曾海梁
(中國十九冶集團(tuán)有限公司國際工程公司,四川成都 611730)
項(xiàng)目所在地為南太平洋島國巴布亞新幾內(nèi)亞新愛爾蘭省,項(xiàng)目類型為公路工程,公路等級相當(dāng)于國內(nèi)縣道(三級路)。路面基層是直接位于面層以下的主要承重結(jié)構(gòu),主要承受行駛車輛的豎向荷載,是本項(xiàng)目的工作重點(diǎn)?;鶎硬牧系倪x擇是第一步,合理的材料選擇有助于工程質(zhì)量、進(jìn)度與成本控制。與在國內(nèi)大部分區(qū)域,對于三級公路的基層材料,普遍會選擇柔性或半剛性基層料,如(水穩(wěn))級配礫石及級配砂礫,骨料為礫石。本項(xiàng)目選擇使用的是珊瑚礁石,因其在本地比較常見,較易開挖備料,且相對于礫石而言,珊瑚礁石具有形狀不規(guī)則、易破碎、高內(nèi)摩擦角和高孔隙比等特性,使得其吸水性強(qiáng),對雨水有很好的滲透作用,在熱帶多雨地區(qū)作用尤為明顯。
1.1.1 材料準(zhǔn)備
選用符合AS-2157 標(biāo)準(zhǔn)或監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的類似標(biāo)準(zhǔn)的級配珊瑚礁石填料,如圖1 所示。
圖1 珊瑚礁石級配曲線
在備料時(shí),檢查材料是否含有雜物,如樹葉、泥塊、動物殘骸和生活垃圾等。若有則要及時(shí)清理,且含水率應(yīng)在6.0%~6.5%之間。路面底基層設(shè)計(jì)厚度為30cm,珊瑚礁石的最大粒徑不超過63mm。集料壓碎值應(yīng)不大于35%(級配數(shù)據(jù)詳見表1),壓實(shí)度不應(yīng)小于95%,CBR 值不應(yīng)小于80%。根據(jù)所填路段的長度寬度及基層厚度與材料松鋪系數(shù),計(jì)算出該段所需珊瑚礁石用量。
表1 送檢專業(yè)實(shí)驗(yàn)室級配珊瑚礁石篩分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
1.1.2 設(shè)備準(zhǔn)備
本項(xiàng)目底基層施工需用到的機(jī)械設(shè)備有翻斗車、推土機(jī)、平地機(jī)與壓路機(jī)等。在巴布亞新幾內(nèi)亞,該類機(jī)械設(shè)備各項(xiàng)性能檢測必須通過澳大利亞 AustroadsAGPT-T533、AustroadsAGPTT534 相關(guān)測試試驗(yàn),并得到現(xiàn)場監(jiān)理工程師的認(rèn)可。同時(shí)在使用前應(yīng)由我方專業(yè)機(jī)械維修人員進(jìn)行檢修,確認(rèn)設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)均正常方可進(jìn)行底基層施工。
1.1.3 測量準(zhǔn)備
在路基壓實(shí)并人工清理雜物完畢之后,專業(yè)測量人員根據(jù)圖紙將道路中線定位放樣,再將各樁出的標(biāo)高做好標(biāo)記,經(jīng)監(jiān)理簽字確認(rèn)之后,方可施工。
1.2.1 路基整理
在材料進(jìn)場之前,應(yīng)將已施工完成的路基表面雜物清除,表面應(yīng)平整,堅(jiān)實(shí),無松動現(xiàn)象,且具有規(guī)定的路拱。
1.2.2 測量放樣
專業(yè)測量人員用全站儀進(jìn)行中線恢復(fù);直線段每20m 設(shè)一樁,平曲線段每10m 設(shè)一樁,并在兩側(cè)路面邊緣外0.3~0.5m 設(shè)指示樁;進(jìn)行水平測量時(shí),在兩側(cè)指示樁上用紅漆或紅色膠布標(biāo)出設(shè)計(jì)標(biāo)高。
1.2.3 珊瑚礁石進(jìn)場
