蒋明雷
中交三公局第一工程有限公司 北京市 100012
摘要:随着我国经济水平的稳步增长,道路建设以其对经济发展的重要推动作用而备受关注,而基层作为道路路面结构的主要承重层,其重要性不言而喻。本文在实际实施验证的基础上,提出了大厚度水稳碎石基层施工技术及质量控制措施,对比传统基层施工工艺,在提高结构层施工质量的同时可减少设备材料使用、缩短工期、降低成本,有良好的发展应用前景。
关键词:大厚度、水稳基层、施工、技术、质量控制
1、前言
我国目前基层施工多采用双机联合摊铺、分上下基层逐层摊铺的施工工艺。该工艺施工工序一般有以下两种:一是待下基层达到一定强度后进行上基层施工,这会增加设备转场和拉长工期;二为取消下基层养护期,直接在碾压成型后的下基层上施工上基层,由于下基层未达到一定强度,在上基层施工期间,料车的碾压掉头转向都会对下基层造成一定损坏,不利于基层的整体性,进而影响路面的耐久性能。
在路面基层施工中引进新型大功率摊铺设备和大吨位压实设备,采用大厚度半幅一次摊铺碾压成型的施工工艺,辅以关键项目的质量管控措施,可有效解决以上所述基层施工中的难题。
2、工艺特点
(1)采用半幅一次成型工艺,消除了纵向施工接缝,整体性更好,结构更加密实。
(2)大厚度整体施工,将基层施工次数由2次减少为1次,可节约两层施工时下基层养护期,同时能减少人工、设备使用量。
(3)可节省上下基层间喷洒水泥浆和下基层的养护费用。
(4)需配套大产能的拌合站以保证摊铺速度,配套大吨位压实设备确保基层底部压实质量。
3、工艺原理
3.1摊铺机作用原理
摊铺机选用徐工RP1655(1855)全断面大厚度摊铺机,该摊铺机采用压力等级更高的螺旋泵、马达系统,与行星减速机组成液压机械复合传动,并以齿轮取代链条传力,整体功率容量可达316kw,能保证超宽度、大厚度工况下平稳高效的输料能力。
3.2压实的作用原理
大厚度基层集料级配以骨架密实型最佳,大粒料的相互挤压更有利于压实作用里的竖向传递。摊铺机摊铺时夯锤整平以及钢轮压路机静压,让混合料达到初步的稳定;再通过大吨位压路机振动压实,将振动能量传递给混合料中的各级集料,粗细集料重新排列,细一级的集料在振动能量的作用下进一步填充骨架间隙;最后在胶轮压路机胶轮挼搓挤压下,粗骨料进一步嵌挤密实;最后通过双钢轮压路机静压消除基层表面轮迹,使表面平整。
4、施工工艺
4.1基层摊铺
(1)摊铺开始前,先调整熨平板下垫木厚度,使摊铺后基层厚度、顶面标高为设定松铺厚度和顶标高。
(2)标高控制:在验收合格的下承层上进行放样,定出中桩、边桩,为控制好基层厚度,在距中桩2m、6m、9m、13m分别设置测点,进行标高测量,记录数据,同时精确放出挂线点,摊铺面挂线点可根据现场实际宽度定出中桩和边桩位置,挂线桩每10m设一桩,曲线段加密为5m一桩,挂好线后,摊铺机就位。
(3)摊铺机行走速度主要取决于拌和站产能及车队运输能力,另外为保证摊铺质量,摊铺机行走速度一般控制在1.5--2 m/min。
(4)螺旋布料器在布料时保持匀速运转,且布料高度尽可能保持一致,徐工RP1655(1855)摊铺机单边功率不小于100KW,功率较大,因此,布料器内集料可满铺。
(5)平整度控制:基准钢丝每段的长度控制在200m左右,钢丝绳张拉力达到800N以上,确保在10m内产生的挠度不大于2mm;混合料经摊铺、整形后,立即进行碾压,压实速度、轨迹、遍数等严格按照试验段总结确定的数据执行。
4.2碾压
由于大厚度基层摊铺厚度较大,摊铺机行走速度慢,为避免水分流失过快,以35--45m一个压实段落为宜。按道路横坡由低向高连续碾压,重叠宽为轮宽的1/2~1/3,严格管控碾压速度及遍数,直到压实段落达到规定的压实密度。对压路机无法碾压到的边角,用小型振动压路机压实。
(1)初压:摊铺机摊铺完混合料后,立即用一台小吨位双钢轮压路机静压1遍,形成预压实度,避免集料纵向推移。
(2)复压:初压完成后,大吨位单钢轮压路机按要求速度振压规定遍数,然后用大吨位胶轮压路机压实1-2遍。
(3)终压:复压完成后,用小吨位双钢轮压路机收光表面,消除表面轮迹。局部压实不足或平整度不合格处可采用振动压实。
