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水稳碎石基层两层连铺施工技术研究
摘要:水泥稳定碎石基层施工技术在实际应用过程中,易受基础、压实及拼接等因素影响而出现工后拼缝、沉降等问题,进而会威胁整个道路的使用安全及使用寿命。因此,道路施工单位必须要加强水泥稳定碎石基础施工各细节的质量管控。下面本文就水稳碎石基层两层连铺施工技术进行简要探讨。
关键词:水稳碎石;两层连铺;施工技术
1 水泥稳定碎石基层施工技术的特点
结合路面项目实践,总结水泥稳定碎石基层施工技术的特点主要有以下几点:(1)强度高。水泥稳定碎石基层施工中,为了确保混合料的强度达到6MPa及以上,就需要严格控制水泥使用量(以≤6%为宜),从而可以有效提高整个项目的强度。(2)水稳定性好。即当水泥稳定碎石基层水化成型之后,其有着极强的耐水侵蚀性,所以水稳定性好。(3)施工操作简便。水泥稳定碎石混合料拌制工作比较简便,且水泥及水的用量控制也比较容易。(4)抗疲劳性强。因为水泥稳定碎石基层的工后强度比较高,其结构也更加稳定、持久,因此,水泥稳定碎石基层的抗疲劳性也比较强,有利于延长路面项目的使用年限。
2 工程概况
某公路工程所在的地区靠近市区,施工沿线支路相对较多,具有安全隐患大、工程量大以及工期紧等特点,因此,为了保障基层的强度和施工质量,控制施工进度,施工单位决定使用“双层连铺、分层碾压、一次成型”的方式进行施工。
3 两层连铺施工技术的具体应用
3.1 原材料选择
施工前应对水泥初凝、终凝时间、粗集料压碎值以及细集料粒径等指标进行控制。在选择原材料时,应以运距、摊铺和碾压要求为基础,保障水泥初凝时间不小于3h,终凝时间为6-10h,为了降低水泥的水化反应,应选择缓凝水泥,延缓其凝结时间。与此同时,基层强度还会受集料嵌锁、水泥胶结以及碎石强度等因素的影响,因此,应对集料合成级配加以控制,在备料过程中,应将集料分为4档,且最大粒径应不超过31.5mm、针片状含量应低于15%、粗集料含泥量应不超过1%。
3.2 配合比设计
该工程主要为骨架密实型级配,检测人员应按正“S”形级配曲线对其进行调整,且检测人员应以级配范围下限为依据对4.75mm、2.36mm以及0.075mm通过率进行控制,通常0.075mm通过率应为3%。基层所使用的集料主要有19-31.5mm碎石、9.5-19mm碎石、4.75-9.5mm碎石以及0-4.75mm石屑,其比例分别为25:35:10:30。在对混合料配合比进行试验时,检测人员应按比例对各级料进行拌和,并分别将4.5%、5.0%以及5.5%剂量的水泥加入其中,对3种不同水泥剂量的时间进行重型击实试验和无侧限抗压强度试验,最终确定水泥用量为5.0%、最大干密度为2.31g/cm3、最佳含水量为5.4%。
3.3 两层连铺施工技术具体控制要点
3.3.1摊铺准备质量控制
(1)下承层准备。为了使水稳基层双层连铺施工质量进一步提高,施工前应对下承层质量进行有针对性的检查,并对其表面进行清扫,将松动颗粒及杂物清除,清扫完成后,施工人员还应使用洒水车对其进行湿润处理,并将水泥净浆喷洒在表面,使其黏结效果进一步提高。(2)测量放样。测量人员应对底基层进行测量,并将边桩放置在其上方,通常曲线段相邻边桩间距为10m,直线段相邻边桩间距为20m。在基层边桩放样过程中,测量人员应以设计宽度为基础,对其放样位置进行控制,通常放样点应在模板内侧5cm处。(3)模板安装。施工人员应以边桩控制线为基础支立模板,模板支立应使用3m长的槽钢,为了保障曲线段线型的圆滑度,施工人员还应使用1.5-2m的调节板对曲线段模板进行处理。另外,基层施工过程中要安排专人负责看管好中线及边线,当钢丝绳有松动时可以第一时间调整恢复好。(4)人员、机械方面。施工开始前,应对水稳碎石拌和楼进行调试,合理安排运输车辆,规划最佳路线。
3.3.2拌和与运输
