张鹏华

(中铁一局集团第五工程有限公司,陕西宝鸡 721006)

山东省青州—临沭高速公路工程五标段K29+800~K38+100路面工程,主线路面结构基层分为下基层和上基层,其中下基层厚度为16 cm,上基层厚度为18 cm,均采用水泥稳定级配碎石结构。

1 施工工艺、方法

1.1 材料要求

本标段基层采用水泥稳定碎石结构。水泥剂量为4.5%(质量比),最大干密度为2.309 g/cm3,最佳含水量为5.2%。具体材料要求如下:

1)水泥:采用临朐山水水泥有限公司生产的P.C32.5水泥,水泥用量为4.0%(质量比)。根据监理批复的路面基层配合比要求,施工时,水泥剂量应根据厂拌工艺的要求增加0.5%。

2)碎石:采用临朐长凯石料厂生产的石灰岩碎石(16 mm~31.5 mm∶10 mm ~20 mm∶5 mm ~10 mm∶0 mm ~5 mm=25%∶15%∶30%∶30%)。碎石表面要洁净、干燥,同时其强度和耐磨性也必须符合要求。碎石还应该具有一定的棱角,其中不能包含杂质或其他软质颗粒。混合料颗粒的最大粒径应该在31.5 mm以内。集料的压碎值不大于30%。不得采用花岗岩碎石。应采用锤式或反击式破碎机生产。集料的合成级配及控制要求应符合表1规定。

表1 集料的合成级配及控制要求

3)水:采用地下饮用水。

1.2 施工方法

主线路面基层混合料拌和采用拌和站集中拌和、摊铺机摊铺、上基层与下基层连铺的方法进行施工。由于主线中央分隔带将左右幅基层隔开,所以基层施工半幅以相邻两个结构物为一段,先施工左(右)半幅,后施工右(左)半幅,待全幅施工完成并验收合格后设备转场至下一段铺筑起点,进行该段基层施工。在下、上基层施工过程中应严格控制间隔时间,不得超过水泥的初凝时间(及时检测水泥的质量,水泥的凝结时间除必须满足设计要求外,还应尽量延长,以确保工程质量),否则不得进行两层连铺。

1)下承层的准备:水稳碎石基层在摊铺之前,需要进行全面的检测工作,其中包括对基层高程、横坡度、宽度以及压实度等各项参数进行复核。并在养护7 d后钻取路面芯样检验其完整性,合格后才能开始进行基层的摊铺。铺筑前将底基层顶面浮土、层皮等杂物清除干净。

2)测量放样:主线下、上基层均采用基准钢丝法控制高程,作为定位桩的钢钎,应该打入到距离单幅每侧的边缘线40 cm~50 cm处,同时保证铜钎打入位置准确且牢固。为了避免基层摊铺的平整度和高程不会受到基准钢丝绳下垂的影响,定位的纵向间距应该设置为10 m,定位桩上挂φ3.0 mm高强度钢绞线,其张紧长度控制在200 m左右。并用紧线器拉紧,钢丝拉力应不小于800 N,对标记进行明确,施工现场应严禁施工人员对铜丝绳扰动,以免造成摊铺面不平整;对水稳碎石基层进行摊铺之前,应该对各机械设备进行严格检查,保证其状态完好,避免因为机械故障,影响正常施工。同时,施工现场应该与拌和站进行良好的沟通,以应付施工突发情况。

3)混合料拌和及运输:水稳碎石混合料设备采用本标段水稳拌和站DWBS500型稳定拌和设备,额定生产能力500 t/h,采用电脑配料系统,具有配料精度高,生产能力大,自动化程度高等特点,完全能够满足规范规定的对各种材料配比的误差要求;混合料的生产过程中,拌和、运输、摊铺三套机械的生产能力要配套,应控制摊铺能力大于运输能力,运输能力大于拌和能力。另外,装载机的上料能力要大于出料能力,以保证拌和、运输及摊铺工序的顺利进行。采用大吨位的自卸车来运输混合料,运输时应该保证运输车的连续工作状态,避免中途停车。结合施工现场的天气情况及运输距离,来采取针对性的混合料保护措施,避免水分蒸发过快。由专人来指挥卸料程序,避免碰触到已经摊铺好的摊铺面,或碰撞到摊铺机,从而影响摊铺效果。

4)混合料的摊铺:采用ABG423型摊铺机摊铺水稳碎石混合料,两台摊铺机前后同步行进,间隔5 m~10 m,摊铺速度、松铺系数以及振动频率等都应该符合要求,并同时进行碾压。稳定土拌和站的生产能力与摊铺机工作量相协调。受料斗侧板收料后严禁用刮板将混合料送入摊铺仓,必须倒入新料后方可使用,螺旋送料器埋深控制在2/3以上,以减少离析现象发生;摊铺机摊铺混合料时,操作手应注意行驶方向要与中线和边线方向保持一致,根据连接线路面基层施工时确定的松铺系数,初步拟定主线上下基层松铺系数均为1.3。摊铺机要保持匀速行驶,行驶速度根据供料情况而定,速度一般为1.0 m/min~3.0 m/min,从而保证摊铺工作的连续进行,避免基层出现波浪现象,减少施工缝的产生。采用两台摊铺机同时工作而其中一台摊铺机先开始摊铺时,一侧采用钢绞线,另外一侧则用铝合金搭设出传感台,通过传感信号来控制好摊铺质量;当摊铺到5 m~10 m时另一台开始摊铺,摊铺时,一侧传感器搭设在钢丝绳上,另一侧滑靴搭设在前一台摊铺机摊铺好尚未碾压的顶面上进行摊铺;采用专人对摊铺机后面的粗细集料进行清除,尤其是对一些粗料窝应该及时进行填补、处理;施工如暂停,时间不超过2 h,可采用彩条布进行覆盖,避免水分过快蒸发;如超过2 h,需要将没有压实的混凝土去除,将已经压实且各参数合格的末端垂直向下挖成一横向端面,并用垫板至虚铺高度,摊铺机从已经压实一端的一定位置准备摊铺,对摊铺机的熨平板弓度进行检查,然后开始摊铺新混合料。

