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摘要:結(jié)合水泥穩(wěn)定碎石基層雙層連續(xù)攤鋪技術(shù)在密涿高速公路廊坊至北三縣段萬莊互通連接線項(xiàng)目應(yīng)用的實(shí)例,對水泥穩(wěn)定碎石基層雙層連續(xù)攤鋪施工過程進(jìn)行分析,重點(diǎn)闡述了水泥穩(wěn)定碎石基層雙層連續(xù)攤鋪的施工工藝及質(zhì)量控制。由于該工藝既能保證路面基層施工質(zhì)量,又加快了施工進(jìn)度,節(jié)省了施工時間,因此在一般干線公路新改建施工中具有較好的實(shí)踐意義。
關(guān)鍵詞:水泥穩(wěn)定碎石基層;雙層連續(xù)攤鋪;施工工藝;質(zhì)量控制
1工程概況
密涿高速公路廊坊至北三縣段萬莊互通連接線項(xiàng)目位于廊坊市廣陽區(qū)萬莊鎮(zhèn)內(nèi),車流量大,施工工期緊,迫切需要尋找一種新的路面基層施工工藝,既能保證工程質(zhì)量,又能縮短建設(shè)周期,以有效解決上述問題。水泥穩(wěn)定碎石屬于半剛性材料基層,具有強(qiáng)度高、剛度大以及水穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),是路面結(jié)構(gòu)層的主要承重層,廣泛應(yīng)用于高等級公路路面基層施工。本項(xiàng)目設(shè)計基層40cm(20cm+20cm),傳統(tǒng)基層施工工藝在下基層施工完畢后要進(jìn)行7d養(yǎng)護(hù),驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行上基層施工。水泥穩(wěn)定碎石基層占用施工時間較長,其施工進(jìn)度直接影響路面工程的施工進(jìn)度。因此,本項(xiàng)目選擇水泥穩(wěn)定碎石基層雙層連續(xù)攤鋪施工工藝進(jìn)行施工。
2施工準(zhǔn)備
2.1混合料設(shè)計
水泥穩(wěn)定碎石基層采用骨架密實(shí)型,6%水泥穩(wěn)定碎石上基層7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥4.0MPa,同時混合料中水泥含量為6%。通過試驗(yàn)確定合適的集料配合比、水泥劑量、混合料的最佳含水量和相應(yīng)的最大干密度。混合料組成必須達(dá)到強(qiáng)度要求,具有較小的溫縮和干縮系數(shù),施工和易性好。水泥選用緩凝普通硅酸鹽水泥,初凝時間較長,終凝時間大于6h,經(jīng)檢測其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足有關(guān)規(guī)范的要求。
2.2指標(biāo)檢測
2.2.1含水量、最大干密度從現(xiàn)場選取水泥和不同批次的集料,按相應(yīng)基層的水泥劑量進(jìn)行分組試驗(yàn),采用重型擊實(shí)法確定每一批次混合料的最佳含水量和最大干密度。
2.2.2無側(cè)限抗壓強(qiáng)度根據(jù)確定的最佳含水量拌制水泥穩(wěn)定碎石混合料,按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定,進(jìn)行7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)檢測,試件7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計要求。
3施工工藝
水穩(wěn)碎石基層雙層連續(xù)攤鋪(即在鋪筑完下基層適當(dāng)長度后,即刻鋪設(shè)上基層,循環(huán)施工,實(shí)現(xiàn)雙層連鋪)施工順序如下:下承層準(zhǔn)備→施工測量→支立摸板、掛線和安裝鋁梁→水泥混合料拌和→水泥混合料運(yùn)輸→水泥混合料攤鋪→水泥混合料碾壓→接縫處理→二層施工放樣并掛線和安裝鋁梁→二層混合料拌和(水泥劑量調(diào)整)→二層混合料運(yùn)輸→二層攤鋪→二層碾壓→二層檢測并處理病害(離析撒細(xì)料、補(bǔ)壓等)→設(shè)備停機(jī)→覆蓋土工布養(yǎng)生→封閉交通。其中,控制兩臺攤鋪機(jī)攤鋪進(jìn)度、校準(zhǔn)攤鋪掛線高程、處理施工病害和控制層間施工終止時間為主要的質(zhì)量控制要點(diǎn),同時后期的養(yǎng)護(hù)過程也對提高基層強(qiáng)度具有至關(guān)重要的作用。
