重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層超厚壓實施工與質(zhì)量控制探討
2015-07-15
引言
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，道路運輸能力的重要性日益突出，大中型城市的交通樞紐路段交通壓力逐步增強，這對道路建設(shè)水平提出了新的要求，如何在針對重交通狀況的道路建設(shè)中加提高施工效率、縮短施工時間、穩(wěn)定路面質(zhì)量，成為影響城市干道交通狀況乃至制約經(jīng)濟發(fā)展的重大課題。本文試圖通過對重交通瀝青路面的施工方案分析，就水泥穩(wěn)定碎石路基的施工與質(zhì)量控制進行探討。
1 我國瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層狀況概述
我國目前大多高等級公路路段的路面基層都采用了水泥穩(wěn)定級配碎石的施工方案，根據(jù)這一施工工藝，路面基層需分兩次分層完成鋪筑，總厚度應(yīng)在30cm到40cm之間。其施工時間受到諸多不利因素的限制，不論設(shè)備故障還是天氣變化都有可以導(dǎo)致工期延后，如果遇上混合料在運輸過程中因為不可預(yù)見的客觀原因（如交通堵塞、自然災(zāi)害等）無法及時送達，原料供應(yīng)延誤將進一步延緩工程施工進度。工程完工后，其施工質(zhì)量往往難以達到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
2 重交通瀝青路面分層施工的主要問題分析
重交通瀝青路面的分層鋪筑工藝存在以下弊端：
（1）水泥的凝固時間較短，雙層鋪筑的方式很難在其完全凝結(jié)時間以內(nèi)完成對路基表面的碾壓工作。
（2）在水泥路基的上層鋪筑工程中，如果操作員操作不當(dāng)導(dǎo)致壓路機的振動對路基表層產(chǎn)生不良影響，容易造成已經(jīng)鋪設(shè)完成的下層路基因為碾壓密度過高受到作用力不均，最終導(dǎo)致不必要的路基損壞。
?。?）在路基工程的具體操作過程中，如果下層路基的頂面水泥分布不均或者碾壓操作失誤，容易產(chǎn)生路基表層鋪設(shè)不均，對路基上下層的粘結(jié)作用效果產(chǎn)生不利影響。
?。?）分層鋪筑施工工藝一遇到路基較為薄弱的部分，就會在施工具體操作時因為路基材料的水分損耗過大，造成對路基的養(yǎng)護成本升高。
?。?）下層路基在養(yǎng)護過程中會產(chǎn)生不必要的污染物，對其進行清理的成本將提高路基工程的整體費用損耗。
（6）分層鋪筑路基與道路工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求相差較大，道路工程的設(shè)計本意是由路基承擔(dān)路面壓力，然而分層施工將路基從一個厚實受力整體變成兩個相對分散的薄層受力體，對路基的整體強度產(chǎn)生了不利影響，當(dāng)上下層分層不合理時，上層路基承載了大部分車輛荷載，在重復(fù)最用下容易發(fā)生龜裂，造成瀝青路面損毀。一旦路面裂縫發(fā)生在重交通路段，在提升養(yǎng)護成本的同時，很可能還會導(dǎo)致大規(guī)模交通堵塞以及不必要的人員傷亡。
3 重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層超厚壓實施工方案分析
針對重交通瀝青路面采用分層鋪筑工藝，主要是受到機械設(shè)備的限制。當(dāng)壓實設(shè)備無法達到一層完成的工程施工標(biāo)準(zhǔn)時，會因為擊振力過小造成其應(yīng)力影響深度不夠，對于超厚水泥穩(wěn)定碎石基層而言，以此完成30～40cm的路基鋪筑將無法保證基層底部的材料全部壓實，緊貼地表。
然而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，重型機械的制造水平也相應(yīng)得到提升，其中20噸以上的壓路機已經(jīng)完成研發(fā)工作，開始投入生產(chǎn)使用，這種新型的筑路機械為改良超厚水泥碎石基層的分層鋪筑工藝、探索一層鋪筑的方法提供了便利。
重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層超厚壓實施工方案可以從三個方面著手：
3.1 工程材料選擇
