孫 娜
(衡水公路工程總公司,河北 衡水 053000)
貧水泥混凝土,是由粗、細(xì)集料與一定的水泥和水配制而成的一種材料,其強(qiáng)度大大高于二灰穩(wěn)定粒料、水泥穩(wěn)定碎石等半剛性基層材料。貧水泥混凝土具有較高的強(qiáng)度和剛度,水穩(wěn)性好,抗沖刷能力強(qiáng)。貧水泥混凝土由于膠結(jié)料含量少,空隙率一般較大,有利于界面水的排放。貧水泥混凝土能緩和土基的不均勻變形,可消除對路面的不利影響。另外,貧水泥混凝土還可以利用地方小泥窯生產(chǎn)的水泥,也可使用低標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)?shù)丶稀X毸嗷炷粱鶎颖阌诰偷厝〔?,造價經(jīng)濟(jì)、合理,施工工藝不復(fù)雜,易于推廣應(yīng)用。
貧水泥混凝土是一種新型的路面基層材料,它具有強(qiáng)度高、收縮小、耐沖刷性好、使用壽命長的優(yōu)點。貧水泥混凝土宜在拌和場按照試驗中心配比設(shè)計進(jìn)行混合料拌制,現(xiàn)場采用滑模攤鋪法施工。
貧水泥混凝土拌和料要求主要包括以下內(nèi)容:
a)貧水泥混凝土拌和料到現(xiàn)場后由試驗室人員做坍落度測試;
b)貧水泥混凝土原材料必須提供原材料合格證明;
c)貧水泥混凝土拌和料必須做不小于200m的路段驗證,滿足試拌試鋪的工作性28d(至少7d)配制彎拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和耐久性等要求的配合比,經(jīng)監(jiān)理或業(yè)主批準(zhǔn)后方可確定為施工配合比;
d)在施工期間根據(jù)施工季節(jié)、氣溫等的變化,要對減水劑、引氣劑等外加劑適當(dāng)微調(diào)和控制,保持?jǐn)備伂F(xiàn)場的坍落度始終適宜于鋪筑,且波動最小。
2.2.1 施工機(jī)械選擇
施工機(jī)械選用雙車道滑模攤鋪機(jī),配備挖掘機(jī)輔助布料、拉毛養(yǎng)生機(jī)。
2.2.2 施工組織
施工組織主要包括以下內(nèi)容:
a)根據(jù)攤鋪方式、機(jī)械設(shè)備、施工條件等確定貧水泥混凝土路面基層的施工工藝流程,進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計;
b)開工前,對施工、試驗、機(jī)械、管理崗位的技術(shù)人員和各工種技術(shù)工人進(jìn)行技術(shù)交底;
c)技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計施工圖,測量地平面和高程控制樁,復(fù)測和恢復(fù)路基中心、邊緣全部基本標(biāo)樁,測量精確度滿足相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定;
d)施工時確保運送貧水泥混凝土的路面基本平整、暢通,不得延誤運輸時間或碾壞基層,施工中的交通運輸配備專人進(jìn)行管制,保證施工有序、安全進(jìn)行;
e)攤鋪前進(jìn)行材料與設(shè)備檢查;
f)施工前,宜儲備正常施工10~15d的砂石料;
g)施工前對機(jī)械設(shè)備、測量儀器、基準(zhǔn)線或模板、機(jī)具工具及各種試驗等進(jìn)行全面地檢查、調(diào)試、校核、標(biāo)定、維修和保養(yǎng),主要施工機(jī)械的易損零部件有適量的儲備。
2.2.3 基層的檢測與修整
