王小龍
(山西振興公路監(jiān)理有限公司,山西 太原 030006)
為了適應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市道路的結(jié)構(gòu)在進(jìn)行不斷的改變。在基層中加入水泥穩(wěn)定碎石(水泥穩(wěn)定碎石屬于半剛性材料),將其作為水泥穩(wěn)定碎石基層有良好的力學(xué)性能、整體性能、穩(wěn)定性能、耐久抗寒性能和高承載力性能,且碎石來源廣泛,使用環(huán)保方便,是我國(guó)目前道路施工材料中的一種主要材料。但是水泥穩(wěn)定碎石基層缺乏抗拉扯強(qiáng)度,在強(qiáng)大壓力下會(huì)出現(xiàn)基層開裂等情況,因此,對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的各方面特性進(jìn)行深入了解分析是施工前的必修課之一。
碎石是所有構(gòu)成材料中的骨料。一般情況下,碎石材料、膠凝材料、灰漿材料共同構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)。骨料在膠凝材料的作用下進(jìn)行凝結(jié),灰漿材料填補(bǔ)骨料之間的空隙部分,使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定、牢固。其強(qiáng)度隨著凝結(jié)時(shí)間增加而增加,在凝結(jié)后形成板體,使其具有較好的強(qiáng)度、高承載力及穩(wěn)定性。
1.2.1 優(yōu)點(diǎn)
①初始強(qiáng)度高,凝結(jié)速度快。在5~7d內(nèi)強(qiáng)度能夠達(dá)到2.0MPa。②結(jié)板后穩(wěn)定性強(qiáng),在結(jié)構(gòu)層中具有一定量的通透性,結(jié)板后水分對(duì)其的影響作用有限。③可以根據(jù)實(shí)際強(qiáng)度需要,調(diào)整構(gòu)成配比,確定最終的強(qiáng)度。④現(xiàn)代化機(jī)械施工,操作簡(jiǎn)單,施工速度快,質(zhì)量保證。
1.2.2 不足點(diǎn)
①結(jié)板后較易出現(xiàn)干縮裂縫。②結(jié)板后在高強(qiáng)度壓力下,比較容易出現(xiàn)與表面材料剝離、磨耗。③施工時(shí)間有限。即必須在材料凝結(jié)前完成所有施工步驟,要求整個(gè)施工進(jìn)程緊湊。
在道路施工中,透水性基層主要指的是:在基層施工完畢后,現(xiàn)場(chǎng)的孔隙率為15%左右,透水性比較好的基層。道路基層中必須要有透水性基層,其可以在高強(qiáng)度作用下,減少基層的橫向裂縫。
一般情況下,道路施工項(xiàng)目使用的水泥穩(wěn)定碎石基層混合材料中,集料的顆粒組成必須與《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》相符(允許少量誤差),具體規(guī)范情況見表1。
表1 集料顆粒組成規(guī)范詳細(xì)表
從表1我們可以看出,透水性基層在9.5 mm以下的用量急劇減少;按照數(shù)據(jù)劃分,4.75 mm以上用料是粗集料,4.75 mm以下用的是細(xì)集料。粗集料中,大粒徑的粗集料用量減少,在混合料中,大粒徑也從31.5 mm改變?yōu)?6.5 mm。
混合料的配比針對(duì)不同的城市有不同的要求,在要求中會(huì)明確表明各種材料及混合料組成設(shè)計(jì)明細(xì)。
3.1.1 水泥
文中研究道路對(duì)水泥的要求不是很高,普通的硅酸鹽緩凝水泥就能夠滿足要求。普通的硅酸鹽緩凝水泥應(yīng)該達(dá)到以下要求:3 d內(nèi)抗壓強(qiáng)度達(dá)到16~20 MPa,不得使用因外界因素影響而變質(zhì)的水泥;在一定時(shí)間內(nèi),水泥的強(qiáng)度、安定性必須達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)要求;水泥的初凝時(shí)間為≥3.5 h,終凝時(shí)間≥6 h。
3.1.2 碎石
對(duì)于碎石的基本要求見表1。在道路施工前,必須確認(rèn)碎石的最大粒徑,確定碎石來源不是分化石料。在整個(gè)水泥穩(wěn)定碎石混合料中,碎石的壓碎值必須<30%,針片狀含量<15%,規(guī)定數(shù)量?jī)?nèi)檢驗(yàn)。
3.1.3 水源
凡飲用水都可以直接使用。不得使用因?yàn)橥饨缫蛩匚廴镜乃醇昂衅渌镔|(zhì)的水源,特別是含有化學(xué)物質(zhì)的水源。
