張強(qiáng) 張小明
【摘要】通過福建省道206線安溪官橋至龍門公路工程及寮山連接線工程BT項(xiàng)目水泥穩(wěn)定基層的施工實(shí)踐,詳細(xì)闡述了水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵步驟,以及施工過程的注意事項(xiàng)。
【關(guān)鍵詞】基層、水泥穩(wěn)定碎石、施工、質(zhì)量控制
水泥穩(wěn)定碎石具有良好的力學(xué)性能和板體性、水穩(wěn)性以及抗凍性等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于修建高速及國省道干線公路路面基層或底基層。雖然其優(yōu)點(diǎn)很多,使用范圍也比較廣泛,但是若對(duì)其特點(diǎn)了解不足,施工質(zhì)量控制不好,就不能充分發(fā)揮其優(yōu)勢,甚至?xí)粝码[患,造成嚴(yán)重的后果。筆者以福建省道206線安溪官橋至龍門公路工程及寮山連接線工程BT項(xiàng)目水泥穩(wěn)定碎石基層施工實(shí)踐為例,淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制。
一、工程概況
福建省道206線安溪官橋至龍門公路工程起點(diǎn)位于官橋鎮(zhèn)蓮美村后山頂中橋處,沿北向南走向,終點(diǎn)接迎賓大道。工程范圍K3+437.5~K7+958.402,全線采用水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)為雙向六車道,設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h,,路幅寬度為24m;龍門寮山至美卿道路拓寬改造工程(龍翔路),西起龍門鎮(zhèn)主干道迎賓大道,東至美卿村橋頭,終點(diǎn)處為與現(xiàn)狀水泥路順接,全長1776m。路面結(jié)構(gòu)為水泥混凝土路面,雙向四車道,路幅寬度為24m。路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN(BZZ-100)為標(biāo)準(zhǔn)軸載,水泥混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期:20年。根據(jù)工可報(bào)告的預(yù)測交通量,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載為370.2萬次,確定本項(xiàng)目道路交通分級(jí)為:重型交通。本次設(shè)計(jì)行車道路面結(jié)構(gòu)采用如下表:
二、原材料質(zhì)量控制
1.水泥
水泥作為集合料的一種穩(wěn)定劑,其質(zhì)量對(duì)集料的質(zhì)量是至關(guān)重要的,施工時(shí)選用終凝時(shí)間較長,標(biāo)號(hào)較低的水泥。為使穩(wěn)定土有足夠的時(shí)間進(jìn)行拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓以及保證其具有足夠的強(qiáng)度,不應(yīng)使用快凝水泥、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)水泥。優(yōu)質(zhì)免檢水泥:福建紅獅水泥廠P.O32.5R號(hào)普通硅酸鹽水泥。
2.碎石
本標(biāo)段沿線碎石儲(chǔ)量較為豐富,石料強(qiáng)度較高,大部分施工段能就近開采,按路面墊層、底基層、基層施工的要求和用量,依經(jīng)濟(jì)合理的原則,經(jīng)過對(duì)沿線附設(shè)的石料加工場的原材料的調(diào)查、試驗(yàn),分別選定龍門美頂、澳江石場作為基層拌和站使用碎石、石屑材料的供用場。碎石采用1~3cm,經(jīng)實(shí)驗(yàn)篩分在單級(jí)配區(qū)間。通過實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格控制碎石的其他指標(biāo),壓碎值不大于30%,液限不超過25%,塑性指數(shù)小于6,有機(jī)質(zhì)含量不超過2%,硫酸鹽含量不超過0.25%等。
3.砂
