水泥稳定碎石基层在改扩建公路中的应用论文_黄天军

中建三局一公司基础分公司

摘要:改扩建公路工程中,受保通影响不能封闭施工,如何快速而安全地完成道路结构层施工,及时开放交通,服务社会,水泥稳定碎石基层技术被广泛应用。本文结合姚蔡公路改扩建工程的施工实例,与读者共同探讨水泥稳定碎石基层施工技术在改扩建工程中的应用。

关键词:水稳基层;改扩建工程;应用

1.工程概况

本项目起于姚蔡公路与黄土公路交叉口,止于蔡店乡清凉大道终点,与石蔡线相接,主要采取沿老路改扩建,对局部路段进行优化。

2.工程地质条件

武汉市黄陂区位于江汉平原东北部边缘,与鄂东北大别山余脉的低邱相连,目前所见地貌构造格局,是在中生代晚期燕山运动的伸展构造作用形成江汉平原的基础上,经新生代喜马拉雅构造运动改造,经风化剥蚀、冲刷及堆积作用而呈现出的构造地貌情形,整体地势自北西向南东倾斜。

3.主要机械选型

主要机械设备的选型,依据招标文件里程碑日期中所安排的施工进度计划制定,同时考虑特殊情况下的应急设备、备用设备,确保上场机械设备的性能完好、数量充足,满足施工需要。

4.试验段施工

正式施工水稳前,选择200m进行试验路段施工,确定水泥稳定基层的松铺系数、拌合时间、混合料最佳含水量的控制方法、压实机械的选择和组合、压实的顺序、速度和遍数、合适的养生方法等,三种基层材料的压实系数均应通过试验段确定,为后期规模施工提供指导;后期每层应按虚铺厚度一次铺齐,颗粒分布应均匀,厚度一致,不得多次找补。

5.施工方案及工艺要点

5.1 施工工艺流程

5.2 施工要点

5.2.1 施工放样

(1)测量两侧边线放样

① 边线定位:根据基层设计宽度和路线坐标,用GPS放出道路的内侧中线和外侧边线(曲线段10m一桩,直线段20m一桩),采用3寸铁钉绑彩色布带直接打入下承层中定位。

② 高程测量:用水准仪测量各点地面高程。

(2)钢丝绳基准线测量方法

① 工具

A、钢丝绳为Ф3.0㎜,一根长度不超过200m为宜;

B、钢撅为Ф12㎜螺纹钢筋制作,长度600㎜,一端尖头;

C、细铁丝,用于将钢丝绳绑扎在钢撅上;

D、地锚桩采用Ф18㎜钢筋制作;

E、紧线器。

② 基准线设置方法

A、钢撅定位:钢撅设置在边线外30㎝处,钢撅间距为直线段20m,曲线段为10m,露出地面的高度比下承层设计高程增加40㎝。

B、栓钢丝绳:根据试验段确定的松铺系数算出松铺厚度,然后用水准仪测量出每个钢撅处的挂线高度。

先打入地锚桩,将钢丝绳一端固定在地锚桩上,然后从一端开始用细铁丝将钢丝绳绑扎在各钢撅上的挂线高度处,至另一端,用地锚桩固定,用紧线器将钢丝绳拉紧,拉力一般为800~1000N。

C、复测检验:架设完成后,要对高程进行复测,标高误差控制在-2㎜~+5㎜间。

5.2.2 试验

原材料进场必须经过试验检测,各项指标均符合设计和规范要求时,才能运输到拌合站堆放,严格按要求分开堆放;原材料试验及配合比试验工作必须严格按规程和设计规范进行,用于试验的各种仪器、拌合设备必须校核并具有相应的合格证书,以保证试验结果真实、准确、可靠,并按要求报批。

