APP下载

高速公路路面水稳基层施工技术

2023-01-08宫树军

交通世界 2022年22期
关键词:试验段压路机摊铺

宫树军

(赞皇县交通运输局公路服务保障中心,河北 石家庄 051230)

0 引言

现阶段公路建设过程中普遍采用水泥稳定碎石基层结构,该基层结构具有良好的稳定性、耐久性以及强度,能够满足当前高速公路的行车要求。为有效保证公路水泥稳定碎石基层的施工质量,相关单位应加强对公路水稳碎石基层施工技术的研究。

1 工程概况

某高速公路项目计划修建总长度为24.9km,设计路基宽度为26.2m,公路设计为一级标准,为确保公路路面基层具备足够的强度及承载力,拟采用水泥稳定碎石基层结构,计划基层总厚度为48cm,其中底基层采用4%的水泥稳定碎石,厚度为20cm,基层采用5%的水泥稳定碎石,厚度为28cm,由于水稳基层施工中工艺要求严格,为确保工程路面水稳基层的施工质量,本文对该工程水稳基层施工技术进行分析。

2 路面水稳基层施工技术

2.1 施工准备

2.1.1 路基检查

本工程路面基层施工前,应先对路基进行检查和验收,重点内容包括路基的弯沉值、路基表面平整度、路基高程、宽度、坡度、压实度、磨阻系统以及纵坡值等多项指标。整个检查过程由监理工程师及建设方代表在场全权监督,如在路基检查工作中发现存在质量不足之处,则施工单位需根据相关要求对不足之处加以改进处理,经处理完成后再重新组织验收,只有各项检查指标全部满足施工标准,且经过建设单位及监理单位签字确认后才能开展路面基层施工。

2.1.2 材料机械准备

(1)路面水稳基层施工使用的原材料主要包括水泥、集料和水,其中水泥采用标号为42.5的普通硅酸盐水泥,严禁采用早强、变质水泥,水泥材料的初凝时间宜不小于3h,终凝时间宜不小于6h,水泥的细度、安定性等性能满足要求[1];集料采用碎石材料,碎石的粒径控制在0.075~31.7mm之间,集料的压碎值宜不大于30%,塑性指数宜小于9;混合料中采用的水为干净的饮用水,水的pH值约为7,且水中不含有其他杂质及有机物。

(2)基层施工中使用的机械主要为摊铺机和碾压机,机械的选择要坚持机械匹配作业的原则,即选择的机械数量和施工效率与施工人员的工作效率保持匹配。基于此,本次施工采用的摊铺机,其型号为DTI600,额定功率为269kW/1 200t/h;采用的碾压机包括单钢轮压路机、胶轮压路机以及双钢轮压路机,其中单钢轮压路机额定功率为26t,胶轮压路机额定功率为30t,双钢轮压路机额定功率为15t。

(3)材料机械根据上述要求选择优质的厂商进行采购,经采购后的材料入场前,施工单位要选取代表性的样品进行检测。检测的内容为水泥的安定性、初凝、终凝时间、集料的压碎值、塑性指数、粒径大小等,经检测后的结果需满足材料的要求,检测合格后根据材料的种类、存储条件分类存储;机械入场前施工单位要检查机械的性能,经检查合格后安排固定的人员定期对机械进行检查、维修[2]。

2.1.3 试验段施工

路基检验合格且材料机械就位后,施工单位需进行基层试验段施工,通过试验段施工的方式确定本工程水稳基层施工中的相关细节、施工参数,同时验证施工方案的合理性。在试验段施工中,施工单位先确定试验段的长度及施工段,并获取监理工程师的批准,试验段的长度不得小于200m,经获批后依据水稳基层的施工方案开始铺筑,试验段施工完成后安排检测人员对其质量进行评价,若试验段施工质量不满足标准要求,则施工单位调整施工方案重新施工,若试验段施工质量满足标准要求,则后续水稳基层施工时,依据试验段中的施工方案、流程及相关参数铺筑作业。

2.2 施工工艺

2.2.1 混合料拌制

(1)试验段质量检验合格后,依据试验段中混合料的生产配合比准备水稳基层混合料。本工程水稳基层混合料拌和采用拌和站内制备的方式,经拌和站拌和后再利用运输车向施工场地内运送,混合料拌和前施工人员先调试拌和设备,使拌和机的拌和时间、过筛孔大小、计量设备等保持精确,然后依据生产配合比向拌和机中按顺序投放各类原材料,拌和时间持续60s左右,拌和中安排施工人员实时监督拌和过程,如发现存在混合料离析问题,及时采取措施进行调整,经拌和后的混合料宜保持均匀[3]。