為了滿足設(shè)計(jì)要求,道路配合比設(shè)計(jì)過程中必須滿足以下3個(gè)要求:①水泥使用量在滿足設(shè)計(jì)基本強(qiáng)度之后,要盡量減少其使用量。減少水泥的使用量同時(shí),要同步減少細(xì)集料、粉料的使用量。②根據(jù)具體施工季節(jié)氣候減少或增加含水量,確保含水量的最大限度不能大于設(shè)計(jì)要求的5%。含水量在季節(jié)、氣候的影響下,一般最終確定在0%~2%這個(gè)范圍內(nèi)。③對(duì)水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試行。養(yǎng)護(hù)7 d后,試件的浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度必須滿足R代=3.2~4.0 MPa。
對(duì)于材料的監(jiān)理必須從實(shí)際出發(fā),對(duì)材料提供商的生產(chǎn)基地、生產(chǎn)過程、各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)查,在各方面都符合規(guī)定的前提下,可以采取承包制的方式提供材料,簽訂質(zhì)保合同,從材料來源處杜絕不合格材料的流入。對(duì)材料進(jìn)行定期、不定期的抽檢,加強(qiáng)材料的質(zhì)量把關(guān)。
施工前,對(duì)施工人員進(jìn)行選拔,檢查持證上崗的基本原則,對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)檢查及培訓(xùn),強(qiáng)調(diào)施工關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。對(duì)施工器材進(jìn)行日常檢驗(yàn),保證施工順利進(jìn)行。
攪拌過程決定了混合料的最終質(zhì)量,因此必須十分注意。水泥穩(wěn)定碎石混合料的攪拌可以采用一臺(tái)或者是多臺(tái)WDB500型水泥穩(wěn)定攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌。該攪拌設(shè)備通過改良設(shè)計(jì)能夠?qū)⑺嘤?jì)量的精準(zhǔn)度提升0.1%。
由于對(duì)材料的流入進(jìn)行了嚴(yán)密的監(jiān)管,因此,在攪拌過程中只需要按照固定的配給設(shè)計(jì)進(jìn)行添加材料即可,整個(gè)過程比較簡(jiǎn)單。值得注意的是,灰計(jì)量必須嚴(yán)格控制,整體誤差控制在±0.1%內(nèi)。
混合料的運(yùn)輸都是采用封閉式大噸位自卸車進(jìn)行運(yùn)輸,該車能夠在運(yùn)輸過程中減少混合料中水分的損失。
在對(duì)混合料進(jìn)行攤鋪前,必須對(duì)底基層進(jìn)行浸潤(rùn)處理,浸潤(rùn)程度根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行。浸潤(rùn)之后,在基準(zhǔn)鋼絲下進(jìn)行施工,具體厚度根據(jù)道路強(qiáng)度需要設(shè)計(jì),一般>15 cm。攤程采用2臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行梯隊(duì)作業(yè),保證整個(gè)過程循序漸進(jìn),即保證攤鋪厚度、松鋪系數(shù)、路拱坡度、振動(dòng)頻率一致,攤鋪的速度確定在1 m/min左右,攤鋪過程中,操作技術(shù)人員對(duì)混合料進(jìn)行不斷的調(diào)整,輔助攤鋪。
碾壓是促成混合料結(jié)板的最終程序。整個(gè)過程應(yīng)遵循:先輕后重、先邊后中、先低后高、先內(nèi)后外。碾壓過程中,必須對(duì)混合料進(jìn)行充分碾壓,在混合料振壓不起料、不推移為碾壓合格。目前道路施工過程中壓路機(jī)碾壓方式及速度,如表2所示。
表2 壓路機(jī)型號(hào)及其相關(guān)數(shù)據(jù)
針對(duì)不同的施工要求及環(huán)境選擇不同的壓路機(jī)型號(hào)。在碾壓的過程中必須注意,第1遍碾壓后,應(yīng)該進(jìn)行原路倒回,在未進(jìn)行碾壓的一頭進(jìn)行換擋、倒車,倒車位置禁止在同一位置,最好成齒狀碾壓倒車;碾壓過程應(yīng)該在水泥終凝前完成,并達(dá)到道路壓實(shí)度要求,整個(gè)碾壓面平整,不出現(xiàn)明顯碾痕。
對(duì)水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行養(yǎng)護(hù),是保證最終強(qiáng)度的重要步驟。在基層碾壓后,立即進(jìn)行養(yǎng)生處理,根據(jù)氣候天氣情況確定每日灑水量,保證養(yǎng)生期間基層路面潮濕,養(yǎng)生時(shí)間一般>7 d。
在養(yǎng)生過程中要對(duì)交通進(jìn)行管制,避免基層遭到機(jī)械車輛的破壞,可以采取封鎖交通的處理方式,除灑水車之外其他車輛禁止通運(yùn),在基層強(qiáng)度達(dá)到要求后可以采取限制性通運(yùn),最終確定基層穩(wěn)定后開放通運(yùn)。
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