5)混合料的碾压。混合料的碾压程序应按试验路段确认的方法进行,并在当天碾压完成,碾压过程中,压路机紧跟慢压、高频低幅,防止表面水分散失;根据本标段上基层和下基层厚度,采用两台22 t振动压路机和一台26 t胶轮压路机组合进行碾压。在直线地段,应该从两侧开始向中心碾压,在平曲线地段,应该先从内侧向外侧进行碾压。碾压工作应该以先慢后快、先轻后重为标准。通常情况下,一次碾压的长度应该控制在30 m~50 m,碾压完成后的路段不应该存在明显的分界现象。在碾压过程中,基层摊铺厚度应均匀,不得有局部粘贴、补加厚度等现象发生,以满足质量要求。在碾压结束之前,用胶轮压路机再静压一次,使其纵向平顺,路拱和标高符合设计要求。施工完成后进行覆盖养生;严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”和急刹车,以保证基层表面不受破坏。如施工机械必须到已压成的水泥稳定碎石层上“调头”时,可在准备用于“调头”的约8 m~10m长的稳定碎石层上,先覆盖一张塑料布(或油毡纸),然后在塑料布上铺上约10 cm厚的一层土、砂或砂砾,以保护“调头”部分的稳定土层。结束后,将塑料布上的土除去,注意不要刮破塑料布,然后用人工除去余下的土,并收起塑料布;稳定碎石层的整个施工过程,即从拌和到碾压终了的延迟时间,必须控制在水泥的初凝时间之内。延迟时间可结合试验段确定出的合理时间,如果延迟时间超过了水泥的终凝时间,则必须进行横向接缝处理。

6)接缝的处理。设置位置:采用摊铺机来摊铺混合料时,应该保证其连续性,如果因为特殊原因而导致施工暂停时间超过2 h,则应该设置好横向接缝,同时摊铺应该离开混合料的末端;每天施工完毕,第二天开工的接头断面也应设置横缝。处理方法:a.对于末端含水量合适的混合料可采用人工进行整理,在紧靠混合料端部放两根与压实厚度等厚、与横向宽度等宽的方木;整平紧靠方木的混合料;b.方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3 m长,其高度应高出方木几厘米;c.摊铺机返回到已压实层的末端,重新开始摊铺混合料;d.如果摊铺中断以后,没能够按照规定进行横向接缝处理,且中断时间超过2 h,则必须将摊铺机下面及附近的未压实混合料去除,并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。将基层横缝与桥头搭板紧密吻合,碾压时尤其要控制好该处的碾压质量。控制好纵向接缝,分两幅进行摊铺时,可采用两台同等型号的摊铺机一前一后相隔5 m~10 m同步向前摊铺混合料,摊铺的速度、松铺系数、振动频率应保持一致,并同时进行碾压。在不能避免纵向接缝的情况下,接缝时必须保证已施工的结构层截面垂直密实,并在该截面上刷一层水泥净浆,严禁斜接。

7)养生及交通管制。下基层碾压合格后,采用土工布予以覆盖养生,用洒水车洒水,每天洒水次数视气候情况而定,整个养生期要保证该结构层表面潮湿。养生至上基层开始摊铺为止,上基层与下基层养生方法相同。养生期间,应封闭交通,施工机械在养护期间除洒水车外均不得驶入基层范围,如施工机械必须通过基层结构层时应采取覆土或监理工程师同意的其他保护措施。

2 质量要求

2.1 取样及压实度检验要求

2.1.1 取样

在施工现场每天进行一次或每2 000 m2取样一次,检查混合料的级配是否在规定的范围内;并按JTJ 057-94公路工程无机结合料稳定材料试验规程标准方法进行混合料的含水量、水泥含量和无侧限抗压强度试验。在已完成的铺筑层上按JTJ059-95公路路基路面现场测试规程进行压实度检测,每一作业段或不超过2 000 m2检查6点以上。到达养生期后取芯检验其成型质量及完整性。

2.1.2 压实度标准

水泥稳定碎石基层的压实度采用灌砂法检测,其压实度、7 d无侧限抗压强度代表值应符合表2要求,且不得超过高限。

表2 水泥稳定碎石的压实度和7 d无侧限抗压强度

2.2 基层质量检验

2.2.1 基本要求

集料应符合设计和《施工技术规范》的要求;水泥用量按批复后的配合比控制准确;混合料拌和均匀,无粗细颗粒离析现象;碾压达到要求的压实度;养生符合《施工技术规范》的要求。

2.2.2 实测项目

水泥稳定粒料基层实测项目见表3。

表3 水泥稳定粒料基层实测项目

2.2.3 外观检查

表面平整密实、无坑洼,稳定粒料还应无明显离析;施工接槎平顺、稳定。

3 结语

根据以上工程技术及质量控制要求,在本标段基层实际施工中,各项工序衔接良好,达到了预期的效果。

[1]何鑫辉.水泥稳定碎石基层的质量控制[J].山西建筑,2011,37(10):217-218.

[2]胡春清.水稳碎石基层质量控制[J].管理施工,2010(11):66-68.

[3]王海成.浅谈抗裂水泥稳定碎石基层试验检测控制[J].科技信息,2010(29):730.