4.3整型及接头处理
(1)整型:压路机前进与后退换挡处会形成隆起鼓包,需安排专人负责清除;碾压时可用人工铲除粗集料窝后填补新的混合料,严禁用薄层贴补的方法找平;需严格控制基层的顶面标高及平整度,达不到要求时,精整铣刨超高部分或清除重铺。
(2)接头处理
大厚度半幅全宽摊铺工艺只有一台摊铺机施工,因此,不存在双机联合施工中形成的纵向接头,只需处理横向接头。
① 一个工作班完工或其他原因影响需要做接头时,以切割规则平整的大块垫木围挡,接头处也要按规定的压实方法压实并进行平整度检测。平整度不合格处和压实完成后形成的坡面应人工铲除,形成垂直于路面的接头。
② 在接头处开始摊铺前,先将松散料清除,再在接头的垂直面上喷洒水泥浆。基层摊铺后接头碾压时先用双钢轮压路机沿着接缝横向向基层推进,待钢轮全部落在新铺基层面上后再退出。
4.4养生及交通管制
(1)基层施工完成后立即养生,养生方式可视情况采用乳化沥青透层或覆盖洒水保湿养生。采用透层养生时,透层洒布要均匀,不得漏洒,尤其注意裸露在外的基层侧面也需喷洒;采用覆盖洒水养生时要安排专人巡查,确保基层表面的覆盖物始终处于润湿状态。
(2)对已完成的基层段落必须实行交通管制,养护过程中设置禁行标志牌,杜绝车辆通行。
5、质量控制措施
5.1确保平整度的措施
(1)压路机初压前,使用小吨位压路机斜向前方静压一条碾压带,后续碾压时,所有压路机在这条碾压带上停机、掉头,减少混合料的推移。
(2)根据天气情况、运距等适当调整出场含水率,避免振动碾压时的推移、隆包、反弹。
(3)设专人检查,对平整度瑕疵的部位或碾压作业段交接处,可使用压路机斜向碾压修整,至平整度满足要求为止。
(4)调整摊铺机夯锤,使横向预压实度趋于一致,改善横向平整度。
5.2确保压实度的措施
(1)大厚度基层施工要保证整体压实质量,大吨位压实设备是关键因素,但并不是强调吨位越大越好。若钢轮压路机吨位过大则易把基层表层粗集料压碎,造成人为破坏。通过实践验证,采用大吨位单钢轮的震动压实竖向传递作用力,以及胶轮压路机的挼搓可使混合料的重新排布,两种压实机具相互配合的方式能有效的解决以上问题。
(2)集料含水率的控制也是保证压实度的重要举措,集料过干难以压实成型,过湿则容易反弹、产生干缩裂缝。混合料到场需及时检测混合料含水率,含水率不宜超过最佳含水率±0.2%。对于日气温差距较大地区,有必要根据不同时间段,拌合楼合理调整混合料含水率。
5.3防离析措施
(1)为减少竖向离析,可在摊铺机前导板下部加装弹性橡胶板或重力链条,减小混合料摊铺时离地间隙;在螺旋布料器的出料口安装悬挂的弹性橡胶条,可防止大粒料滚落造成的离析。
(2)混合料拌和时,将上料电机上料速度按拌和机额定产量的75~80%设定,拌锅拌和速度按额定最大功率拌和,使拌和质量均匀。
(3)使用大吨位自卸汽车,每车料摊铺长度更长,减少料车尾料离析出现的次数;装料时按前、后、中的顺序接料,可减少装料时的离析。
6、结束语
采用大厚度水稳碎石基层的一次全宽摊铺的工艺,可消除传统双机联合摊铺方式中的纵向接缝、层间结合,减少设备数量、降低设备转场频率,大大缩短工期,提高基层施工质量的同时可使综合成本进一步降低,充分展示了新时代先进筑路设备的优越性,取得了较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 谌禹兵. 高速公路路面水泥稳定碎石基层大厚度摊铺技术[J]. 交通世界(上旬刊), 2020(4):44-45,49.
[2] 薛万安. 大厚度水泥稳定碎石基层施工质量控制关键技术研究[J]. 交通运输工程, 2018(11).
[3] 曾祥泽. 大厚度水泥稳定碎石基层施工技术研究[J]. 西部交通科技, 2019(2):39-43.
[4] 付立勇. 大厚度水泥稳定碎石基层施工质量控制探讨[J].西部交通科技,2020(1):36-38,139.
[5] 黄利. 大厚度水稳基层一次摊铺碾压成型施工技术应用[J].中国公路,2020,(16):108-109.