雷冬梅
南水北调中线干线工程建设管理局河北分局 050000
摘要:南水北调中线工程在渠道两侧设有巡视运行道路,左岸需要运行施工维护抢险车辆,选择泥结碎石路面。泥结碎石路面又称砂石路面,是以碎石、砂石作为骨料、泥土作为填充料和粘结料,经压实修筑的依靠碎石的嵌锁和粘土的粘结作用形成的路面。本文就泥结碎石路面维护方法进行了探讨。
关键词:南水北调 泥结碎石 粘结作用 路面维护
引言
南水北调中线工程起点长江上游的丹江口水库,终点北京市颐和园团城湖,全长1432km,重点解决河南、河北、北京、天津4省市的水资源短缺问题,为沿线十几座大中城市提供生产生活和工农业用水。渠道左岸的巡视运行道路宽度4m,自建成以来,运行6年,路面存在一定缺陷,距离“双精维护”的目标有很大差距。本文在充分调查结合现场实际情况,对泥结碎石路面的维护改造方法进行了分析试验,三种方案均能达到保证工程安全、运行安全、达到维护效果的要求,水泥碎石土路面方案费用更经济合理,施工更简单方便。
原泥结碎石路面技术参数
路面厚度15cm,从下到上按结构分为四层:下基层、11cm泥结碎石路面、3cm厚级配碎石磨耗层、1cm粗砂或石屑保护层。
现场存在问题及原因分析
2.1 存在的问题:
2.1.1 道路表面不平整,中间有深印(主要车辙印);
2.1.2 表面疏松,粘结力不足;
2.1.3 碎石、粘土比例失调,不均匀;
2.1.4 表面坡度不合要求,易积水,雨季更易损坏。
2.2 原因分析
2.2.1施工时材料比例有偏差,拌合不均匀;
2.2.2施工程序存在瑕疵,尤其灌浆工序存在缺陷;
2.2.3路面渗入积水,导致地基发软,承载力下降,车辆碾压导致缺陷更进一步加重。
三、维护改造方案选择、比较
初步选定三个方案:泥结碎石路面恢复、混凝土路面、水泥稳定碎石土路面。
3.1 泥结碎石路面恢复:
按照原标准进行维修泥结石路面:根据损坏程度维修保护层、磨耗层、基层。这种方法的优点是不用大量拆建,能合理利用原有物资,减少废弃物,节省投资,造价约18~23元/m2;缺点不能解决最根本的问题,年年修,不能抑制杂草生长,形象、功能稍有欠缺。
3.2 混凝土路面:
改造成混凝土路面:混凝土路面指的是用水泥混凝土板作面层,下设基层、垫层所组成的路面。
混凝土路面路面优点:承载力高,外观整洁,易于后期维护,改善形象(不利于杂草生长)。
缺点:造价高,约140元/m2;防滑能力欠缺,尤其在雨天更明显;维修连接处会形成永久的接缝;需要把现有路面拆除,并开挖基层,原有物资全部废弃,施工期长。
3.3 水泥稳定碎石土路面
改造成水泥稳定碎石土路面:水泥稳定碎石土就是在粉碎的或原来松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺加一定量的碎石(一般不大于50%),掺入足量的水泥和水,经拌和得到的混合料在压实和养生后,形成符合规定抗压强度的板体结构。具有强度高、板体性好、承载力大、耐冲刷等优点。
优点:材料方便,原先的泥结碎石路面已经包含碎石、土,只需简单调整碎石和土的比例、掺加水泥就能满足要求;施工简单;造价较低,18~22元/m2;没有废弃物;不利于植物生长;后期维护成本低。
缺点:外观和整体性较混凝土路面有差距。
3.4 建议选择水泥稳定碎石土路面。
四、水泥稳定碎石土路面现场施工方案
南水北调中线高邑元氏元管理处从2016年开始,采用本方法对泥结石路面进行了维护和改造,已经施工了30km水泥稳定碎石土路面,现将施工方法加以介绍。
施工范围:原泥结碎石路面厚度为15cm,所以施工范围选择15cm。
原材料:在需要施工部位挖取探坑,检测土、碎石含量,根据检测结果,掺加碎石或土,一般碎石含量在50%~75%之间(根据现场选择,尽可能不掺加),水泥含量控制在5%(水泥掺量为15kg/m2)。碎石符合混凝土用标准(SL677-2014),土为壤土,水泥选择金隅Po42.5(碱性强,不利于草类生长,产地赞皇取材方便)。
施工机具:旋耕机、16T压路机。
测量基础的含水率(11%~15%之间),铺设均匀碎石、土、水泥,旋耕机旋耕不小于6遍,人工平整,保证坡比(向外侧2~4cm),压路机碾压6~8遍。机械不能施工部位,人工拌合压实。需要连续施工,切忌拌和后碾压不及时,造成水泥凝固,松散,导致失败。完成后洒水养护7天(潮湿即可,切忌水太多),禁止路面承重。(五)7天后铺设2cm厚保护层。
五、水泥稳定碎石土路面需要改进的方面
水泥稳定碎石土施工运用还有许多需要改进完善的地方:施工参数的选择还需要理论检验论证;施工效果没有数据支撑,缺少细致的探究;如何减少对周围污染。