4施工技術(shù)與質(zhì)量控制
4.1下承層準(zhǔn)備
對已施工完畢的底基層,養(yǎng)生7d后,按照施工規(guī)范要求對底基層進(jìn)行各種技術(shù)指標(biāo)的檢測,合格后進(jìn)行基層的施工。在基層施工前要求對底基層表面進(jìn)行清掃,灑水濕潤,便于層間黏結(jié)。
4.2施工放樣
在邊線和中線處分別沿路線方向每隔10m釘設(shè)加工好的“+”字形鋼筋支柱,按松鋪厚度測定高程并做好標(biāo)記。邊線處掛鋼絲繩,作為下基層攤鋪厚度的參考線;中線處掛施工線,將鋁合金支架沿施工線每隔5m擺放,將6m鋁合金桿置于支架上,鋁合金桿的頂面與施工線齊平,作為攤鋪時的控制高程?;旌狭蠑備仌r設(shè)專人負(fù)責(zé)鋁合金桿的挪移,并保證相鄰兩個鋁合金桿接頭處平穩(wěn)、無錯臺。上基層攤鋪時同樣按上述方法控制高程。
4.3混合料的拌和及運(yùn)輸
由于采用雙層連續(xù)攤鋪施工,因此在拌和過程中要設(shè)專人分別對兩臺拌和站的計量設(shè)備進(jìn)行經(jīng)常性檢查,確保配料準(zhǔn)確。根據(jù)各種材料的天然含水量并考慮運(yùn)輸過程中含水量的流失及時調(diào)整配合比,使混合料的含水量略大于最佳含水量,保證混合料運(yùn)到現(xiàn)場攤鋪后碾壓時的含水量不小于最佳值。自卸運(yùn)輸車輛在攤鋪施工前一天進(jìn)行故障排查,保證車況良好,并對車廂進(jìn)行清理。料車裝料時要前后移動,分前、后、中三次成“品”字形裝料,避免混合料離析。運(yùn)輸過程中用帆布遮蓋混合料,以減少水分流失?;旌狭铣隽虾蟊M快運(yùn)至攤鋪現(xiàn)場,超過水泥初凝時間的混合料應(yīng)廢棄。運(yùn)輸車到達(dá)攤鋪現(xiàn)場后,低速倒車至攤鋪機(jī)前20~30cm停車,避免車輪撞擊攤鋪機(jī),禁止在下承層上掉頭或急剎車。
4.4混合料的攤鋪
雙層連續(xù)施工對第一層和第二層的攤鋪、碾壓過程的時效性要求很高,是雙層連鋪施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié),施工采用流水作業(yè)交替進(jìn)行。為了避免在第二層施工時對第一層結(jié)構(gòu)的破壞需要規(guī)定雙層攤鋪長度,原則是第二層開始攤鋪不超過第一層水穩(wěn)基層的初凝時間,第二層碾壓完畢不超過第一層的終凝時間,所以每段雙層作業(yè)面耗時應(yīng)不超過3~4h,以小于150m為一個作業(yè)段落。當(dāng)?shù)谝粚幽雺和戤呉粋€段落后,及時進(jìn)行壓實(shí)度(灌砂法)檢測。對壓實(shí)完畢的段落應(yīng)及時對攤鋪點(diǎn)進(jìn)行測量放樣,為隨后的高程掛線和擺放支撐鋁合金梁做準(zhǔn)備工作,確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性。混合料開始攤鋪后,通過檢測攤鋪面的標(biāo)高和橫坡,及時調(diào)整熨平板高度、橫坡和攪料頻率,使兩臺攤鋪機(jī)保證速度、攤鋪厚度、松鋪系數(shù)、路拱坡度、攤鋪平整度一致。保證兩機(jī)攤鋪接縫平整,為便于找平基準(zhǔn)的調(diào)整和前移,在接縫處后機(jī)采用縱向滑靴傳感器找平,找平基準(zhǔn)為前機(jī)已攤鋪但未碾壓的基層頂面進(jìn)行攤鋪。攤鋪機(jī)每前進(jìn)15m,檢測人員應(yīng)檢測一次攤鋪機(jī)的標(biāo)高、橫坡,并做好松鋪厚度記錄。攤鋪過程中要保持?jǐn)備仚C(jī)的速度恒定,攤鋪速度應(yīng)小于2m/min。當(dāng)混合料運(yùn)距較遠(yuǎn),車輛配備不足時,應(yīng)采用最低速度攤鋪,禁止攤鋪機(jī)停機(jī)待料,以減小相接段落攤鋪的混合料含水率差異和水泥凝結(jié)時間不同而產(chǎn)生不同的壓實(shí)厚度,降低時間對水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響。攤鋪過程采用兩臺型號和性能相同的攤鋪機(jī)作業(yè),兩機(jī)前后距離不超過15m(自卸車每車大約攤鋪長度),必須合理安排運(yùn)料車輛的送料進(jìn)度,并對運(yùn)料車輛在已完基層上行走而產(chǎn)生的較明顯車轍進(jìn)行重新碾壓,嚴(yán)禁在已完成碾壓的基層上繼續(xù)震動碾壓和低洼區(qū)域的薄層貼補(bǔ)。
