高速公路路面水穩基層施工技術
發布時間:2025/2/18 17:01:45
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摘 要:以某高速公路工程為依托,分析了該工程路面水穩基層施工技術,在水穩基層施工前,施工單位首先應檢查路基、準備材料機械以及試驗段施工,然后依據相關參數開展水穩基層混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓,***進行接縫處理以及基層養護工作,同時要注意做好質量控制,以保證該工程水穩基層的施工質量。
關鍵詞:高速公路;水穩基層;施工技術;
作者簡介:宮樹軍(1982—),男,工程師,從事道路工程施工工作;
0 引言
現階段公路建設過程中普遍采用水泥穩定碎石基層結構,該基層結構具有良好的穩定性、耐久性以及強度,能夠滿足當前高速公路的行車要求。為有效保證公路水泥穩定碎石基層的施工質量,相關單位應加強對公路水穩碎石基層施工技術的研究。
1 工程概況
某高速公路項目計劃修建總長度為24.9km,設計路基寬度為26.2m,公路設計為一級標準,為確保公路路面基層具備足夠的強度及承載力,擬采用水泥穩定碎石基層結構,計劃基層總厚度為48cm,其中底基層采用4%的水泥穩定碎石,厚度為20cm,基層采用5%的水泥穩定碎石,厚度為28cm,由于水穩基層施工中工藝要求嚴格,為確保工程路面水穩基層的施工質量,本文對該工程水穩基層施工技術進行分析。
2 路面水穩基層施工技術
2.1 施工準備
2.1.1 路基檢查
本工程路面基層施工前,應先對路基進行檢查和驗收,重點內容包括路基的彎沉值、路基表面平整度、路基高程、寬度、坡度、壓實度、磨阻系統以及縱坡值等多項指標。整個檢查過程由監理工程師及建設方代表在場全權監督,如在路基檢查工作中發現存在質量不足之處,則施工單位需根據相關要求對不足之處加以改進處理,經處理完成后再重新組織驗收,只有各項檢查指標全部滿足施工標準,且經過建設單位及監理單位簽字確認后才能開展路面基層施工。
2.1.2 材料機械準備
(1)路面水穩基層施工使用的原材料主要包括水泥、集料和水,其中水泥采用標號為42.5的普通硅酸鹽水泥,嚴禁采用早強、變質水泥,水泥材料的初凝時間宜不小于3h,終凝時間宜不小于6h,水泥的細度、***性等性能滿足要求[1];集料采用碎石材料,碎石的粒徑控制在0.075~31.7mm之間,集料的壓碎值宜不大于30%,塑性指數宜小于9;混合料中采用的水為干凈的飲用水,水的pH值約為7,且水中不含有其他雜質及有機物。
(2)基層施工中使用的機械主要為攤鋪機和碾壓機,機械的選擇要堅持機械匹配作業的原則,即選擇的機械數量和施工效率與施工人員的工作效率保持匹配。基于此,本次施工采用的攤鋪機,其型號為DTI600,額定功率為269kW/1 200t/h;采用的碾壓機包括單鋼輪壓路機、膠輪壓路機以及雙鋼輪壓路機,其中單鋼輪壓路機額定功率為26t,膠輪壓路機額定功率為30t,雙鋼輪壓路機額定功率為15t。
(3)材料機械根據上述要求選擇優質的廠商進行采購,經采購后的材料入場前,施工單位要選取代表性的樣品進行檢測。檢測的內容為水泥的***性、初凝、終凝時間、集料的壓碎值、塑性指數、粒徑大小等,經檢測后的結果需滿足材料的要求,檢測合格后根據材料的種類、存儲條件分類存儲;機械入場前施工單位要檢查機械的性能,經檢查合格后安排固定的人員定期對機械進行檢查、維修[2]。
2.1.3 試驗段施工
路基檢驗合格且材料機械就位后,施工單位需進行基層試驗段施工,通過試驗段施工的方式確定本工程水穩基層施工中的相關細節、施工參數,同時驗證施工方案的合理性。在試驗段施工中,施工單位先確定試驗段的長度及施工段,并獲取監理工程師的批準,試驗段的長度不得小于200m,經獲批后依據水穩基層的施工方案開始鋪筑,試驗段施工完成后安排檢測人員對其質量進行評價,若試驗段施工質量不滿足標準要求,則施工單位調整施工方案重新施工,若試驗段施工質量滿足標準要求,則后續水穩基層施工時,依據試驗段中的施工方案、流程及相關參數鋪筑作業。