(2)拌和后的水泥稳定碎石混合料经运输前,要在拌和站内按要求取样检测,获取的样本在实验室中进行检测。经检测混合料的含水泥量应保持在4.5%±0.2%,混合料的含水量应保持在4.9%±0.2%。其中含水量的多少可根据施工现场实际的温度、环境进行微调,经实验室检测后,合格的水泥稳定碎石混合料可直接运送至施工场地摊铺,经检测不合格的水泥稳定碎石混合料则需要通过对应的方式处理,若在场地内的存储时间超过水泥的初凝时间,则整盘混合料需作为废料处理。

2.2.2 混合料运输

本工程水泥稳定碎石混合料的运输采用载重为20t的自卸式运输车,运输车单位时间内的总运输量与水稳基层的摊铺用量保持平衡,且比摊铺用量略有富余,在运输车装载混合料之间,安排施工人员检查车辆的完好情况,经检查车辆正常后将车厢内部清理干净并涂刷防黏结剂,然后从拌和站混合料的出口处向车厢内卸料,每车混合料的装载量宜保持在运输车总载重的2/3,混合料装载后利用土工布遮盖,并匀速运送混合料至施工场地,最后由专人指挥进行卸料摊铺[4]。

2.2.3 混合料摊铺

(1)水稳基层混合料运送至场地后,将运输车挂空挡停放于摊铺机正前方10~20cm处等待卸料摊铺,为保证水稳基层与下承层之间可以形成整体,水稳基层摊铺前安排施工人员将下承层表面清理干净。同时根据场地的实际温度洒水湿润,然后启动摊铺机按照试验段中的行进速度开始摊铺,其摊铺速度宜控制在1.5~3.0m/min,整个摊铺工作宜连续一次成型,摊铺中同步开启机械的夯锤功能,保持其振动频率在20Hz,熨平板的振动频率保持在25Hz,每向前摊铺1m,需检测一次摊铺高度,其松铺系数宜保持在1.30。

(2)为避免水稳基层摊铺过程中出现混合料离析的问题,在基层摊铺过程中,施工单位可在摊铺机后方设置一个3人小组,当摊铺中出现集料离析问题时,由小组内的施工人员利用小型的工具铲除,待铲除后重新补填混合料至设计的基层高度,同时针对摊铺中机械无法施工的区域,也可以由人工进行摊铺整平,经摊铺完成的基层要安排人员对摊铺效果进行检查,检查内容主要包括摊铺的平整度、厚度等,检查合格后及时开展碾压[5]。

2.2.4 混合料碾压

(1)水泥稳定碎石基层碾压施工顺序为先静压,后振压,首先采用单钢轮压路机以前进静压,后退振压的方式碾压1~2遍,碾压速度保持在3.6~4.0km/h。然后利用单钢轮压路机和胶轮压路机组合的方式复压施工,复压时两种压路机交替施工,其中单钢轮压路机碾压时采取强振的碾压方式,复压的碾压速度保持在3.6~4.0km/h,碾压遍数控制在6~8遍,最后利用双钢轮压路机以静压或微振的方式碾压1~2遍,碾压速度保持在4.0~5.0km/h。

(2)本工程水稳基层碾压过程中,施工人员要注意保持基层始终处于湿润的状态,基层的含水率宜与最佳含水率保持在±1%的范围内,如基层含水率不足碾压时可适当洒水;碾压过程中施工人员要对整个碾压过程实施监测,如发现水稳基层存在松散、起皮等问题,施工人员要及时停止施工,并分析原因进行处理;碾压过程中,碾压机械严禁在水稳基层表面随意停放,不得在未完全成型的基层表面掉头、停车,需要停止施工时可缓慢将碾压机械开出基层范围,并停放于基层2侧[6]。

2.2.5 接缝处理

(1)路面水稳基层施工工作量大,整个施工作业难以在1d内完成,当每天水稳施工结束后,中断施工的位置需要设置接缝。同时由于公路建设为双向车道,在水稳基层施工时采取半幅作业的方式,即先开展半幅基层施工,待半幅基层施工完成后再摊铺另外半幅路段,此时两幅水稳基层搭接位置也会存在接缝。此外,基层施工中不可避免会遭遇意外情况而被迫中断施工,其中断2h以上的位置也需要设置接缝,根据以上不同情况下设置的接缝,水稳基层接缝类型可分为横向接缝和纵向接缝,其中第一种和第三种情况属于横向接缝,第二种情况属于纵向接缝,不同类型的接缝处理方式不同。