將符合標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)理認(rèn)可的級配珊瑚礁石填料按一次壓實(shí)的量運(yùn)往作業(yè)路段,每層壓實(shí)厚度應(yīng)為150mm。
1.2.4 填料攤鋪填筑
運(yùn)往現(xiàn)場后,用平地機(jī)將珊瑚礁石填料均勻攤鋪至作業(yè)路段各處。由于地基縱坡坡度小,地基承載力強(qiáng),采用水平分層填筑。在該過程中,應(yīng)注意刮出橫坡坡度,大致接近設(shè)計(jì)坡度1.5%即可。
1.2.5 填料壓實(shí)
待珊瑚料均勻攤鋪各處之后,壓實(shí)機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。由于珊瑚料已破碎,強(qiáng)度較低,于是含水量等于或略大于最佳含水量時(shí),立即用15t 以上輪胎壓路機(jī)壓實(shí)2~3 遍以追實(shí)松鋪厚度,第二次再用平地機(jī)找平,松鋪系數(shù)預(yù)留為1.05;采用20t 振動壓路機(jī)將其壓實(shí)2 遍;再用鋼輪壓路機(jī)壓實(shí)1~2 遍,直至表面平整,無任何輪跡或波紋起伏。直線段應(yīng)采取由兩側(cè)路肩向路中心碾壓的方式;在彎道有超高段,由路肩處開始由內(nèi)向外進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí),后輪應(yīng)重疊1/2 輪寬,碾壓一直進(jìn)行到要求的密實(shí)度為止,一般需碾壓6~8 遍。壓路機(jī)的碾壓速度,前兩次宜采用1.5~1.7km/h 為宜,后續(xù)碾壓用 2~3km/h 為宜。
(1)珊瑚礁石的最大粒徑不超過37.5mm。集料壓碎值應(yīng)不大于35%,CBR 值不小于80%;因本地氣溫高,風(fēng)較大,石料運(yùn)往現(xiàn)場時(shí)的含水率應(yīng)略大于最佳含水率。
(2)碾壓時(shí)注意不宜采用掉頭式進(jìn)行二次碾壓,防止填料表面被摩擦翻松,應(yīng)采用退行式進(jìn)行壓實(shí);路面的兩側(cè),應(yīng)多壓2~3 遍。
(3)兩作業(yè)段的銜接處,應(yīng)搭接拌和;第一段拌和后,留5~8m不進(jìn)行碾壓,第二段施工時(shí),將前段留下未壓部分,重新拌和,并與第二段一起碾壓。
(4)施工時(shí)采用半幅施工的方法。接縫處應(yīng)對接,必須保持平整密合。
(5)在施工過程中,對礁石的級配進(jìn)行抽檢,其檢查結(jié)果應(yīng)滿足級配要求;并且?guī)缀纬叽?、松鋪厚度、橫坡度進(jìn)行自檢,使之符合要求。
(6)選擇晴朗天氣施工,盡量保證雨水來臨前完成壓實(shí)作業(yè),在如果天氣轉(zhuǎn)雨應(yīng)立即暫停施工,并設(shè)置施工縫。
本項(xiàng)目底基層驗(yàn)收主要是基層面標(biāo)高、坡度、基層寬度及壓實(shí)度等,其中壓實(shí)度是重點(diǎn)。一般監(jiān)理會要求邀請有資質(zhì)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室工作人員到現(xiàn)場取樣,一般每隔200m 設(shè)置一個取樣點(diǎn)。取樣后會盡快送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行CBR 實(shí)驗(yàn)和密度測試,最終得出實(shí)際壓實(shí)度。設(shè)計(jì)壓實(shí)度不應(yīng)小于95%,若嚴(yán)格按照以上施工方式碾壓,可以保證規(guī)定壓實(shí)度,如圖2 所示。
