高等級公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工及質量控制

關鍵詞　水泥穩(wěn)定碎石　施工　質量控制

　　

水泥穩(wěn)定碎石是近幾年新興的用于高等級公路底基層、基層施工的一種半剛性路面結構型式。作為瀝青混凝土的下承層,因其具有良好的板體性、水穩(wěn)性和抗凍性,力學強度可視需要而調整以及整體承載能力強等優(yōu)點,正逐漸受到設計部門和建設單位的青睞。但因其材料級配、水泥劑量,攤鋪碾壓、離析處理、成活時間及工后養(yǎng)生在實際施工中較難控制,稍有不甚,就會產生裂縫,厚度、強度不能滿足設計要求等缺陷,導致瀝青面層龜裂破壞,造成不可估量的損失,使許多施工企業(yè)談之色變。本文通過對我單位幾年來施工水泥穩(wěn)定碎石的經驗進行總結,以丹本高速公路路面基層施工為例,重點介紹了水泥穩(wěn)定碎石施工中的材料控制、生產拌制、攤鋪碾壓等環(huán)節(jié)的施工及質量控制。

 

1　工程概況  丹東至拉薩國道主干線丹東至本溪段高速公路(簡稱丹本高速公路)路面三合同段全長43.012ｋｍ。結構層自下至上為:13ｃｍ級配碎石墊層,20ｃｍ4%水泥穩(wěn)定碎石底基層,18ｃｍ5%水泥穩(wěn)定碎石基層,6ｃｍＡＣ-25Ｉ型瀝青混凝土底面層,5ｃｍＡＣ-20Ｉ型改性瀝青混凝土中面層,4ｃｍＡＫ-13Ａ型改性瀝青混凝土抗滑表層。水泥穩(wěn)定碎石于2001年6月1日開工,2001年10月15日完工。

2　基層施工前期質量控制

2.1　原材料質量控制

2.1.1　水泥水泥采用礦渣硅酸鹽水泥,但應選用初凝時間3ｈ以上、終凝時間較長(宜在6ｈ以上)的產品�？煊�、早強以及受潮變質的水泥不準使用。水泥采用32.5級。

2.1.2　碎石基層和底基層所采用的碎石的壓碎值應不大于28%,堅固性不大于8%,針片狀不大于20%,0.075ｍｍ以下顆粒含量小于7%,液限小于25,塑性指數小于6,單級配范圍應符合混合料級配范圍要求,并保持穩(wěn)定。為減少基層材料的收縮性和減輕基層裂縫,集料中不宜含有縮性指數的土。

2.2　混合料配比試驗2.2.1　分別按3%,4%,5%,6%,7%五種水泥計量配制同一種集料、不同水泥計量的混合料。

2.2.2　確定各種混合料的最佳含水量和最大干(壓實)密度,至少應做三個不同水泥計量混合料的擊實試驗,即最小計量、中間計量和最大計量。

2.2.3　按規(guī)定壓實度分別計算不同水泥計量的試件應有的干密度。

2.2.4　按最佳含水量和計算得的干密度制備試件。進行強度試驗時,作為平行試驗的最少試件數量應不少于13個。

2.2.5　試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6ｄ,浸水24ｈ后,進行無側限抗壓強度試驗。

2.2.6　計算試驗結果的平均值和偏差系數。

2.2.7　根據設計的強度標準,選定合適的水泥計量。

2.3　路基的交接驗收由于路基、路面工程分屬不同單位施工和監(jiān)理,因此,路基頂面作為交接工序,其各項指標是否合格就顯得格外重要。路面施工前,由路基、路面監(jiān)理辦和路基、路面施工單位4方共同進行聯檢,特別是路基頂面彎沉、標高以及構造物兩頭的回填質量。路基質量的好壞是直接關系到路面施工質量的關鍵。2.4　級配碎石墊層施工采用符合質量要求的未經篩分的級配碎石,直接用平地機械鋪筑,要求采用滾漿壓法,預防級配碎石在完工后表面松散,并重點加強施工控制樁的高程檢測。