沿線大小河流較多,河砂儲(chǔ)量豐富,為石英質(zhì)中粗砂,采集方便,經(jīng)實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求。加之沿線降雨量充沛,河流溝溪縱橫交錯(cuò),地下水位較高,經(jīng)實(shí)驗(yàn)水質(zhì)比較純潔,人畜就地飲用,農(nóng)作物灌溉都不存在問題,所以沿線水可用以混合料的施工。
三、混合料的組成配制
3.1 路面底基層路面兩階段施工圖設(shè)計(jì)對(duì)路面底基層材料特性的要求中指出:"底基層所用材料為水泥穩(wěn)定粒料,其中粒料首選石屑,若石屑供應(yīng)不足時(shí),可采用碎石、石屑、砂礫組成一定級(jí)配的混合料,摻配比例通過實(shí)驗(yàn)確定。"按設(shè)計(jì)要求鋪筑路面底基層試驗(yàn)路時(shí),采用4%水泥石屑材料,通過鋪筑實(shí)驗(yàn)路發(fā)現(xiàn),用水泥石屑作底基層存在兩方面問題:主要是工程質(zhì)量方面,由于路面底基層用純石屑集料,集料中缺少粗骨料,養(yǎng)生期結(jié)束后,由于干縮、溫縮效應(yīng),路面底基層易產(chǎn)生對(duì)工程質(zhì)量極為不利的橫向裂縫,且在養(yǎng)生期結(jié)束仍需繼續(xù)養(yǎng)生,從而增加工程成本。其次是材料供應(yīng)方面,由于石屑材料為石場碎石生產(chǎn)過程的附帶品,其產(chǎn)量最高僅為碎石產(chǎn)量的25%,因路面墊層、路面基層集料中都需石屑,如路面底基層用集料采用純石屑,則石屑在開工后的短期內(nèi)將面臨嚴(yán)重短缺的不利局面,基于上述兩個(gè)原因底基層改為水泥級(jí)配碎石。路面底基層集料用碎石、石屑、砂礫組成一定級(jí)配的混合料的多組配合比的設(shè)計(jì)工作,是以節(jié)省石屑、增加施工和易性,保證路基質(zhì)量和使路面底基層具有良好強(qiáng)度和板體性,減少混合料離析等為原則。通過優(yōu)化配合比實(shí)驗(yàn),試鋪實(shí)驗(yàn)路段,確立了路面底基層的施工配合比為4%水泥穩(wěn)定粒料,其中集料的摻配比例第一組為:2~4cm碎石∶1~3cm碎石∶石屑∶粗砂=20∶25∶35∶20。碾壓混合料的最佳含水量為6.8%,最大干容重為2.225g/cm3;第二組為2~4cm碎石∶1~3cm碎石∶石屑∶中粗砂=15∶25∶40∶25。碾壓混合料最佳含水量為7%,最大干容重為2.23g/cm3,以上兩組配合比可根據(jù)附近材料的供應(yīng)情況選用,因?yàn)閮山M配合比通過試驗(yàn)試鋪各項(xiàng)指標(biāo)滿足技術(shù)規(guī)范要求。
3.2 路面基層采用6%水泥、碎石、石屑、砂礫組成一定級(jí)配的混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),以保證工程量為主,同時(shí)考慮材料供應(yīng)情況及施工易操作為原則,經(jīng)優(yōu)化配合比實(shí)驗(yàn),通過試驗(yàn)路段的鋪筑,確定了路面基層的施工配合比為5.5%水泥穩(wěn)定碎石,其中集料的摻配比例:1~3cm碎石∶石屑∶中粗砂=45∶35∶20,碾壓混合料的最佳含水量為6.9%,最大干容重為2.24g/cm3。
四、 結(jié)論
通過以上技術(shù)分析制定出施工工藝規(guī)程,對(duì)所有參與施工的人員進(jìn)行技術(shù)交底;掌握關(guān)鍵工序的技術(shù)要點(diǎn),嚴(yán)格按規(guī)范要求檢測各項(xiàng)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)找出問題產(chǎn)生的原因,采取合理的處理措施加以解決,確保了水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40-2011)
[2]《公路工程水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》
[3]《公路施工手冊(cè)》
[4]《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30-2003)
作者簡介:
張強(qiáng),男,陜西渭南,1978.11, 單位:江西省地質(zhì)工程研究中心,職稱:工程師,研究方向:建設(shè)工程、巖土工程。