重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層超厚壓實(shí)施工與質(zhì)量控制探討
2015-07-15
引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，道路運(yùn)輸能力的重要性日益突出，大中型城市的交通樞紐路段交通壓力逐步增強(qiáng)，這對(duì)道路建設(shè)水平提出了新的要求，如何在針對(duì)重交通狀況的道路建設(shè)中加提高施工效率、縮短施工時(shí)間、穩(wěn)定路面質(zhì)量，成為影響城市干道交通狀況乃至制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大課題。本文試圖通過對(duì)重交通瀝青路面的施工方案分析，就水泥穩(wěn)定碎石路基的施工與質(zhì)量控制進(jìn)行探討。
1 我國(guó)瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層狀況概述
我國(guó)目前大多高等級(jí)公路路段的路面基層都采用了水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的施工方案，根據(jù)這一施工工藝，路面基層需分兩次分層完成鋪筑，總厚度應(yīng)在30cm到40cm之間。其施工時(shí)間受到諸多不利因素的限制，不論設(shè)備故障還是天氣變化都有可以導(dǎo)致工期延后，如果遇上混合料在運(yùn)輸過程中因?yàn)椴豢深A(yù)見的客觀原因（如交通堵塞、自然災(zāi)害等）無法及時(shí)送達(dá)，原料供應(yīng)延誤將進(jìn)一步延緩工程施工進(jìn)度。工程完工后，其施工質(zhì)量往往難以達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
2 重交通瀝青路面分層施工的主要問題分析
重交通瀝青路面的分層鋪筑工藝存在以下弊端：
?。?）水泥的凝固時(shí)間較短，雙層鋪筑的方式很難在其完全凝結(jié)時(shí)間以內(nèi)完成對(duì)路基表面的碾壓工作。
?。?）在水泥路基的上層鋪筑工程中，如果操作員操作不當(dāng)導(dǎo)致壓路機(jī)的振動(dòng)對(duì)路基表層產(chǎn)生不良影響，容易造成已經(jīng)鋪設(shè)完成的下層路基因?yàn)槟雺好芏冗^高受到作用力不均，最終導(dǎo)致不必要的路基損壞。
?。?）在路基工程的具體操作過程中，如果下層路基的頂面水泥分布不均或者碾壓操作失誤，容易產(chǎn)生路基表層鋪設(shè)不均，對(duì)路基上下層的粘結(jié)作用效果產(chǎn)生不利影響。
?。?）分層鋪筑施工工藝一遇到路基較為薄弱的部分，就會(huì)在施工具體操作時(shí)因?yàn)槁坊牧系乃謸p耗過大，造成對(duì)路基的養(yǎng)護(hù)成本升高。
?。?）下層路基在養(yǎng)護(hù)過程中會(huì)產(chǎn)生不必要的污染物，對(duì)其進(jìn)行清理的成本將提高路基工程的整體費(fèi)用損耗。
（6）分層鋪筑路基與道路工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求相差較大，道路工程的設(shè)計(jì)本意是由路基承擔(dān)路面壓力，然而分層施工將路基從一個(gè)厚實(shí)受力整體變成兩個(gè)相對(duì)分散的薄層受力體，對(duì)路基的整體強(qiáng)度產(chǎn)生了不利影響，當(dāng)上下層分層不合理時(shí)，上層路基承載了大部分車輛荷載，在重復(fù)最用下容易發(fā)生龜裂，造成瀝青路面損毀。一旦路面裂縫發(fā)生在重交通路段，在提升養(yǎng)護(hù)成本的同時(shí)，很可能還會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模交通堵塞以及不必要的人員傷亡。
3 重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層超厚壓實(shí)施工方案分析
針對(duì)重交通瀝青路面采用分層鋪筑工藝，主要是受到機(jī)械設(shè)備的限制。當(dāng)壓實(shí)設(shè)備無法達(dá)到一層完成的工程施工標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)因?yàn)閾粽窳^小造成其應(yīng)力影響深度不夠，對(duì)于超厚水泥穩(wěn)定碎石基層而言，以此完成30～40cm的路基鋪筑將無法保證基層底部的材料全部壓實(shí)，緊貼地表。
然而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，重型機(jī)械的制造水平也相應(yīng)得到提升，其中20噸以上的壓路機(jī)已經(jīng)完成研發(fā)工作，開始投入生產(chǎn)使用，這種新型的筑路機(jī)械為改良超厚水泥碎石基層的分層鋪筑工藝、探索一層鋪筑的方法提供了便利。
重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層超厚壓實(shí)施工方案可以從三個(gè)方面著手：
3.1 工程材料選擇
路基主要石料可以選用石灰?guī)r，粗集料的壓碎率應(yīng)高于17%，視密度和針片狀含量大于2.5%，吸水率低于1%，含泥量控制在2%～4%之間；細(xì)集料的視密度應(yīng)高于2.5g/cm?，液限的測(cè)定值在20左右，材料的塑性指數(shù)以3為宜，水泥可以選用32.5#水泥，要求施工材料的各項(xiàng)指標(biāo)都符合施工標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 施工器械選擇
