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议水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中的应用
摘要:伴随着社会经济的快速发展,市政道路的人车流量和承载力不断提升,为了更好的解决传统市政道路施工中存在的道路承载力较低、道路容易出现变形等问题,可以将水泥稳定碎石基层施工技术引入工程项目当中,提升道路性能强度的同时尽可能保证较低的成本投入,有效延长市政道路使用寿命。基于此,本文主要探讨水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中的应用策略,以期将此项技术的优势充分发挥出来,提高市政道路工程质量。
关键词:水泥稳定碎石基层;施工技术;市政道路;应用策略
公路运输是我国客运、货运的重要组成部分,城市建设与人们日常生活离不开公路的支持。水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路工程项目中得到广泛应用,能够有效提升道路性能,然而在实际施工中如何对水泥稳定碎石加以控制保证它们能够发挥最佳性能目前仍处于探索研究阶段。为此需要从设计和施工控制入手,不断提升施工质量,让市政道路工程最终的质量得到进一步提升。
1水泥稳定碎石基层施工技术特点
1.1材料获取容易,成本较低
水泥稳定碎石基层施工技术使用的主要材料有水泥、水、粗骨料和细骨料组成。粗骨料的成本包括石屑和人工碎石,细骨料的土粒粒径较小,最大粒径需要控制在30mm以内。材料本身的成本价值有限,获取方便,材料支出成本较低,易于管控。
1.2施工工艺简单,效率较高
施工技术的主要环节有二,一是将各种原材料组合在一起进行集中搅拌,而是将其铺设到路基基层当中,整个工艺耗时较短,所需的机械设备数量较少,且都属于土木施工常用设备,控制关键要点较少,工艺简单,技术要求较低,属于流水线型操作。
1.3路基强度较高,寿命更长
水泥稳定碎石的材料强度较高,抗渗透性和防冻性能较好,在施工铺设后的短时间内就能达到强度要求,材料自身强度还会随着时间的推移而不断提升,具备更高的抗压性。
2水泥稳定碎石基层施工技术的缺点
由于水泥本身属于快硬快干型材料,因此施工作业时间较短,而道路施工本身的作业量较大,影响工程质量的关键性要素较多,一旦施工作业中存在问题未能及时修复则很可能会应该该段道路的工程质量,因此需要尽可能选择初凝时间较长的水泥,为施工作业和问题修正留出足够的时间[1]。
在养护中伴随着水泥的凝结,水泥稳定碎石基层不断板结,板结过程中温缩和干缩效应较为剧烈,即便细心养护也很可能会出现裂纹。如果碾压过程中压力过大,路面也很可能出现磨耗现象和剥离现象。
水泥稳定碎石基层技术当中,可能影响最终路基强度的因素较多,施工原料的含水量、压路机压实程度、原材料的选用、水泥用量的控制等都在一定程度上影响着最终的路基强度,需要经验丰富的优秀技术人员做好现场把控,保证关键环节不会出现问题。水泥稳定级配备的碎石相比一般稳定土来说价格更高,因此只有市政道路等高等级公路基层建设才会施工这种材料,这也导致施工建设的成本较高,利润空间受到进一步压缩。
3影响水泥稳定碎石基层强度的关键性要素
3.1集料级配对抗压强度的影响
这种半刚性路面结构需要具备较强的符合承载能力和荷载扩散能力,因此材料本身的强度和不同的配比会对水泥稳定碎石基层的强度产生重要影响。
3.2水泥剂量对抗压强度的影响
通常情况下,水泥稳定碎石基层会选择强度较高的水泥,在实验中发现同级别的水泥在掺入比例改变后,混合料的强度也在不断发生变化。以百分之三、百分之四、百分之五、百分之六、百分之八的比例将水泥掺入混合料中,发现水泥掺入比例与水泥稳定碎石基层强度呈正相关关系[2]。
3.3混合料的缩裂特性