4.5混合料的碾壓
混合料攤鋪成型后,先采用振動壓路機(jī)靜壓1遍、震動壓實(shí)3遍,然后用膠輪壓路機(jī)碾壓兩遍,最后由震動壓路機(jī)震動壓實(shí)兩遍、靜壓1遍收光,從而達(dá)到要求的壓實(shí)度(需由檢測人員進(jìn)行跟蹤檢測),并保證表面無明顯輪跡。碾壓按75m左右的碾壓段落以臺階式向前推進(jìn),且輪跡應(yīng)重疊1/2輪寬,每輪碾壓不能保持在一個斷面上,并且必須在基層混合料的終凝時間(終凝時間由加水拌和出站時間為準(zhǔn))之前完成碾壓工作。壓路機(jī)應(yīng)做到慢速起動,慢速剎車。碾壓速度宜控制在1.5~2.0km/h。壓路機(jī)每遍碾壓完成后,設(shè)專人用3m直尺檢查平整度。當(dāng)施工到雙層的上層時,由于下層的壓實(shí)度并非百分之百,仍有被壓實(shí)的可能,所以進(jìn)行上層碾壓施工時應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)適當(dāng)增加碾壓遍數(shù)。為保證基層左右邊緣壓實(shí)度,鋼線的安裝應(yīng)有一定的超寬量以保證能夠?qū)吘夁M(jìn)行較好的碾壓施工。對貼近構(gòu)筑物和井蓋等施工死角的區(qū)域,由于大型機(jī)械無法進(jìn)行碾壓施工,應(yīng)采用5t(及以上)的小型夯機(jī)進(jìn)行人工補(bǔ)壓。橫向接縫需要進(jìn)行橫向碾壓待橫縫區(qū)域達(dá)到壓實(shí)要求后,再調(diào)轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行正常的縱向碾壓。
4.6設(shè)置橫向接縫
混合料攤鋪時盡量連續(xù)作業(yè)不中斷,如因故中斷攤鋪超過2h或當(dāng)天工作段結(jié)束時,要設(shè)置橫向接縫。橫縫應(yīng)與路面中心線垂直設(shè)置,并豎向垂直于路基表面,形成與路的中心線垂直并垂直向下的斷面,放兩根與壓實(shí)厚度等厚、長為全寬一半的方木緊貼垂直面。新混合料攤鋪前將方木撤除,并將下承層頂面清掃干凈。接縫處應(yīng)重點(diǎn)碾壓,新混合料碾壓過程中應(yīng)將接縫修整平順。
4.7養(yǎng)護(hù)
每一段碾壓施工完成后應(yīng)立即進(jìn)行質(zhì)量檢查,并封閉交通,除灑水車和小型通勤車輛以外嚴(yán)禁其他車輛通行。采用透水土工布全斷面覆蓋灑水養(yǎng)生,養(yǎng)護(hù)期不得少于7d。5雙層連鋪的優(yōu)點(diǎn)(1)單層攤鋪需要兩個施工循環(huán),雙層連鋪只需一個施工循環(huán),避免了分層施工還需養(yǎng)護(hù)7d才能施工上基層,大幅縮短了工期,加快了施工進(jìn)度。(2)雙層連鋪縮短了施工工期,減少了管理人員和下基層養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。(3)雙層連鋪大幅節(jié)省了模板的搬運(yùn)及施工設(shè)備來回調(diào)度的費(fèi)用。(4)雙層連鋪避免了單層攤鋪層間污染現(xiàn)象,有利層間黏結(jié),可形成良好的板體結(jié)構(gòu)。(5)雙層連鋪減少了水分流失,降低了干縮裂縫的產(chǎn)生幾率。裂縫減少與下基層的及時封層保水有關(guān)。
6結(jié)語
采用水泥穩(wěn)定碎石基層雙層連鋪施工工藝后,有效地縮減了相鄰層間的施工養(yǎng)護(hù)時間,不但提高了基層施工進(jìn)度,而且避免了資源浪費(fèi),對加快路面面層的施工工期有顯著效果。通過采用雙層連續(xù)攤鋪施工工藝使水穩(wěn)碎石基層構(gòu)成了一個完整受力的整體,增加了水穩(wěn)基層層間黏結(jié)性,是一項(xiàng)能夠提高路面基層質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、提高經(jīng)濟(jì)效益的先進(jìn)施工技術(shù)。
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作者:楊武 單位:廊坊市交通公路工程有限公司