對(duì)工程材料進(jìn)行攪拌時(shí)，可以選擇強(qiáng)制式穩(wěn)定土拌和機(jī)（如WCB-500模塊強(qiáng)制式穩(wěn)定土拌和機(jī)），其混合料產(chǎn)量可達(dá)日產(chǎn)5000噸，基本滿足了路基工程要求；運(yùn)輸車輛的載重不得低于8噸，要做好相應(yīng)的覆蓋措施，以防雨水浸泡混合料或者混合料在運(yùn)輸途中水分損失過大無法達(dá)到工程材料使用標(biāo)準(zhǔn)；攤鋪機(jī)可以采用普通平地機(jī)與15cm以上鋪筑厚度的攤鋪機(jī)配合使用；壓實(shí)施工則應(yīng)以重型壓路機(jī)為主，另外配備15～18噸的振動(dòng)壓路機(jī)輔助施工。
3.3 施工工藝
超厚水泥穩(wěn)定路基施工工藝分為兩部分，一是鋪筑，二是碾壓。
在鋪筑施工時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)在鋪筑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指揮，以保證混合料的合理分配，將松鋪系數(shù)控制在有效范圍內(nèi)（以壓實(shí)厚度要求24～30cm的路基施工為例，其松鋪厚度應(yīng)為30～40cm，此時(shí)松鋪系數(shù)為1.25）。
在超厚水泥穩(wěn)定路基的壓實(shí)施工中，壓路機(jī)是必不可少的筑路器械。要完成路基的一次鋪筑完成，對(duì)壓路機(jī)的要求較高。在具體施工操作時(shí)，可以先用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行兩到三次穩(wěn)壓操作，然后用重型壓路機(jī)（如YZTYZ壓路機(jī)）作為主要施工設(shè)備。重型壓路機(jī)的自重一般在20噸，擊振力可達(dá)55噸，滿足了超厚水泥路基的碾壓施工要求，可以將20～40cm范圍內(nèi)的厚度的水泥路基一層碾壓成型。在施工時(shí)用重型壓路機(jī)重復(fù)碾壓路面，可以保證壓實(shí)施工效果。最后再用振動(dòng)壓路機(jī)平整路面表層。
碾壓操作一般由低處向高處進(jìn)行，相鄰兩次碾壓以間錯(cuò)方式進(jìn)行，碾壓輪跡應(yīng)有1/2輪寬相互重疊，在壓路機(jī)操作時(shí)要控制其行走速度，一般以為2～5km/h為宜。
4 重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層超厚壓實(shí)施工質(zhì)量控制
在重交通路段對(duì)瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層的超厚壓實(shí)施更要注重施工質(zhì)量問題。對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行控制的具體措施包括：
4.1 規(guī)范施工人員的操作行為
施工人員的操作是否得當(dāng)直接關(guān)系到施工質(zhì)量能否滿足工程標(biāo)準(zhǔn)，在施工現(xiàn)場(chǎng)，監(jiān)理機(jī)構(gòu)以及工程管理人員應(yīng)對(duì)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督，規(guī)范實(shí)際作業(yè)人員的行為，要求其按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，以免因?yàn)槿藶樵蛴绊懝こ踢M(jìn)度以及質(zhì)量。
4.2 嚴(yán)格控制混合料拌和質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)工程師應(yīng)在拌和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督，以便隨時(shí)抽查混合料情況，嚴(yán)格控制碎石級(jí)配合水泥劑量，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)介入，解決問題后方可繼續(xù)生產(chǎn)。
4.3控制路基壓實(shí)度
路基壓實(shí)度控制是整個(gè)壓實(shí)施工的重要環(huán)節(jié)，在施工時(shí)應(yīng)按照先輕后重的原則進(jìn)行，在對(duì)路基進(jìn)行穩(wěn)壓后才可繼續(xù)加壓。施工人員應(yīng)根據(jù)不同情況確定路基碾壓的合理次數(shù)，然后要求操作人員嚴(yán)格執(zhí)行。在水泥終凝前，技術(shù)人員可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度進(jìn)行取樣調(diào)查，一旦發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度不夠情況，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取補(bǔ)壓措施，以免影響施工質(zhì)量。
5 結(jié)語
在重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層施工時(shí)采用一層鋪筑的施工工藝，通過有效手段控制壓實(shí)施工質(zhì)量，不僅可以縮短施工時(shí)間，有效的緩解因?yàn)槁访媸┕ひ鸬慕煌ǘ氯麪顩r，而且在降低施工成本的同時(shí)，提高了路基的整體強(qiáng)度，在分層施工時(shí)容易產(chǎn)生的受力不均等不利因素得以避免，延長(zhǎng)了路基的使用壽命，推廣這一新的施工工藝有利于道路建設(shè)的整體發(fā)展。