2.2 施工工藝
2.2.1 混合料拌制
(1)試驗段質量檢驗合格后,依據試驗段中混合料的生產配合比準備水穩基層混合料。本工程水穩基層混合料拌和采用拌和站內制備的方式,經拌和站拌和后再利用運輸車向施工場地內運送,混合料拌和前施工人員先調試拌和設備,使拌和機的拌和時間、過篩孔大小、計量設備等保持精確,然后依據生產配合比向拌和機中按順序投放各類原材料,拌和時間持續60s左右,拌和中安排施工人員實時監督拌和過程,如發現存在混合料離析問題,及時采取措施進行調整,經拌和后的混合料宜保持均勻[3]。
(2)拌和后的水泥穩定碎石混合料經運輸前,要在拌和站內按要求取樣檢測,獲取的樣本在實驗室中進行檢測。經檢測混合料的含水泥量應保持在4.5%±0.2%,混合料的含水量應保持在4.9%±0.2%。其中含水量的多少可根據施工現場實際的溫度、環境進行微調,經實驗室檢測后,合格的水泥穩定碎石混合料可直接運送***施工場地攤鋪,經檢測不合格的水泥穩定碎石混合料則需要通過對應的方式處理,若在場地內的存儲時間超過水泥的初凝時間,則整盤混合料需作為廢料處理。
2.2.2 混合料運輸
本工程水泥穩定碎石混合料的運輸采用載重為20t的自卸式運輸車,運輸車單位時間內的總運輸量與水穩基層的攤鋪用量保持平衡,且比攤鋪用量略有富余,在運輸車裝載混合料之間,安排施工人員檢查車輛的完好情況,經檢查車輛正常后將車廂內部清理干凈并涂刷防黏結劑,然后從拌和站混合料的出口處向車廂內卸料,每車混合料的裝載量宜保持在運輸車總載重的2/3,混合料裝載后利用土工布遮蓋,并勻速運送混合料***施工場地,***由專人指揮進行卸料攤鋪[4]。
2.2.3 混合料攤鋪
(1)水穩基層混合料運送***場地后,將運輸車掛空擋停放于攤鋪機正前方10~20cm處等待卸料攤鋪,為保證水穩基層與下承層之間可以形成整體,水穩基層攤鋪前安排施工人員將下承層表面清理干凈。同時根據場地的實際溫度灑水濕潤,然后啟動攤鋪機按照試驗段中的行進速度開始攤鋪,其攤鋪速度宜控制在1.5~3.0m/min,整個攤鋪工作宜連續一次成型,攤鋪中同步開啟機械的夯錘功能,保持其振動頻率在20Hz,熨平板的振動頻率保持在25Hz,每向前攤鋪1m,需檢測一次攤鋪高度,其松鋪系數宜保持在1.30。
(2)為避免水穩基層攤鋪過程中出現混合料離析的問題,在基層攤鋪過程中,施工單位可在攤鋪機后方設置一個3人小組,當攤鋪中出現集料離析問題時,由小組內的施工人員利用小型的工具鏟除,待鏟除后重新補填混合料***設計的基層高度,同時針對攤鋪中機械無法施工的區域,也可以由人工進行攤鋪整平,經攤鋪完成的基層要安排人員對攤鋪效果進行檢查,檢查內容主要包括攤鋪的平整度、厚度等,檢查合格后及時開展碾壓[5]。
2.2.4 混合料碾壓
(1)水泥穩定碎石基層碾壓施工順序為先靜壓,后振壓,首先采用單鋼輪壓路機以前進靜壓,后退振壓的方式碾壓1~2遍,碾壓速度保持在3.6~4.0km/h。然后利用單鋼輪壓路機和膠輪壓路機組合的方式復壓施工,復壓時兩種壓路機交替施工,其中單鋼輪壓路機碾壓時采取強振的碾壓方式,復壓的碾壓速度保持在3.6~4.0km/h,碾壓遍數控制在6~8遍,***利用雙鋼輪壓路機以靜壓或微振的方式碾壓1~2遍,碾壓速度保持在4.0~5.0km/h。
(2)本工程水穩基層碾壓過程中,施工人員要注意保持基層始終處于濕潤的狀態,基層的含水率宜與***含水率保持在±1%的范圍內,如基層含水率不足碾壓時可適當灑水;碾壓過程中施工人員要對整個碾壓過程實施監測,如發現水穩基層存在松散、起皮等問題,施工人員要及時停止施工,并分析原因進行處理;碾壓過程中,碾壓機械嚴禁在水穩基層表面隨意停放,不得在未完全成型的基層表面掉頭、停車,需要停止施工時可緩慢將碾壓機械開出基層范圍,并停放于基層2側[6]。