水泥稳定碎石基层存在收缩现象,这种现象产生的原因通常与温度和碎石基层水分比例存在较强关系。在工程完工后的初期阶段,基层体积会随着温度的增加而不断收缩。在水泥稳定碎石基层尚未铺筑面层时,基层直接暴露在露天环境下,与空气接触的面积较大,也容易受到太阳光的影响,这一时期的基层体积的含水量会发生较大变化,干缩效应变化较为剧烈。
3.4延迟时间的影响
水泥稳定碎石基层从加水到碾压,中间环节的延迟时间也会对混合料的强度和干密度产生明显影响,通常情况下,延迟时间越长,混合料的强度和干密度指数下降越多。因此做好关键环节的把控是提升水泥稳定碎石基层强度的重要保证。
4水泥稳定碎石基层施工技术的应用措施
4.1制备施工材料,做好测量工作
在施工正式开始之前,需要先制备施工材料。在制备施工材料的过程中,首先要把控好原材料的质量,水泥方面普通的硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥都可满足施工需求;混合骨料方面应粗骨料的最大粒径应保持在50mm以内,中粒径应保持在30mm以内,普通的搅拌机难以满足材料破碎需求,因此应尽可能租用圆锥形破碎机进行碎石工作,保证材料最终的大小、密度较为均匀,需要的情况下可以用筛网将材料中难以完成破碎的部分摘选出去,保证骨料密度;水的选取上无特别要求,正常饮用水即可[3]。
在正式施工之前需要先对现场的环境进行放样测量,在直线路段测量中每个十米设置测量桩,在曲线路段中每个五米设置测量桩,随后正式进行道路水平测量。有条件的情况下可以适当增设道路摊铺水平传感导线,出于材料强度和韧性的考虑导线的材质可以选择不锈钢,导线的直径应尽可能保证在2-3mm之间,在测试时使用张紧器对导线进行张紧处理,张紧作用力应维持在700N以上,保证测量结果的准确性。
在铺设路基基层时,如果路面存在积水情况,则很有可能影响原料含水量,致使浇筑成型后的土体质量下降,原料在铺设作业中如果混入较多杂物,不仅会影响路基板结成型后的材料内部密度和整体性能,还会影响道路平整度。因此在作业正式开始前需要先对杂物和积水进行清理。此外在正式开始作业之前需要做好对现场施工人员的安全培训,明确作业要求,有条件的情况下可以优先进行模拟作业,保证施工质量。
4.2调整原料配比,保证搅拌质量
在原料配比中应严格把控各种材料比例,水泥的含量就是关键之一。水泥含量如果小于百分之五,铺设完成后的路基强度则很容易受到影响,水泥含量如果太高,则容易浪费成本,且在水泥凝结时容易出现裂缝,影响整体性能,通常情况下水泥含量维持在百分之五左右属于最佳状态[4]。
含水量的把控也是影响路基强度的重要措施。如果原料含水量较小,在碾压时则很难成型,影响板体结构强度,如果含水量较多,则很可能在铺设作业时出现翻浆情况,影响施工效率。因此应在原料调配过程中安排专职测试人员提前结合当日的温湿度情况和运输距离确定水分蒸发量,做好提前量的计算,在整个搅拌过程中不断检测混合料的含水量,保证混合料的质量。出于降低成本要素的考量,在原料配比中可以加入一定量的天然砂,在一定程度上代替石料。
在混合料的搅拌过程中应租用搅拌能力较强的机械设备,避免搅拌不均匀影响施工的情况出现。在搅拌过程中应根据原料状态对搅拌时间进行调整,每次搅拌完成后需要先对材料进行观察,确保搅拌充分后再进行运输。
4.3控制运输时间,做好摊铺工作
在运输过程中,如果运输时间过长,很有可能导致内部材料的含水量发生变化,为此需要尽可能使用吞吐量达、密封性好、卸载方便的车辆,尽可能选择较为平整的道路,避免水分过分流失。通常情况下,从原料搅拌完成到铺设之间的间隔时间不应过长,如果时间过长则很有可能会对混合料的干度和密度产生不良影响[5]。
