周 波
(山西省交通控股集團(tuán)有限公司,山西 太原 030006)
某高速公路位于山嶺重丘區(qū),交通調(diào)查表明通車后交通量組成主要為重載大型車輛。為了提高路面結(jié)構(gòu)承受交通荷載的能力,防止出現(xiàn)裂縫、車轍等病害。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計采用碾壓混凝土(RCC)+水穩(wěn)碎石基層(CGA)復(fù)合基層結(jié)構(gòu),以提高瀝青路面抵抗車輛荷載應(yīng)力,防止重載大型車輛破壞路面結(jié)構(gòu),減緩早期破壞的出現(xiàn),延長路面結(jié)構(gòu)的使用壽命。本項目復(fù)合基層路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案如下:瀝青上面層采用4 cm AC-13,中面層采用6 cm AC-20,下面層采用8 cm AC-25,設(shè)下封層;基層結(jié)構(gòu)上基層采用18 cm碾壓混凝土(RCC),底基層采用20 cm水泥穩(wěn)定碎石,下設(shè)15 cm碎石找平層。施工過程中建立試驗段,分析各碾壓工藝路面基層結(jié)構(gòu)壓實效果,對比確定碾壓混凝土基層最優(yōu)碾壓工藝。
碾壓混凝土基層施工前建立試驗段,分為3個測段。為確定最佳碾壓施工機(jī)械組合和碾壓工藝,3個測段碾壓施工方案如表1所示。
表1 各測段基層碾壓施工方案
碾壓混凝土基層碾壓段長度一般為30 m~40 m,采用先靜壓后振動的碾壓工藝。初壓采用三輪壓路機(jī)或關(guān)閉振動的振動壓路機(jī),碾壓重疊1/3~1/4輪寬。復(fù)壓采用振動壓路機(jī)振動碾壓,碾壓重疊1/2~1/3輪寬,嚴(yán)格按照碾壓原則施工,壓路機(jī)不得在基層上急停、掉頭、急拐,復(fù)壓碾壓6遍~8遍。復(fù)壓完成后進(jìn)行基層壓實度檢測,合格后進(jìn)行終壓。終壓采用輪胎壓路機(jī)收面,消除輪跡,提高基層的平整度。各碾壓過程應(yīng)密切配合,連續(xù)進(jìn)行,不得停頓,并盡快完成施工。如局部有風(fēng)干跡象,可噴霧補水,但應(yīng)嚴(yán)格控制用水量。碾壓后及時使用塑料薄膜覆蓋灑水養(yǎng)生,并保證養(yǎng)生溫度和濕度,養(yǎng)生期不得少于7 d。
基層平整度檢測采用3 m直尺,分別在施工前和施工后對下基層和基層平整度進(jìn)行檢測,連續(xù)檢測20尺,檢測結(jié)果如表2所示。下基層為水泥穩(wěn)定基層,平整度檢測最大值為5.4 mm,滿足規(guī)范要求。碾壓混凝土基層(RCC)平整度檢測值均小于5 mm,最大值為4.6 mm,滿足規(guī)范中不大于8 mm的要求。說明碾壓機(jī)械組合和碾壓工藝可行,平整度滿足施工要求。
表2 下基層、基層平整度檢測結(jié)果
按照規(guī)范要求,碾壓混凝土基層壓實度代表值不小于97%,極值為94%。碾壓混凝土基層壓實度檢測采用灌砂法,本項目選取3個碾壓測段進(jìn)行壓實度檢測,檢測結(jié)果如表3所示。3個測段所選用的壓實機(jī)械不同,測段1采用一臺18.6 t振動壓路機(jī)和一臺三輪壓路機(jī)碾壓;測段2采用一臺18.6 t振動壓路機(jī)、一臺三輪壓路機(jī)碾壓和一臺24 t輪胎壓路機(jī);測段3采用一臺13.2 t雙鋼輪壓路機(jī)和一臺18.6 t振動壓路機(jī)碾壓。
表3 壓實度檢測結(jié)果
從壓實度檢測結(jié)果來看,測段1壓實度為96.2%,碾壓效果最差;測段2壓實度最大,為99.3%,測段3壓實度檢測值居中,為98.4%。綜合考慮各方面因素,從經(jīng)濟(jì)的角度確定本項目施工選擇測段3的機(jī)械組合和碾壓工藝。
按照J(rèn)TG E30—2005公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定,對碾壓混凝土基層進(jìn)行鉆芯取樣,并檢測7 d芯樣劈裂強度,試驗結(jié)果如表4所示。
表4 芯樣7 d劈裂強度試驗結(jié)果
通過對表4數(shù)據(jù)分析可知,測段2的芯樣劈裂強度最高,其次為測段3,強度最低的是測段1,檢測結(jié)果與壓實度檢測結(jié)果相對應(yīng)。這主要是由于施工機(jī)械的組合方式和碾壓工藝不同,綜合考慮選擇測段3的施工機(jī)械組合方式和碾壓工藝。
高速公路交通量組成主要為重載大型車輛時,可選用碾壓混凝土基層,以提高路面結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)性能,有效抵抗車輛荷載,延長道路使用壽命。通過對不同機(jī)械組合和碾壓工藝的碾壓混凝土基層施工過程和施工質(zhì)量進(jìn)行檢測,得出以下結(jié)論:
1)水泥穩(wěn)定碎石下基層和碾壓混凝土基層平整度檢測結(jié)果均小于5 mm,滿足規(guī)范中的不大于8 mm的要求,說明平整度符合設(shè)計要求;
2)通過對壓實度和芯樣7 d劈裂強度檢測結(jié)果分析,采用測段3的碾壓機(jī)械組合方式和碾壓工藝進(jìn)行基層碾壓,可以達(dá)到設(shè)計要求,且是三種方案中最經(jīng)濟(jì)的,從而確定該方案為最優(yōu)方案。