2.5　鋪設試驗段鋪設好試驗段,對于基層的順利施工有著重要的意義。其目的在于:

(1)檢驗拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等計劃投入使用設備的可靠性。優(yōu)化其施工設備組合和工序銜接。

(2)檢驗選用的原材料及混合料的組成設計是否符合質量要求。

(3)確定用于大面積施工的材料生產配合比以及松鋪系數。

(4)確定每一作業(yè)段的合適長度和一次攤鋪的合理厚度。

(5)確定標準的施工方法或工藝。

 

3　基層施工過程質量控制   水泥穩(wěn)定碎石基層是路面結構的關鍵部位,也是整個路面施工的關鍵。其使用性能(整體性、水穩(wěn)性、抗凍性、承載能力)及控制指標(壓實度、強度、平整度、厚度、標高)須符合設計要求,否則將直接影響瀝青混凝土面層的施工質量和路面通行后的使用功能。為此,水泥穩(wěn)定碎石基層在試驗段取得最佳機械配套和最佳混合料生產配合比前提下,還應著重加強以下幾個方面監(jiān)控。

(1)設高程控制樁　為達到規(guī)范允許偏差(高程0～10ｍｍ,平整度小于5ｍｍ,厚度代表值-5ｍｍ)在中央分隔帶邊緣及路肩的內邊緣各釘一排高程控制樁(采用鋼釬)并確保其牢固穩(wěn)定,樁距為5ｍ,每個控制樁必須進行換手復測,確保標高無誤后掛基準線(采用3ｍｍ鋼鉸線),將其固定在鋼釬的線槽內。

(2)混合料的拌制　采用專用穩(wěn)定土集中廠拌機械拌制混合料,拌和站與攤鋪機的生產能力應互相匹配,其產量宜大于400ｔ/ｈ。不同粒級的碎石以及細集料應隔離,分別堆放。在正式拌制混合料之前,必須先調試所用的設備,使混合料的顆粒組成和含水量都達到規(guī)定的要求。拌和時,要按照試驗段確定的生產配合比進行配料,使混合料符合級配要求。拌和時的含水量要比重型擊實試驗確定的最佳含水量高0.5～1%,以補償運輸、攤鋪及碾壓過程中水分的散失。拌和過程中,要經常抽檢其含水量、灰劑量并及時反饋、調整,確保出料質量。拌成的混合料要盡快運送到攤鋪現場。車上的混合料應覆蓋以減少水分損失。

(3)混合料的攤鋪　采用兩臺ＡＢＧ423攤鋪機聯合進行攤鋪,兩臺攤鋪機相距5～8ｍ,前一臺鋪攤機一側傳感器搭在鋼絞線上,另一側采用橫坡儀按設計坡度定位;后一臺攤鋪機一側傳感器搭在鋼絞線上,另一側用滑靴,把滑靴放在前一臺所攤鋪出的水泥穩(wěn)定碎石基準面上,位置在距水泥穩(wěn)定碎石邊緣20～40ｃｍ內同一位置上,調整好橫坡,調滅傳感器的指示燈,按照確定的松鋪系數連續(xù)地以穩(wěn)定的速度進行攤鋪。攤鋪機后設專人消除粗細集料的離析,對局部粗集料窩進行鏟除,并用新混合料填補。

