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摘要:水稳碎石基层位于路面结构层的底部,是路面结构的主要承重层,也是路面荷载向路基层传递的主要结构层。受水稳碎石基层平整性因素影响,水稳碎石基层经常出现反射开裂病害,严重情况下,反射裂缝能够延伸到路面表层,进而诱发路面层大面积开裂,影响路面的承载能力和整体刚度。为了提高水稳碎石基层的质量,本文重点对水稳碎石基层的施工工艺展开分析,提出了行之有效的施工处治措施。
关键词:改造工程;公路工程;水稳碎石基层;设计要点;施工技术要点;
引言:目前,水泥稳定碎石基层(以下简称水稳碎石基层)以其突出的优势在公路工程,尤其是高等级公路工程中广泛应用。为明确基层施工质量,需要通过试验检测确定基层的各项技术指标,并与设计和规范中的要求进行对比。
一、水稳碎石基层的优缺点
(一)优点
水稳碎石基层主要具有以下优点:(1)有良好的板体性和较高的刚度;(2)有较高的抗拉强度和抗疲劳强度,水稳定性良好;(3)整体受力性能较好,能确保基层始终保持稳定。
(二)缺点
水稳碎石基层主要具有以下缺点:(1)在收缩作用下可能发生开裂,导致路面产生反射裂缝,路面上的积水通过裂缝下渗后有可能导致唧浆等病害;(2)可能产生冲刷,导致脱空与开裂;(3)对荷载作用比较敏感,受超载交通影响后破坏速度较快;(4)修补难度相对较大。
二、水稳碎石基层施工中常见的质量问题
(一)摊铺阶段的混合料松散现象
在制作混合物的过程中,如果大料集中在一个区域或缺少粘合剂,混合物会很快松散。从具体的原因来看,八角和粘结剂没有充分混合是造成水泥的原因。不足,更会影响混合物的整体质量,显示出丑陋的状态。混合物的成型效果容易受到原料内部水分含量的影响,内部水分的减少会导致成型效果不佳。另外,如果粉底有明显的偏差,也会导致此时混合物溶解。
(二)施工前的准备工作不到位
铺沥青前的准备工作为正式施工创造了良好的条件。如果喷涂方法不正确,混合料会很快松散。此外,下层的偏差值也是一个重要的因果因素。如果超出合理范围,则难以有效完成压实作业。
(三)混合料强度不足导致基层质量下降
碎石基础施工完成后,如果受力不有效修复,通车后结构强度就会受到破坏。如果被水破碎的废石强度不够,就没有有效的承载外力的能力,就会发生剪切破坏。如果没有适当的维护措施,基层的强度就不能得到适当的提高。在这种情况下,基层很容易损坏,产生大量的颗粒和粉末,这会破坏基层的完整性。
三、水稳碎石基层施工技术控制
(一)混合料运输环节
以运输距离与工程量为依据,准备足够数量的运输车;在混合料运输过程中,用篷布进行覆盖,在摊铺开始前再打开篷布;混合料应在2h之内完成碾压,将初凝时间与容许时间中相对较短的一个作为施工控制时间;混合料装运时要采取有效的防离析措施。
(二)做好施工技术准备
正式的施工操作必须以正确的工艺参数为指导,因此重要的是做好施工技术准备,通过混合试验和浇筑来确定合适的工艺参数进行试验。其中,混合试验是确定混合料生产特性的主要一项,如物料类别、混合混合料等。基本控制含量、松厚、碾压。加工等。对于混合料的选择,必须经过多次试验后得出。通过样品测试评估混合物的质量。有必要满足水活力和可持续性方面的要求[2]。
(三)混合料摊铺环节
摊铺开始前适当调整螺旋输送器与地面之间的距离,通常情况下按照摊铺厚度+5cm控制;为了使稳定层有良好的横、纵坡度,需要以标高设计为依据,通过挂设基准线开展施工。两个相邻的支撑桩之间要保持10m的间距,钢丝直径为3~5mm。钢丝架设完毕后,需按照100~150m的间距设置紧线器,使拉力达到80~100kg;为了使不同结构层之间结合紧密,在摊铺开始前,应对结合面进行认真清理,并利用洒水车适量洒水;混合料的摊铺建议采用两台摊铺机呈梯队形式作业,两台摊铺机之间保持5~15m间距,并确保行驶速度、厚度、松铺系数等各项参数一致;实际摊铺速度严格控制在1.5~2.0m/min,具体速度以混合料的生产能力为依据适当调整,但不能停歇且应保持匀速。
