馬學(xué)龍
摘 要:在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中,多應(yīng)用并機(jī)分層攤鋪技術(shù),攤鋪機(jī)會(huì)產(chǎn)生縱向接縫,接縫位置大粒徑顆粒會(huì)受到自重影響,致使底部滾落離析,基層出現(xiàn)薄弱帶。然而應(yīng)用超厚寬幅施工工藝,可以維護(hù)碎石基層施工效果,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)層緊密性,值得推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:超厚寬幅;水泥穩(wěn)定碎石;基層施工;關(guān)鍵技術(shù)
半剛性基層強(qiáng)度高、承載力強(qiáng)、剛度好,因此可以將二灰穩(wěn)定碎石、水泥穩(wěn)定碎石作為半剛性材料。然而,由于粉煤灰資源持續(xù)短缺,相應(yīng)增加了運(yùn)輸成本和費(fèi)用,致使基層工程成本持續(xù)上升。此外,相比于水泥穩(wěn)定碎石,二灰穩(wěn)定碎石工藝復(fù)雜,修筑成型后,早期結(jié)構(gòu)強(qiáng)度薄弱,對(duì)于養(yǎng)護(hù)管理?xiàng)l件非常高,致使建設(shè)費(fèi)明顯高于水泥穩(wěn)定碎石。當(dāng)前,高速公路建設(shè)施工中,開(kāi)始廣泛應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石,將其作為基層材料。此外,分層施工的問(wèn)題較多,具體如下:第一,水泥穩(wěn)定碎石分層攤鋪施工時(shí),離析現(xiàn)象比較常見(jiàn),對(duì)上下基層粘結(jié)影響較大,相應(yīng)增加上基層頂彎拉應(yīng)力。第二,結(jié)束下基層養(yǎng)護(hù)后,需要做好上基層施工,施工設(shè)備會(huì)損傷下基層。第三,分層施工法,會(huì)延長(zhǎng)施工工期,相應(yīng)增加施工成本。超厚寬度水泥穩(wěn)定碎石施工激素做技術(shù),能夠處理好層間粘結(jié)不牢固,使工程成本降到最低,有效作用到穩(wěn)定碎石基層施工中。
1 工程概況
某高速公路建設(shè)線路全長(zhǎng)度為137.481 km,路面結(jié)構(gòu)為改性瀝青混凝土5 cm、瀝青混凝土8 cm、水泥穩(wěn)定碎石底基層15 cm,水泥穩(wěn)定碎石上基層20 cm。在前期施工中,多為基層施工建設(shè),極易產(chǎn)生平整度不佳問(wèn)題,整體施工建設(shè)進(jìn)度緩慢。通過(guò)相關(guān)研究與協(xié)商,后續(xù)基層施工應(yīng)用超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)。
2 原材料準(zhǔn)備
2.1 水泥材料
在此次工程建設(shè)中,應(yīng)用42.5普通硅酸鹽水泥,物理力學(xué)性能指標(biāo)滿足水泥結(jié)構(gòu)工程施工建設(shè)要求。
2.2 集料
在試驗(yàn)段,集料選用碎石場(chǎng)生產(chǎn)石料。將石料生產(chǎn)中的石屑,作為細(xì)集料。按照公路工程集料規(guī)范,試驗(yàn)粗集料物理力學(xué)性能、篩分結(jié)果。當(dāng)集料粒徑為5 cm~10 cm時(shí),檢測(cè)結(jié)果如下:表觀密度2.732 g/m3、吸水率為1.07%、針片狀含量5.8%。技術(shù)要求分別為大于2.5、小于26、小于2.0、大于2.5;當(dāng)集料粒徑為10 cm~20 cm時(shí),檢測(cè)結(jié)果如下:表觀密度2.718 g/m3、吸水率為11.2%、針片狀含量1.02%。技術(shù)要求分別為大于2.5、小于12、小于2、大于2.5。
3 施工技術(shù)工藝
3.1 施工機(jī)械選型
對(duì)于工程建設(shè)拌合站,超厚寬幅水泥碎石基層、普通水泥基層要求基本相同,為了滿足超厚寬幅水泥施工要求,應(yīng)當(dāng)配置穩(wěn)定土拌合站。在該工程建設(shè)中,配置兩套拌合設(shè)備,生產(chǎn)能力分別為每小時(shí)700 t、400 t。在出料時(shí),為了避免混合料離析,必須對(duì)混合料成品料倉(cāng)進(jìn)行控制,同時(shí)在遼倉(cāng)頂部履帶出料口前方,設(shè)置橡膠板槽鋼,同時(shí)在料倉(cāng)內(nèi)部1/3位置,設(shè)置橫向、縱向槽鋼。
在選擇攤鋪機(jī)時(shí),優(yōu)選大功率、抗離析、寬幅、超厚技術(shù)參數(shù)。在此次工程建設(shè)中,選用攤鋪機(jī)性能參數(shù)如下:行走速度為每分鐘0 m~25 m,攤鋪寬度為3 m~16 m,攤鋪厚度為0 mm~500 mm。攤鋪操作期間,為了防止混合料離析,適當(dāng)擴(kuò)大螺旋布料機(jī)螺旋直徑,同時(shí)擴(kuò)大熟料槽高度與寬度,使螺旋布料器下降。在選擇壓路機(jī)設(shè)備時(shí),應(yīng)當(dāng)匹配攤鋪機(jī)、拌合站。在此項(xiàng)目中,選用振動(dòng)壓路機(jī)(32 t)、膠輪壓路機(jī)(26 t)、雙鋼輪壓路機(jī)(20 t)。
3.2 攤鋪
在此次工程建設(shè)中,將壓實(shí)厚度控制在35 cm,松鋪厚度為1.25。攤鋪厚度控制為42.65 m,速度控制為每分鐘1.5 m。在控制高程時(shí),需要應(yīng)用鋼絲繩引導(dǎo)方式,派遣專人看管攤鋪機(jī)的基準(zhǔn)線、接觸器。在攤鋪操作中,應(yīng)當(dāng)確保連續(xù)性操作,確保攤鋪機(jī)行駛速度均勻,以此確保平整度。在攤鋪機(jī)后方,派遣專人觀測(cè)攤鋪料離析狀態(tài)。針對(duì)局部集料集中部位,應(yīng)當(dāng)選擇新填料換補(bǔ)。