2.2.3.1 基層縱、橫坡一般可與面層一致,但橫坡可略大0.15%~0.20%,并應(yīng)不小于路面橫坡。這樣就是允許將面板做成邊緣行車道位置為加厚形式,面板設(shè)計厚度為內(nèi)側(cè)最薄部位的厚度。這實質(zhì)上是要求將上基層頂面做成加大橫坡形式。這是針對面板疲勞破壞最先從行車道低側(cè)邊緣開始提出的。
2.2.3.2 擠碎、隆起、空鼓的基層應(yīng)清除,并使用相同的基層料重鋪,同時設(shè)脹縫板橫向隔開,脹縫板應(yīng)與路面脹縫或縮縫上下對齊,以防止面層對應(yīng)部位的斷板。
基層拱脹的主要原因有兩個:一是基層施工期氣溫相對低,到高溫時,才攤鋪面板,由于溫度應(yīng)力造成基層膨脹;二是因基層水泥用量或膠材總量過大,基層強(qiáng)度過高,達(dá)到或接近貧混凝土基層強(qiáng)度及溫度變形量,但未設(shè)接縫引起的。
2.2.3.3 當(dāng)基層產(chǎn)生非擴(kuò)展性溫縮、干縮裂縫時,要灌瀝青進(jìn)行密封防水,還應(yīng)在裂縫上粘貼油氈、土工布,其覆蓋寬度不小于1 000mm;距裂縫最窄處不得小于300mm。
2.2.3.4 當(dāng)基層產(chǎn)生縱向擴(kuò)展裂縫時,應(yīng)分析原因,采取有效的路基穩(wěn)固措施根治裂縫,且在縱向裂縫所在的整個面板內(nèi),距板底1/3高度增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng),補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)到裂縫端部不宜短于5m。
處理基層縱向裂縫的原則是:首先要判斷裂縫是擴(kuò)展裂縫還是非擴(kuò)展型裂縫,是單純基層開裂還是路基引發(fā)的開裂。若僅基層開裂,可粘覆防裂層或設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)。若判斷為路基持續(xù)擴(kuò)展開裂,則情況較復(fù)雜,原則上必須先處理并穩(wěn)固路基。
對于高填方濕軟路基不均勻沉降引起的拉開型正在擴(kuò)展的縱向裂縫,首先,采用與基層等厚的(貧)混凝土橫梁截斷裂縫前端,阻止裂縫繼續(xù)延伸;然后,采用旋孔灌注樁、碎石樁、砂樁、反壓護(hù)坦等措施使路基穩(wěn)定。
對于過濕土高填方路堤,縱向裂縫兩端向外彎曲的,可判斷為已經(jīng)形成了滑移面,應(yīng)采用打樁、鉚栓或高壓灌漿等方式進(jìn)行錨固。
2.2.3.5 基層被碾壞成坑或破損面積較小的部位,要挖除并采用貧混凝土局部修復(fù)。對表面嚴(yán)重磨損裸露粗集料的部位,采用瀝青封層處理。
2.3.1 機(jī)械配備
施工機(jī)械選用三車道滑模攤鋪機(jī),攤鋪寬度為12.5~16.0m,攤鋪厚度為0~500mm,攤鋪速度為0~3m/min,并配備1臺挖掘機(jī)輔助布料和1臺拉毛養(yǎng)生機(jī)。
2.3.2 基準(zhǔn)線設(shè)置
滑模攤鋪按設(shè)計要求坡度設(shè)置基準(zhǔn)線,基準(zhǔn)線寬度除應(yīng)保證攤鋪寬度外,尚應(yīng)滿足兩側(cè)650~1000mm橫向支距的要求?;鶞?zhǔn)線樁間距不大于10m。線樁固定時,基層頂面到夾線臂的高度宜為450~750mm?;鶞?zhǔn)線樁夾線臂夾口到樁的水平距離宜為300mm?;鶞?zhǔn)線樁釘牢固。單根基準(zhǔn)線最大長度不大于450m,拉力不小于1 000N?;鶞?zhǔn)線設(shè)置后,嚴(yán)禁擾動、碰撞和振動,一旦碰撞變位,要立即重新測量糾正。多風(fēng)天氣,應(yīng)適當(dāng)縮小基準(zhǔn)線樁間距。
2.3.3 攤鋪準(zhǔn)備