2.2.5 接縫處理
(1)路面水穩基層施工工作量大,整個施工作業難以在1d內完成,當每天水穩施工結束后,中斷施工的位置需要設置接縫。同時由于公路建設為雙向車道,在水穩基層施工時采取半幅作業的方式,即先開展半幅基層施工,待半幅基層施工完成后再攤鋪另外半幅路段,此時兩幅水穩基層搭接位置也會存在接縫。此外,基層施工中不可避免會遭遇意外情況而***中斷施工,其中斷2h以上的位置也需要設置接縫,根據以上不同情況下設置的接縫,水穩基層接縫類型可分為橫向接縫和縱向接縫,其中***種和第三種情況屬于橫向接縫,***種情況屬于縱向接縫,不同類型的接縫處理方式不同。
(2)針對水穩基層橫向接縫,在橫縫設置時施工人員要在水穩基層預留5~8m的基層不做碾壓,中斷處橫縫設置時可延垂直于路中心線方向設置30cm寬度臺階,待恢復施工時,接縫處重復攤鋪30~50cm的距離,然后利用碾壓機械橫向、縱向碾壓密實;縱縫設置時要在前半幅基層預留50cm寬度不做碾壓,待后半幅水穩基層施工時重復搭接30cm的寬度,然后利用碾壓機械壓實,在接縫搭接時,施工人員要先在接縫處涂刷黏層油,以增加混合料之間的黏結性,使其更好地形成整體。
2.2.6 基層養護
每段水穩基層攤鋪碾壓結束后都要進行一段時間的養護,本工程水穩基層養護時,應利用濕潤的土工布將基層表面覆蓋密實。覆蓋2h后,再安排灑水車對基層表面定期灑水,灑水時不宜采用***式噴管,宜采用噴霧式噴管,以避免造成基層***,整個水穩基層養護周期為7d,養護期間的灑水此時根據場地環境確定,保持水穩基層處于濕潤狀態即可。在養護期間,施工單位要封閉交通,禁止車輛通行,養護結束后要***交通,避免重車通行,同時避免通行車輛速度過快[7]。
2.3 質量控制措施
2.3.1 水泥用量控制
水穩基層混合料的主要原材料為水泥,混合料中水泥用量越多則混合料的強度越大,水泥用量越少則混合料強度越小,但水泥用量的多少需進行合理控制,如施工單位水穩基層混合料中水泥用量過多,則混合料水熱化反應產生的熱量就越多,水穩基層就容易出現裂縫問題,反之水泥用量過少,則混合料的強度就越差,難以滿足施工要求。因此,本工程水穩基層施工中,施工單位要做好混合料水泥用量的控制,其***水泥用量宜保持在4.5%±0.2%的范圍內,經拌和后的混合料,施工單位可通過EDTA滴定試驗檢測水泥用量,若經檢測混合料中水泥用量不在要求范圍內,則不得用于攤鋪施工中。
2.3.2 混合料含水量控制
水泥穩定碎石基層施工中,基層的施工質量與混合料中的含水率存在直接的關系,水泥穩定碎石混合料中含有石灰材料,石灰遇水會發生水化熱反應,如混合料中水的用量過大,多余的水分就會消耗混合料中石灰,從而影響混合料的性能;如水的用量過少,則混合料的石灰就會消耗水分,導致混合料過于干燥難以攤鋪。因此,為避免此類問題的發生,施工單位在施工中要做好混合料含水量的控制,每個階段施工前后均要對混合料的含水量進行檢測,必要時可采取措施進行處理,以保持混合料含水量保持在***含水量的范圍內[8]。
2.3.3 裂縫控制
公路運營施工中經常會發生裂縫的問題,一部分的原因就是基層裂縫反射***面層而形成的裂縫現象。其原因包括混合料配比不合理、含水量不合理、碾壓問題、養護問題等。因此,施工單位應做好混合料水泥含量、含水量的控制工作,嚴格把控水穩基層的碾壓過程,確保碾壓速度與遍數,碾壓結束后應及時開展養護作業,養護期間不得允許車輛通行,待養護結束后及時開展面層施工。
3 結語
為避免水泥穩定碎石基層施工中出現質量問題,在其施工過程中,施工單位要科學合理制定施工方案,同時安排專業的施工人員按工序施工,以減少施工過程中的失誤問題,從而有效保證公路的整體性能。
參考文獻
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