路基主要石料可以選用石灰?guī)r，粗集料的壓碎率應(yīng)高于17%，視密度和針片狀含量大于2.5%，吸水率低于1%，含泥量控制在2%～4%之間；細集料的視密度應(yīng)高于2.5g/cm?，液限的測定值在20左右，材料的塑性指數(shù)以3為宜，水泥可以選用32.5#水泥，要求施工材料的各項指標(biāo)都符合施工標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 施工器械選擇
對工程材料進行攪拌時，可以選擇強制式穩(wěn)定土拌和機（如WCB-500模塊強制式穩(wěn)定土拌和機），其混合料產(chǎn)量可達日產(chǎn)5000噸，基本滿足了路基工程要求；運輸車輛的載重不得低于8噸，要做好相應(yīng)的覆蓋措施，以防雨水浸泡混合料或者混合料在運輸途中水分損失過大無法達到工程材料使用標(biāo)準(zhǔn)；攤鋪機可以采用普通平地機與15cm以上鋪筑厚度的攤鋪機配合使用；壓實施工則應(yīng)以重型壓路機為主，另外配備15～18噸的振動壓路機輔助施工。
3.3 施工工藝
超厚水泥穩(wěn)定路基施工工藝分為兩部分，一是鋪筑，二是碾壓。
在鋪筑施工時，技術(shù)人員應(yīng)在鋪筑現(xiàn)場進行指揮，以保證混合料的合理分配，將松鋪系數(shù)控制在有效范圍內(nèi)（以壓實厚度要求24～30cm的路基施工為例，其松鋪厚度應(yīng)為30～40cm，此時松鋪系數(shù)為1.25）。
在超厚水泥穩(wěn)定路基的壓實施工中，壓路機是必不可少的筑路器械。要完成路基的一次鋪筑完成，對壓路機的要求較高。在具體施工操作時，可以先用振動壓路機進行兩到三次穩(wěn)壓操作，然后用重型壓路機（如YZTYZ壓路機）作為主要施工設(shè)備。重型壓路機的自重一般在20噸，擊振力可達55噸，滿足了超厚水泥路基的碾壓施工要求，可以將20～40cm范圍內(nèi)的厚度的水泥路基一層碾壓成型。在施工時用重型壓路機重復(fù)碾壓路面，可以保證壓實施工效果。最后再用振動壓路機平整路面表層。
碾壓操作一般由低處向高處進行，相鄰兩次碾壓以間錯方式進行，碾壓輪跡應(yīng)有1/2輪寬相互重疊，在壓路機操作時要控制其行走速度，一般以為2～5km/h為宜。
4 重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層超厚壓實施工質(zhì)量控制
在重交通路段對瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層的超厚壓實施更要注重施工質(zhì)量問題。對其施工質(zhì)量進行控制的具體措施包括：
4.1 規(guī)范施工人員的操作行為
施工人員的操作是否得當(dāng)直接關(guān)系到施工質(zhì)量能否滿足工程標(biāo)準(zhǔn)，在施工現(xiàn)場，監(jiān)理機構(gòu)以及工程管理人員應(yīng)對工程的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督，規(guī)范實際作業(yè)人員的行為，要求其按照施工標(biāo)準(zhǔn)進行操作，以免因為人為原因影響工程進度以及質(zhì)量。
4.2 嚴格控制混合料拌和質(zhì)量
實驗工程師應(yīng)在拌和現(xiàn)場進行監(jiān)督，以便隨時抽查混合料情況，嚴格控制碎石級配合水泥劑量，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時介入，解決問題后方可繼續(xù)生產(chǎn)。
4.3控制路基壓實度
路基壓實度控制是整個壓實施工的重要環(huán)節(jié)，在施工時應(yīng)按照先輕后重的原則進行，在對路基進行穩(wěn)壓后才可繼續(xù)加壓。施工人員應(yīng)根據(jù)不同情況確定路基碾壓的合理次數(shù)，然后要求操作人員嚴格執(zhí)行。在水泥終凝前，技術(shù)人員可對現(xiàn)場壓實度進行取樣調(diào)查，一旦發(fā)現(xiàn)壓實度不夠情況，應(yīng)當(dāng)及時采取補壓措施，以免影響施工質(zhì)量。
5 結(jié)語
在重交通瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層施工時采用一層鋪筑的施工工藝，通過有效手段控制壓實施工質(zhì)量，不僅可以縮短施工時間，有效的緩解因為路面施工引起的交通堵塞狀況，而且在降低施工成本的同時，提高了路基的整體強度，在分層施工時容易產(chǎn)生的受力不均等不利因素得以避免，延長了路基的使用壽命，推廣這一新的施工工藝有利于道路建設(shè)的整體發(fā)展。