3.3 碾壓施工
在基層施工中,碾壓屬于最后一道工序。碾壓質(zhì)量對(duì)基層平整度、壓實(shí)度影響較大。在碾壓施工中,初壓選用雙鋼輪壓路機(jī),在攤鋪機(jī)后方操作,路面全幅靜壓2遍,碾壓速度控制在每分鐘20 min~30 min。在復(fù)壓操作時(shí),選用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,1遍弱振、3遍強(qiáng)振,碾壓速度控制為每分鐘60 m。終壓操作時(shí),選用膠輪壓路機(jī),靜壓2遍之后消除輪跡帶,碾壓速度控制在每分鐘40 m。在基層施工中,應(yīng)當(dāng)按照以下原則:由內(nèi)向外、由低向高,確保重合50%輪寬。在啟停壓路機(jī)時(shí),應(yīng)當(dāng)確保操作緩慢。起步之后,再進(jìn)行開(kāi)振操作;停機(jī)時(shí),應(yīng)當(dāng)先停止振動(dòng),后停止機(jī)械。在整個(gè)行駛期間,嚴(yán)禁急剎車和掉頭。
3.4 養(yǎng)護(hù)操作
完成碾壓操作之后,需要采用復(fù)合膜、土工布覆蓋養(yǎng)護(hù)。同時(shí)配置噴霧式灑水車進(jìn)行灑水處理,養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7 d。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁車輛通行。
4 檢驗(yàn)試驗(yàn)路段性能
4.1 檢測(cè)平整度
為了研究和掌握基層時(shí)效果,需要按照公路工程測(cè)試要求,檢測(cè)試驗(yàn)段基層、攤鋪施工基層表面平整度。在檢測(cè)操作時(shí),應(yīng)用3 m直尺法,每相隔100 m,檢測(cè)兩處,每處檢測(cè)10尺,檢測(cè)結(jié)果如下所示。
通過(guò)表1結(jié)果可知,相比不同施工工藝的水泥穩(wěn)定基層,平整度均低于12 mm,滿足公路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用并機(jī)雙層攤鋪工藝時(shí),整個(gè)平整度檢測(cè)結(jié)果離散;應(yīng)用超厚寬幅攤鋪工藝時(shí),平整度均勻分布。在并機(jī)雙層攤鋪施工中,接縫位置極易出現(xiàn)混合料離析現(xiàn)象,碾壓操作之后,會(huì)造成接縫位置平整度不佳。
4.2 結(jié)構(gòu)層受力與變形檢測(cè)
在應(yīng)用超厚寬幅施工工藝時(shí),可以防止上、下基層緊密粘結(jié)問(wèn)題,有助于加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)層性能、路面承載力、抗變形能力。在此次項(xiàng)目建設(shè)中,結(jié)構(gòu)層埋設(shè)應(yīng)力傳感器、應(yīng)變傳感器,并且將其分設(shè)在橫斷面,對(duì)車輛荷載作用下的結(jié)構(gòu)層應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在瀝青面層、超厚基層之間,布設(shè)測(cè)點(diǎn)A;在超厚基層中下位置,布設(shè)測(cè)點(diǎn)B,該位置為上下基層結(jié)合位置;在底基層、基層交接位置,布設(shè)測(cè)點(diǎn)C。應(yīng)力測(cè)試結(jié)果如下:測(cè)定A豎向應(yīng)變、應(yīng)力水平高,結(jié)構(gòu)厚度持續(xù)增加,測(cè)點(diǎn)B、C應(yīng)變應(yīng)力水平下降,呈現(xiàn)出直線下降趨勢(shì)。表明應(yīng)用超厚寬幅施工工藝,可以加強(qiáng)不同結(jié)構(gòu)層粘結(jié)力,具備良好整體性。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,對(duì)于超厚寬幅水穩(wěn)定碎石基層,必須深入分析施工工藝,檢測(cè)基層平整度、結(jié)構(gòu)層應(yīng)力。相比于傳統(tǒng)雙層攤鋪基層,超厚寬幅攤鋪工藝基層平整度良好,基層內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變,與結(jié)構(gòu)層厚度呈現(xiàn)線性關(guān)系,結(jié)構(gòu)層具備良好整體性,可以推廣應(yīng)用到水泥穩(wěn)定碎石基層施工中。
參考文獻(xiàn):
[1]康晉芳.高速公路超厚寬幅水穩(wěn)基層施工與質(zhì)量檢測(cè)分析[J].山西建筑,2020,46(7):113-114.
[2]李永春,梁俊杰,王立偉.大厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層一次攤鋪技術(shù)分析[J].中國(guó)公路,2020,25(1):104-105.
[3]于浩波.超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝研究[J].交通世界,2018,16(34):32-33+61.
[4]張亞剛,楊萬(wàn)紅,蘇潤(rùn).振動(dòng)拌和在戈壁地區(qū)寬幅超厚水泥穩(wěn)定碎石中的應(yīng)用[J].山西建筑,2017,43(17):137-138.
[5]康成生,筵玉濤,馬建兵,等.超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層施工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2016,12(7):92-94.