(四)摊铺施工技术要点
⑴水稳碎石混合料摊铺过程中应做好施工控制,严格按照设计宽度及厚度摊铺,以保证摊铺的均匀性和标准性。
⑵为了控制好标段内的摊铺厚度,每间隔10m监测一次厚度,本项目摊铺总厚度为540mm,分三次摊铺完成。
⑶二次摊铺应在首次摊铺后的7d再进行,且二次摊铺前应测定首层的强度是否满足设计要求。
(五)碾压施工技术要点
⑴混合料压实环节是其强度形成的关键,为了保证水稳碎石基层的强度满足设计要求,应合理制定压实方案,明确具体的压实工况及工艺。
⑵水稳碎石基层压实前应保持表面湿润,做到保湿作业。
⑶高等级公路的水稳基层压实度不能低于98%,压实工况分为初压、复压及终压三个环节。
⑷压实作业应连续完成,压实机械中途严禁随意掉头、停机,以避免因压实荷载不均匀而诱发基层开裂。
⑸水稳层施工压实时间控制很重要,不能超过水泥初凝时间。
(六)处理好接缝
应继续运行摊铺机。如因特殊情况停止沥青摊铺,应在2小时以上后将摊铺机推出原位,并妥善处理好最后的横缝。转移完成后,还必须确定最终的横向接头。可以采用以下方法:将最终混合物水平切割,对齐所有成分,以混合物的密集厚度为参考,在末端放置两个相同长度的木块,然后将最终混合物拉紧。另外,回填方材的侧面所用材料多为砾石;根据地块向上的要求,合理搅拌混合料,清除方木后清理建筑面积。收集碎片;在接下来的施工中,后者将作为下一个沥青阶段的起点。这时需要确定形成的水稳碎石基层的厚度,乘以松散摊铺的取值系数,并将结果作为施工的新摊铺 松散沥青厚度的控制标准关节。
(七)养生以及交通管制
养生是水碎废石施工的最后一个环节,对施工质量影响较大。现阶段习惯用水养生。基础砂石防水强度施工完毕后,检查质量,包括上升、保持、分散等,待各项指标满足要求后,即可进入固定阶段。首先在基层上铺一块湿土工布2小时后,安排喷雾器在基层上洒水。为避免浇水过多,应配备喷嘴,并根据区域温度合理调整喷洒量。在固化过程中,确保该层的基层保持湿润7天。卫生存放7天后,在指定区域对主要样品进行钻孔,评估用水粉碎的基石质量。造成工地损坏的原因很多,影响水质的车辆或非必要设备加固碎石基层。因此,如果混凝土强度不符合标准,则应实施交通限制,施工相关车辆(洒水车)除外。此外,禁止其他车辆进入。若缺乏封闭交通条件,应采取禁车策略,施工区域内车辆通行速度控制在30km/h以内,车辆超速或过重,否则因速度过快或是车辆自重偏大均容易出现坑槽等质量问题。
结论:水稳碎石基层位于路面结构层的底部,是路面结构的主要承重层,也是路面荷载向路基层传递的主要结构层,水稳碎石基层的施工质量直接关系到路面整体的服役能力,考虑到水稳碎石基层的施工质量受多方面因素影响,故在设计及施工实践中,应不断优化基层混合料的配合比,同时制定科学合理的摊铺、压实及养护方案,确保基层各项力学参数满足设计要求。
参考文献:
[1]肖如华,邬红生.水泥稳定碎石基层施工技术在公路施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2020,43(11):54,56.
[2]康建明,赵权威.水稳碎石基层双层连铺技术在公路施工中的应用[J].建材与装饰,2019(31):279-280.
[3]蔡程.公路水泥稳定碎石层试验检测技术的应用研究[J].现代物业(中旬刊),2019(9):41-42.