其扫匀,最后借助轻型压路机碾压,碾压遍数一般为3~4遍。铺设封层除了能解决上述问题,还能进一步提高路面的强度,延长其使用寿命。
3.7 养护
路面施工完成后应对其进行必要的养护,以确保路面达到完好、整洁。考虑到该路面的渗透力很低,降雨后很容易在路面产生雨水径流,给路面造成冲刷,同时泥沙会大量淤积在边沟处,导致边沟堵塞,积水溢流,严重时会使路基被冲毁,危及安全,故在日常使用中也应做好路面养护工作,确保路面上的横向排水始终保持通畅。
4 雨季施工与文明施工
4.1 雨季施工
4.1.1 施工准备阶段
在雨季施工前,要做好各项准备工作,主要包括以下方面。
(1)对必须在雨季进行施工的段落开展细致的现场调查,并汇总调查结果编制操作性强的施组计划,使后续施工严格按照这一计划实施。
(2)在施工展开前修筑必要的临时便道,同时确保便道在晴、雨天气下均能保持畅通。
(3)车辆及施工机具的停放处和施工需要用到的设施都应处在最高供水位上部,同时还要和沟槽之间保持足够的安全距离。
(4)完善现场的临时排水系统,确保雨季施工时场地不会被雨水淹没,同时尽快将现场的积水排除。
(5)合理储备工程材料与各类生活物资。
4.1.2 施工阶段
(1)在路堤填筑开始前,应先在坡脚处的外部开挖排水沟,以起到避免场地范围内积水的作用。若原地表较为松软,则需通过换填来处理。
(3)在雨季进行路堤填筑时,也应做好分层,同时要在每层表面均设置一定排水横坡。当天填筑完成的土必须在当天将其碾压密实,以免表面积水发生渗透导致路基被浸泡。若需要借方填筑,则取土坑和坡脚处之间的距离应控制在3m 以上,在平原区沿路基的纵向进行取土时,需将取土坑的深度控制在1m以内。
(4)将路堤填筑好以后,为防止路床表面发生积水,还需要在路床的两侧沿纵向开挖排水沟,以确保雨水及时排出。
4.1.3 施工注意事项
在雨季施工,要结合现场的具体情况,对容易由于降雨产生翻浆的段落尽可能先行安排施工;同时对地下水位较高的段落与地形低洼的段落,也要做到先安排施工。在施工中应始终坚持“两个及时”原则,分别为在降雨后及时进行检查,一旦检查发现路基开始积水,应立即采取措施排水;在降雨结束后及时进行检查,一旦检查发现翻浆,应立即将其彻底处理,开挖所有淤泥。当翻浆面积较大时,需借助推土机进行开挖,当翻浆面积较小,但相邻两个翻浆段之间的距离较近时,应实现一次性处理到位,将淤泥土开挖完成后,尽快用有良好透水性的材料进行填筑,并将其碾压或夯压密实。
4.2 文明施工
(1)在施工现场布置过程中要充分考虑场地情况,所有设施设备都要严格按照布置图的要求进行设置与堆放,同时在施工中做必要的调整,以此在满足施工要求的基础上,减少对耕地等资源的占用。
(2)施工区范围内的道路应始终保持整洁、通畅与平坦,不可随意堆放物件;在所有构造物的周围都应设置散水坡,以确保其周围洁净;场地表面应保持平整,没有积水与散落物;场地范围内应形成良好排水系统,在整个施工过程中始终保持畅通;对施工中产生的废料进行集中堆放,并尽快处理。
结合APDL语言和UIDL语言,按照上述方法进行二次开发的成果为“薄壁空心高墩温度应力分析系统”,程序界面如图2所示。
(3)各班组操作完成都要进行场地清理。施工中应采取合理有效的措施防止尘土飞扬及泥浆等材料撒漏,以免造成环境污染。
(4)为达到文明施工要求,使施工得以顺利开展,需制定环保措施,并在不断完善施工组织设计的过程中,将环保作为其重要组成部分之一,同时贯穿在整个施工过程中。组织全体职工认真学习环保方面的知识,不断提升自身环保意识,帮助职工了解做好环保工作的重要性与必要性。严格贯彻与执行环保有关的法令、方针及政策,并根据设计文件内容、要求及工程特点,对安全环保设计予以申报,并按照批准后的文件严格组织执行。定期开展环境检查活动,加强和当地环保机构之间的联系,对环保工作进行必要的请示汇报。确保现场排水始终保持通畅,同时施工中应尽可能减少对环境造成的不利影响及破坏。
5 质量检查与控制
5.1 质量检查
路面施工完成应做好质量检查,具体的检查项目及规定值或允许偏差包括:压实度:要求不低于96%;平整度:要求不超过15mm;纵断高程:偏差不超过+5mm 与-15mm;宽度:不得小于设计要求的宽度;厚度:偏差不超过-10mm;横坡:应达到±0.3%。经现场实测,该项目泥结碎石路面各项质量指标的实测结果均能达到要求。
5.2 质量控制
(1)由项目经理组织为路面施工的全体人员开展图纸学习,同时与设计方的代表联系开展设计交底,确保施工方正确领会设计意图。
(2)施工组织设计经过业主与总监的审批确认合格后,组织全体人员对其进行深入学习,同时就方案的技术及质量要求开展书面交底,明确所有关键分布工程及各项施工要点。
(3)遵循谁施工谁负责的基本原则,各分项工程的负责人除了要做好施工任务的合理安排,还应对各班组开展严格的交底,如果交底不到位,则禁止上岗。
(4)在分项工程施工时,各施工班组必须加强自检,使当天出现的问题都能在当天得到有效解决与整改。
(5)在分项工程施工结束以后,由班组对其施工质量予以评定,形成评定表后上交给队长确认,然后由专职质量员进行检定。
(6)定期开展质量互检活动,同时做好质量讲评。
(7)当通过不定期抽查等活动发现问题时,应采用书面的形式向施工班组发出限期整改指令单,要求该班组严格按照指令单的要求进行整改,并采用书面的形式将整改后的情况反馈至项目经理部的质量安全部。
(8)地方及外购材料需在到场后由专门的人员对其实施严格抽检,一旦发现问题应立即和材料的供货商联系退货,不可未经抽检直接进场使用,或抽检不合格的材料仍在施工中使用,这样势必影响到施工质量。
(9)对各类原材料还应进行必要的二次复检,如水泥应做好物理试验,经试验确认合格后,才能在施工中使用。
6 结语
目前该泥结碎石路面项目施工已经顺利完成,且经检验确认其施工质量合格,各项技术指标均能达到设计及相关规范的要求,说明以上施工工艺合理可行,质量控制措施有效,可为类似泥结碎石路面项目的施工提供技术参考。