近年來,人行昆明中支持續(xù)運(yùn)用政策工具積極支持小微企業(yè)破解“融資難”問題。截至6月末,云南省小微型企業(yè)貸款余額達(dá)5034.39億元,比年初新增135.27億元,同比增長14.27%,快于同期大中型企業(yè)貸款增速8.84個百分點(diǎn),超過同期各項(xiàng)貸款增速5.58個百分點(diǎn),困擾小微企業(yè)最關(guān)鍵、最核心問題的“融資難”問題得到緩解。
圖2 級配珊瑚礁石填料壓實(shí)度取樣檢測(灌砂法)
2.1.1 場地準(zhǔn)備
將驗(yàn)收合格后的底基層表面的雜物浮土清理干凈,使表面平整光滑。
2.1.2 測量準(zhǔn)備
在施工路段直線處每20m 設(shè)置一線樁,在曲線處每隔10m設(shè)一線樁,專業(yè)測量人員測量并標(biāo)記出高程,設(shè)置高程控制鋼絲繩,根據(jù)圖紙將道路中線再次定位放樣,并在中線上設(shè)置導(dǎo)梁。在路肩邊緣處設(shè)置高18cm 的鋼模板,每間隔1m 設(shè)置固定鋼釬。
2.1.3 材料準(zhǔn)備
將符合設(shè)計(jì)與監(jiān)理要求的珊瑚礁石與水泥按20:1~25:1 的比例在攪拌站內(nèi)拌和,因珊瑚料易破碎,形狀不規(guī)則,故無須添加石屑。出料前每隔2h 測定一次混合料含水率,并提前測好最佳含水率與最大干密度。
2.1.4 設(shè)備準(zhǔn)備
設(shè)備:重型自卸車、攤鋪機(jī)、重型振動壓實(shí)機(jī)、膠輪壓路機(jī)、水車等。該類機(jī)械設(shè)備各項(xiàng)性能檢測必須通過澳大利亞AustroadsAGPT-T533、AustroadsAGPT-T534 相關(guān)測試試驗(yàn),并得到監(jiān)理工程師的認(rèn)可。
2.2.1 材料運(yùn)輸
2.2.2 攤鋪前準(zhǔn)備
在底基層表面均勻噴灑水泥凈漿,噴灑量不少于1.4kg/m2。
2.2.3 混合料攤鋪
一般同時(shí)采用兩臺攤鋪機(jī)梯隊(duì)攤鋪,前后相距5~10m;攤鋪時(shí),自卸車在前,不開啟動力,由攤鋪機(jī)直接推動其前進(jìn)進(jìn)行攤鋪,攤鋪速度宜為2.0~2.5m/min,并以路側(cè)鋼絲繩、路中導(dǎo)梁與滑靴控制高程;前后兩臺攤鋪機(jī)重合攤鋪5~10cm;對于攤鋪后的離析現(xiàn)象,應(yīng)設(shè)專人進(jìn)行消除,對于離析部位應(yīng)用新拌混合料修補(bǔ),如圖3 所示。
圖3 水泥珊瑚礁石穩(wěn)定基層混合料攤鋪
2.2.4 混合料碾壓
在攤鋪完成之后,進(jìn)行碾壓工作。碾壓流程按照穩(wěn)壓、輕壓、重振,穩(wěn)壓收面的順序進(jìn)行;空間上,碾壓段落設(shè)置為80~90m,應(yīng)先碾壓兩側(cè),后中間,并且兩側(cè)各有80~100mm 超寬壓實(shí),如圖4 所示。
圖4 水泥珊瑚礁石穩(wěn)定基層碾壓施工
2.2.5 橫接縫處理
當(dāng)有施工中斷情況出現(xiàn)時(shí),應(yīng)離上次完成施工末端3m 處設(shè)置橫接縫,再次施工時(shí),將末端混合料刮除干凈,攤鋪機(jī)從接縫處繼續(xù)攤鋪;壓路機(jī)沿接縫橫向碾壓,完畢后再正常碾壓。
2.2.6 精平
水泥穩(wěn)定珊瑚礁石基層填筑壓實(shí)之后,應(yīng)進(jìn)行路面精平施工。珊瑚骨料主要礦物為CaCO3,含量占96%以上,NaCl 占0.2%,含鹽量較高,但SiO2含量極低,占0.13%,pH 在10 左右,是超堿性礦物,在與適量水接觸之后,發(fā)生水化水解反應(yīng)生成氫氧化鈣。在壓實(shí)機(jī)的壓實(shí)震動作用下,填料縫隙中的水溶液會溢出表面,溢出來的漿體可填滿表面粗集料之間的空隙,均勻分布在表面各處,水分快速蒸發(fā)之后,表面會固化,形成一層保護(hù)膜?;鶎訌?qiáng)度整體變化不大,但在做透層之前可以有效減小表面形變,保持較好的平整度,使車輛在行駛過程中應(yīng)力分部均勻,減弱對基層的破壞,為透層施工起到良好的鋪墊作用。