(2)针对水稳基层横向接缝,在横缝设置时施工人员要在水稳基层预留5~8m的基层不做碾压,中断处横缝设置时可延垂直于路中心线方向设置30cm宽度台阶,待恢复施工时,接缝处重复摊铺30~50cm的距离,然后利用碾压机械横向、纵向碾压密实;纵缝设置时要在前半幅基层预留50cm宽度不做碾压,待后半幅水稳基层施工时重复搭接30cm的宽度,然后利用碾压机械压实,在接缝搭接时,施工人员要先在接缝处涂刷黏层油,以增加混合料之间的黏结性,使其更好地形成整体。

2.2.6 基层养护

每段水稳基层摊铺碾压结束后都要进行一段时间的养护,本工程水稳基层养护时,应利用湿润的土工布将基层表面覆盖密实。覆盖2h后,再安排洒水车对基层表面定期洒水,洒水时不宜采用高压式喷管,宜采用喷雾式喷管,以避免造成基层破坏,整个水稳基层养护周期为7d,养护期间的洒水此时根据场地环境确定,保持水稳基层处于湿润状态即可。在养护期间,施工单位要封闭交通,禁止车辆通行,养护结束后要限制交通,避免重车通行,同时避免通行车辆速度过快[7]。

2.3 质量控制措施

2.3.1 水泥用量控制

水稳基层混合料的主要原材料为水泥,混合料中水泥用量越多则混合料的强度越大,水泥用量越少则混合料强度越小,但水泥用量的多少需进行合理控制,如施工单位水稳基层混合料中水泥用量过多,则混合料水热化反应产生的热量就越多,水稳基层就容易出现裂缝问题,反之水泥用量过少,则混合料的强度就越差,难以满足施工要求。因此,本工程水稳基层施工中,施工单位要做好混合料水泥用量的控制,其最佳水泥用量宜保持在4.5%±0.2%的范围内,经拌和后的混合料,施工单位可通过EDTA滴定试验检测水泥用量,若经检测混合料中水泥用量不在要求范围内,则不得用于摊铺施工中。

2.3.2 混合料含水量控制

水泥稳定碎石基层施工中,基层的施工质量与混合料中的含水率存在直接的关系,水泥稳定碎石混合料中含有石灰材料,石灰遇水会发生水化热反应,如混合料中水的用量过大,多余的水分就会消耗混合料中石灰,从而影响混合料的性能;如水的用量过少,则混合料的石灰就会消耗水分,导致混合料过于干燥难以摊铺。因此,为避免此类问题的发生,施工单位在施工中要做好混合料含水量的控制,每个阶段施工前后均要对混合料的含水量进行检测,必要时可采取措施进行处理,以保持混合料含水量保持在最佳含水量的范围内[8]。

2.3.3 裂缝控制

公路运营施工中经常会发生裂缝的问题,一部分的原因就是基层裂缝反射至面层而形成的裂缝现象。其原因包括混合料配比不合理、含水量不合理、碾压问题、养护问题等。因此,施工单位应做好混合料水泥含量、含水量的控制工作,严格把控水稳基层的碾压过程,确保碾压速度与遍数,碾压结束后应及时开展养护作业,养护期间不得允许车辆通行,待养护结束后及时开展面层施工。

3 结语

为避免水泥稳定碎石基层施工中出现质量问题,在其施工过程中,施工单位要科学合理制定施工方案,同时安排专业的施工人员按工序施工,以减少施工过程中的失误问题,从而有效保证公路的整体性能。

猜你喜欢

试验段压路机摊铺
国道320线上高墨山至万载段(宜万同城)改建工程开始沥青上面层摊铺施工
环氧水磨石湿法摊铺与干法摊铺的对比
跨声速风洞槽壁试验段流场品质提升措施研究
身体压路机
浅谈高铁路基试验段A、B组填筑工艺控制
流道引流对风洞试验段轴向静压因数的影响
单机全幅摊铺在广乐高速LM5标的应用研究
如何让你的摊铺业务获得增长
悍马单钢轮压路机318和320——适用于土方工程的高性能20吨位级通用型压路机
我国压路机、摊铺机市场近况简报