在铺设作业正式开始之前,有条件的可以先进行试铺筑,根据铺筑情况确定工艺参数和方法,并由专人采集相应数据,填写实验报告,经由监理工程师审核后确定是否继续进行施工。在摊铺作业开始之前需要先在道路表面进行洒水处理,将基层底部浸湿,沿基准钢丝进行摊铺作业。在摊铺作业时应将尽可能使用摊铺机进行施工,而非推土机或平地机,市政道路的质量要求较高,通常情况下需要保证摊铺厚度在25-30厘米范围内,如业主方有特殊要求则需结合特殊要求进行调整。在摊铺机作业时应尽可能控制摊铺速度,避免发生材料离析和平整度参差不齐的情况。
4.4碾压施工作业,保证压实度
压实作业是保证水泥稳定碎石基层质量的关键流程。在开始压实之前需要对原料含水量进行复测,确定含水量略微大于最佳含水量时可以组织进行压实操作。
当一个作业段的摊铺作业完成后,立刻开始压实作业。整个压实作业需要结合道路水平度展开,由低处至高处,先安排质量较轻的压路机进行碾压,再安排质量较大的压路机进行碾压,在碾压顺序选择上应遵循先两侧再中间的原则,避免原料因碾压被延展到道路两侧的情况出现,保证材料中间没有任何空隙。通常情况下需要先用振动式压路机进行碾压,碾压速度应保持在1.7-2.2之间,在往返振动碾压后再用三轮压路机以静压法进行碾压,确保路面压实度通常情况下每段路面需要至少重复碾压两次以上,避免路面因压实不充分而出现裂缝。在整个压实作业过程中,为了避免原料含水量蒸发产生体积干缩的情况,需要在施工中根据天气状况定时喷水保证碎石表面的湿润度,如果天气较为湿润或突发降雨情况,则需要对含水量超标的部位挖除掉,并用拌好的水泥填补,避免路面不平整的情况出现。如果在压实作业结束后的测试中发现道路压实度不足,则需要立刻使用机械进行补压操作,当压实度达到90以上则可以认为市政道路作业短的碾压达到预定标准,保证施工效果。
4.5做好养护施工,保证道路质量
道路路基在压实完成后到板结成型的时间段内的湿度和龄期对水泥稳定碎石的强度影响较大,因此在水泥稳定碎石施工后期作业中需要对压实的路面做好养护管理工作,保证路基结构的强度和质量,避免水分蒸发体积大幅干缩的情况出现。市政道路工程对于道路质量的要求较高,因此整个养护工程应至少持续14天时间,在此期间树立禁行标识,严禁洒水车辆以外的车辆经过,定期洒水保证道路表面的湿润度,如果天气较为炎热则应适当增加洒水次数,避免道路温度剧烈升高。由于水泥本身容易在低温环境下因内部应力开裂,因此如果当地环境气温较低或是早晚温差较大,应使用草席等材料覆盖道路表面,降低温度对道路的不良影响。在封层作业前期同样需要定期洒水保证湿度[6]。
结束语
综上所述,水泥稳定碎石基层施工技术虽然具备一定的缺点和难度,但是其优秀的承重能力和相对便宜的投入是重型交通道路建设的必要选择。在今后的施工中需要积极进行创新实验,不断对原有施工技术进行总结和提升,强化对关键环节的管控力度,保证工程质量,满足当地的货运出行需求,为经济发展提供优势助力。
参考文献
[1]江恺阳.路面层水泥稳定碎石基层施工技术分析[J].运输经理世界,2020(08):119-120.
[2]王甲川,迟令军.浅谈公路抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术[J].运输经理世界,2020(07):97-98.
[3]葛建松.路面基层施工处理技术[J].中国公路,2020(17):118+120.DOI:10.13468/j.cnki.chw.2020.17.040.
[4]苏畅,石杨.水稳碎石基层双层连铺技术在公路施工中的应用[J].住宅与房地产,2020(23):175-176.
[5]刘伟龙.浅析水泥稳定碎石基层施工质量的控制要点及预防措施[J].建材与装饰,2020(20):6+9.
[6]陈文林.水泥粉煤灰稳定碎石基层配合比设计及施工[J].中国高新科技,2020(14):50-51.DOI:10.13535/j.cnki.10-1507/n.2020.14.18.
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