2.2.7 質(zhì)量檢測
本項(xiàng)目水泥珊瑚礁石穩(wěn)定基層質(zhì)量檢測主要內(nèi)容有壓實(shí)度檢測、平整度檢測、標(biāo)高與坡度等檢測。其中壓實(shí)度檢測為重點(diǎn),要求壓實(shí)度不小于96%,一般采用灌砂法,邀請監(jiān)理指定的有資質(zhì)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室工作人員前往現(xiàn)場取樣,并帶回實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后及時(shí)取得實(shí)驗(yàn)報(bào)告,如表2 所示。
表2 省政府路段水泥穩(wěn)定珊瑚礁石基層壓實(shí)度檢測數(shù)據(jù)
2.2.8 新鋪基層養(yǎng)生
在碾壓完成并檢查合格后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)生,養(yǎng)生期間應(yīng)保持表面濕潤,用土工布將基層表面覆蓋,再用灑水車灑水養(yǎng)生,至少保證7d 養(yǎng)生,28d 正常養(yǎng)生,同時(shí)做好交通控制,禁止車輛通行。
(1)水泥凈漿噴灑長度控制在攤鋪機(jī)前30~40m 處。
(2)車輛運(yùn)往時(shí),若車輛因故障或交通停留在路途過久,此車料應(yīng)作廢,不可繼續(xù)使用,因其水分蒸發(fā)嚴(yán)重。
(3)混合料攤鋪時(shí),前臺攤鋪機(jī)通過路側(cè)鋼絲繩與路中導(dǎo)梁控制高程,后臺攤鋪車用路側(cè)鋼絲繩與路中滑靴控制高程。
(4)碾壓時(shí)注意不宜采用掉頭式進(jìn)行二次碾壓,防止填料表面被摩擦翻松,應(yīng)采用退行式進(jìn)行壓實(shí)。
在新鋪基層7d 養(yǎng)生之后,專業(yè)人員到現(xiàn)場鉆芯取樣,送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),得出實(shí)驗(yàn)曲線形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并交至監(jiān)理。
(1)珊瑚礁石基層填料跟礫石基層填料兩種材料的性能有一定差異,珊瑚礁石更適用于低等級路面,但兩種材料無論是在基層或是底基層的填筑施工工藝并無較大差異。材料選擇主要取決于項(xiàng)目本身設(shè)計(jì)及項(xiàng)目所在地,如今建筑企業(yè)都大力鼓勵屬地化管理,合理選用當(dāng)?shù)負(fù)碛械牟⑶曳显O(shè)計(jì)規(guī)范及得到監(jiān)理認(rèn)可的材料將有助于項(xiàng)目的質(zhì)量控制、進(jìn)度控制及成本控制。
(2)珊瑚礁石主要存在于熱帶及亞熱帶沿海,在我國則主要存在于南海一帶,但目前對珊瑚礁石在工程方面的性能研究相對較少。比如珊瑚礁石用作混凝土骨料的情況較少,這一領(lǐng)域還有待工程人員在實(shí)際工作中不斷去探索實(shí)驗(yàn)。如今我國正在大力開發(fā)南海,在諸多島嶼上大興基礎(chǔ)建設(shè),如果對珊瑚礁石的性能研究取得更多成果,那將必定積極推進(jìn)我國南海的工程建設(shè),促進(jìn)南海區(qū)域的資源開發(fā),加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也利于加強(qiáng)軍事海防的力量,更是響應(yīng)習(xí)近平總書記“質(zhì)量強(qiáng)國”的方針。借著祖國正在大力開發(fā)南海的東風(fēng),珊瑚礁石填料將大有用武之地,關(guān)于其性能研究也必將大有發(fā)展。