该工程主要采用厂拌方式集中拌和混合料,为了保障配料准确性,应派专人对配料和拌和过程进行检查。与此同时,施工单位还应对混合料含水量进行控制,因此在拌和施工过程中,施工单位应综合考虑气温等因素,控制混合料实际含水量,使其略大于最佳含水量。在实际运输过程中,应选择大型自卸车,且应采用前、后、中“品”字形实施装料。施工单位应以下列公式为基础对运输车辆数量进行计算:。式中,N为所需运输车辆数量;t1为拌和站到摊铺现场的行驶时间,单位:min;t2为摊铺现场到拌和站的行驶时间,单位:min;t3为工地卸料及等待时间,单位:min;T为一车混合料拌和所需时间,单位:min;K为储备系数,该数值应以交通实际情况为基础进行确定,通常为(1.1-1.2)T。
3.3.3摊铺施工
在对该工程进行摊铺时,摊铺 50 m 后进行碾压施工,在碾压过程中,应采取先慢后快、先重后轻的方式进行碾压,在对直线对进行施工时,应从两侧向中心进行碾压施工,对超高段进行施工时,应由内向外实施碾压,确保每层宽度和厚度符合设计要求。共使用两台自动找平摊铺机(型号一致)进行作业,根据水泥稳定碎石基层摊铺精度控制要求,直线段按通长20 m 拉设 2 mm 的钢丝绳,而曲线段按 10 m 拉设。作业过程中,2台摊铺机之间的距离应为10m,且纵向重叠部门应为30-40cm。在摊铺初始阶段,施工单位应将摊铺机速度控制在1-1.5m/min的范围内,摊铺时其速度应控制在1.5-2m/mim,摊铺机应匀速连续作业。在下基层摊铺完成后,施工人员应先将水泥净浆洒布在下基层,再对上基层进行摊铺,使两层之间的黏合度进一步提高。在卸料的过程中,运输车应倒行,并停在距离摊铺机10-30cm的位置处,防止其与摊铺机发生碰撞,此时运料车应挂空挡,由摊铺机推着前进,当卸料过程中出现混合料撒落的情况时,施工人员应对其进行及时清理,且应控制卸料的数量和速度,不得急刹车、掉头或转弯,防止出现离析。
3.3.4碾压施工
在实际碾压施工过程中,施工单位应派专人实时观察压路机,一旦出现粘轮问题应立刻进行清理。初压、复压以及重压的机械组合方式为:初压应使用胶轮压路机对基层静压1遍;复压时应使用2台W2005DW徐工压路机弱振和强振各2遍;终压时应使用三轮压路机(21t)静压两遍。与此同时,施工人员还应控制压路机的碾压速度,通常初压速度应为1.5-2km/h,复压和终压速度应为2.0-2.5km/h。在碾压完成后,检测人员应及时对路面压实度进行检测,并以实际检测结果为基础,调整碾压遍数,使压实度达到设计要求。
3.3.5横向接缝处理
在使用两层连铺施工技术对水稳基层进行施工过程中,由于作业长度的限制,会使基层产生横向接缝,为了保障施工质量,应对横向接缝进行处理。在此过程中,施工人员应使用3m直尺对接头处的平整度进行检查,并对不合格位置进行标记,标记时应使用垂直于道路的中心线,严禁使用斜接头。在碾压过程中,应先对接头处进行横向碾压施工,当压路机全部进入新铺路段后才能进行纵向碾压。
3.3.6养生
碾压施工完成并检测合格后,需要将土工布覆盖在基层上方,及时进行晒水养护,养生时间应为7d,在养生过程中,应及时定期洒水,确保基层表面湿度符合养生要求。
3.3.7检测
养生期7d结束后,采用取芯钻机进行取样,并对试件各项性能进行试验。与此同时,施工人员还应对基层横坡度、压实度、平整度、宽度以及标高等指标进行检测和记录,确保其符合设计要求。
4 施工效果
与传统施工工艺相比,使用两层连铺施工技术,不但可以使降低养生费用、缩短施工工期、提高施工效率,使机械和施工人员发挥到最大化,还可以使基层整体黏结性能进一步提高。基层成型后具有抗变形能力强、空隙率小等优点,施工效果较好。
5 结语
综上所述,由于两层连铺施工技术施工工序衔接紧凑,因此在施工开始前,施工人员应合理安排机械设备和人员,严格做好各项施工前准备工作,使水稳基层两层连铺施工水平进一步提高,从而达到提高路面施工质量的目的。
参考文献
[1]韩军锋.水稳层大宽度大厚度施工工艺及质量控制探讨[J].中国设备工程,2021(10):247-248.
[2]陈祥,李鹏飞.大厚度水稳层一次性摊铺工艺的应用分析[J].建筑技术开发,2020,47(07):148-149.
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