攤鋪前應(yīng)確保所有施工設(shè)備和機(jī)具均處于良好狀態(tài),并全部就位?;鶎?、封層表面及履帶行走部位清掃干凈。鋪筑面板位置灑水濕潤,但不得積水。
2.3.4 布料
滑模攤鋪機(jī)前的正常料位高度在螺旋布料器葉片最高點以下,亦不得缺料。卸料、布料與攤鋪速度相協(xié)調(diào)。布料松鋪系數(shù)按試驗段經(jīng)驗系數(shù)控制(一般在1.08~1.15之間)。
2.3.5 滑模攤鋪機(jī)的施工參數(shù)設(shè)定及校準(zhǔn)
振搗棒下緣位置在擠壓板最低點以上,振搗棒的橫向間距不宜大于450mm,均勻排列;兩側(cè)邊緣振搗棒與攤鋪邊沿距離不宜大于250mm。擠壓底板前傾角設(shè)置為3°左右。提漿夯板位置在擠壓底板前緣以下5~10mm之間。兩邊緣超鋪高程根據(jù)拌和物稠度在3~8mm間調(diào)整。搓平前沿調(diào)整到與擠壓板后沿高程相同,搓平梁的后沿比擠壓底板后沿低1~2mm,并與路面高程相同?;備仚C(jī)首次攤鋪路面,要掛線對其鋪筑位置、幾何參數(shù)和機(jī)架水平進(jìn)行調(diào)整和校準(zhǔn),正確無誤后,方可開始攤鋪。在開始攤鋪的5m內(nèi),在鋪筑行進(jìn)中對攤鋪出的場地標(biāo)高、邊緣厚度、中線、橫坡度等參數(shù)進(jìn)行復(fù)核測量。所攤鋪的場地標(biāo)高滿足設(shè)計要求。
2.4.1 操作滑模攤鋪機(jī)要緩慢、勻速、連續(xù)不斷地作業(yè)。嚴(yán)禁料多追趕,然后隨意停機(jī)等待,間歇攤鋪。攤鋪速度控制在0.5~3.0m/min,一般控制在1m/min左右。拌和物稠度發(fā)生變化時,應(yīng)先調(diào)振頻率,后改變攤鋪速度。
2.4.2 要隨時調(diào)整松方高度板控制進(jìn)料位置,開始時宜略設(shè)高些,以保證進(jìn)料。正常攤鋪時應(yīng)保持振搗倉內(nèi)料位高于振搗棒100mm左右,料位高低上下波動控制在±30mm之內(nèi)。
2.4.3 貧混凝土表面砂漿層厚度控制在4mm左右?;備佭^程中采用自動抹平板裝置進(jìn)行抹面。對少量局部麻面和明顯缺料部位,在擠壓板后或搓平梁前補(bǔ)充適量拌和物,由搓平梁或抹平板機(jī)構(gòu)修整。養(yǎng)護(hù)5~7d后,方可攤鋪相鄰場地。
2.4.4 貧混凝土基層按《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30—2003)的要求,鋸切與面板間位置和尺寸相對的縱、橫向接縫,切縫厚度不小于1/4板厚,最淺不小于50mm,并使用瀝青灌縫?;鶎釉O(shè)封層時,混凝土面板的橫向縮縫在行車前進(jìn)方向可前錯300~500mm。
2.4.5 貧混凝土基層縱、橫向縮縫中可不設(shè)拉桿和傳力桿,脹縫中設(shè)傳力桿和脹縫板,脹縫位置與面層脹縫對齊,板頂與貧混凝土基層表面齊平。
貧混凝土層在混凝土表面初凝后立即開始養(yǎng)護(hù),先在表面均勻灑布一層養(yǎng)生劑,再用塑料薄膜覆蓋,進(jìn)行雙重養(yǎng)護(hù),以保持表面潮濕,切縫失水后再灑水覆蓋。養(yǎng)護(hù)期一般為7d,在養(yǎng)護(hù)期間,封閉交通。
貧水泥混凝土與水泥穩(wěn)定碎石、二灰碎石等常用半剛性材料相比,具有較高的強(qiáng)度、剛度和整體性,抗沖刷和抗凍性能良好,是特重交通和高等級公路的最佳基層類。
[1]JTG F30—2002,公路水泥混凝土路面施工設(shè)計規(guī)范[S].
[2]姚佳良.基層碾壓貧混凝土配合比設(shè)計及施工質(zhì)量控制研究[J].公路,2008,(7):41.