(4)混合料的碾壓　碾壓是控制基層壓實度、平整度的主要工序,碾壓過程中必須特別重視碾壓程序、時間、即時檢測、接逢及橋頭處理等幾個環(huán)節(jié)�；旌狭显跀備�50ｍ左右時,壓路機即可在攤鋪的全寬范圍內進行碾壓。并嚴格遵循先輕后重,先慢后快,由低側向高側碾壓的原則。初壓:一臺ＹＺ16Ｂ壓路機以1.5～1.7ｋｍ/ｈ速度錯1/3輪靜壓一遍,碾壓距攤鋪機50ｍ以內。復壓:一臺ＹＺ16Ｂ壓路機和一臺ＹＺ18壓路機以2.0～2.5ｋｍ/ｈ速度錯1/3輪交替振壓二遍,碾壓距攤鋪機100ｍ以內。終壓:ＹＺ16Ｂ壓路機以3.0～3.5ｋｍ/ｈ速度靜壓一遍。搟光:ＹＬ16膠輪壓路機碾壓至表面平整、密實、無明顯輪跡。碾壓時間掌握在從加水拌和到碾壓終了的延遲時間不超過4ｈ,以免時間過長影響強度。每一段落碾壓結束后,即檢測其壓實度、含水量、厚度、平整度、頂面標高及橫坡等各項指標是否滿足設計要求。采用灌砂法檢測壓實度、含水量及厚度,每50ｍ檢測一點;采用3ｍ直尺檢測平整度,每200ｍ2處×10尺。經檢測不合格的點位立即進行補壓,直到合格。頂面標高及橫坡采用水準儀每200ｍ4個斷面檢測,發(fā)現不合格,要及時調整下一段落正在攤鋪基層的松鋪系數,使其滿足設計要求。在兩臺攤鋪機搭接位置專人處理離析現象,大料集中處鏟除大料,用細料找平,可消除縱向接縫。作業(yè)段最好選在兩結構物之間,如段落較長,則在碾壓結束后,在末端做成一斜坡,第二天開始攤鋪新混合料前,將末端斜坡挖除,挖成一與路中心線垂直的斷面。接縫最好選擇在橋頭搭板處,碾壓時,壓路機壓不到的部位采用小型壓實機具進行夯實。

 

4　基層施工后期質量控制  每一段碾壓完成并經檢測合格后,即可進行養(yǎng)生�？刹捎脼⑺�車經常灑水,每天灑水次數應視氣候而定,整個養(yǎng)生期間必須始終保持基層表面潮濕,養(yǎng)生時間應在7ｄ以上。也可采用噴灑乳化瀝青進行覆蓋養(yǎng)生,分兩次進行,用量控制在0.8～1.1ｋｇ/ｍ。第一次灑瀝青含量約35%的慢裂瀝青乳液,使其能稍透入基層表層。第二次噴灑濃度較大的乳化瀝青。乳化瀝青破乳后撒布3～8ｍｍ的小碎石,作成下封層。在養(yǎng)生期間,除灑水車外要封閉交通。不能封閉時,要限制重車通行,其它車輛應限速30ｋｍ/ｈ。在清掃干凈的基層上,也可先做下封層,以防止基層干縮開裂,同時保護基層免遭施工車輛破壞,宜在鋪設下封層后的10～30ｄ內開始鋪筑瀝青面層的底面層。

 

5　實施效果施工過程中,自檢人員和監(jiān)理一起對已完基層隨機進行檢測。檢測結果匯總如下:壓實度代表值基層為98.6%(設計為98%),底基層為97.2%(設計為97%),合格率均為100%;平整度代表值基層為3.3ｍｍ(設計為5ｍｍ),底基層為4.2ｍｍ(設計為8ｍｍ),合格率均為100%;彎沉代表值基層為14.5(0.01ｍｍ)〔設計為36.6(0.01ｍｍ)〕,底基層為56.4(0.01ｍｍ)〔設計為78.5(0.01ｍｍ)〕,合格率均為100%。其它各項指標均滿足設計要求。完工后的水泥穩(wěn)定碎石基層,經前指質檢大隊、政府監(jiān)督辦抽檢,各項指標均滿足設計要求,合格率100%,優(yōu)良率達95.6%,受到業(yè)主和監(jiān)理的一致好評,在業(yè)主舉辦的優(yōu)質優(yōu)價評比中,以96.8的高分名列全線第一。同時,也為瀝青混凝土面層攤鋪打下了良好的基礎。