施工前,试验员对原材料取样测定含水量,并进行混合料筛分,计算出施工配合比,拌和楼按此配合比拌和。拌和好的成品料采用EDTA法进行水泥剂量检测。

5.3 施工过程

5.3.1 拌和

级配碎石混合料在拌和站集中拌和。拌和混合料应均匀,含水量适当,无粗细颗粒离析现象。天气炎热或运距较远时,无机结合料稳定材料拌和时宜适当增加含水率。对于稳定中、粗粒材料,混合料的含水率可高于最佳含水率0.5~1个百分点;对于稳定细料材料,含水率可高于最佳含水率1~2个百分点。由于水泥稳定中粗材料对含水率的变化十分敏感,如控制不好,容易出现“弹簧”现象;在后期的养生过程中易出现干缩裂缝,因此在施工期间需慎重调整含水率。

5.3.2 混合料运输

(1)运输采用15T自卸汽车,不要使用大车装运水稳料,防止对路床有所损坏。

(2)装料时,汽车按前、后、中顺序移动,以减少混合料离析,每车装料数量大体一致。

(3)装料完成后,应尽快将混合料运送到摊铺现场;在运输过程中应采用篷布进行覆盖严密,直到摊铺机前准备卸料时方可打开,防止水分蒸发和防扬尘污染。

5.3.3 混合料摊铺

摊铺前对下承层适量洒水湿润,考虑到要保证道路临时通车需要及成品保护要求,采用2台摊铺机单幅摊铺,一台摊铺机摊铺宽度可达到6m,左右两幅错开施工,单幅水稳施工完成后开放交通,倒边施工另外半幅水稳。

在摊铺前检查摊铺机各部分运转情况。运输车辆在摊铺机正前方20-30cm停车,挂空档,摊铺机推动卸料车边前进、边卸料,卸料速度应和摊铺速度相协调。

在摊铺过程中单幅2台摊铺机梯队摊铺,摊铺重叠摊铺宽度30cm。根据摊铺机实际行走速度,两台摊铺机前后相距10m左右为最佳,前台摊铺机摊铺1车料,后台摊铺机开始摊铺基本可以保持摊铺机行走的连续性。开始摊铺3-6m时,立即检查摊铺面的标高和横坡,及时调整熨平板高度和横坡,两台梯队摊铺机保证其速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱一致、摊铺平整度一致、振动频率一致。

5.3.4 碾压

每台摊铺机配置一台双钢轮压路机及一台胶轮压路机,混合料的碾压分初压、复压和终压。初压要紧跟摊铺机,复压紧跟初压,终压紧跟复压,直线段碾压由边至中,由低到高,曲线段先轻后重,先低频大振幅后高频低振幅,每次碾压要重叠1/2轮宽。

摊铺成型后,当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时及时进行碾压。摊铺70m左右时即可作为一个碾压段进行碾压作业。

在构筑物周边处,边角处机械碾压不到的部位,由人工及小型机械夯实。

5.3.5 接缝处理

(1)横缝处理

① 水泥稳定碎石混合料摊铺时,应连续作业,如因故中断时间超过2h,则设横缝;每天收工之后,第二天开工的接头断面也要设置横缝。

② 横缝与路面车道中心线垂直设置,接缝断面应是竖向平面。其设置方法:

A、压路机碾压完毕,沿端头斜面开到下承层上停机过夜。

B、第二天将压路机沿斜面开到前一天施工的基层上,用三米直尺纵向放在接缝处,定出基层面离开三米直尺的点作为接缝位置,沿横向断面挖除坡下部分混合料,清理干净后,摊铺机从接缝处起步摊铺。

C、压路机沿接缝横向碾压,由前一天压实层上逐渐推向新铺层,碾压完毕再纵向正常碾压。

(2)纵缝处理

由于分幅施工,纵缝难免,纵缝设置垂直相接,严禁斜接,并符合下列规定:

1、在前一幅摊铺时,在靠中央的一侧用方木或钢模板做支撑,方木或钢模板的高度与稳定材料层的压实厚度相同。

2、在摊铺另一幅之前拆除支撑。

3、混凝料摊铺结束后,靠近支撑的部分,应人工补充拌和,再整形和碾压。

5.3.6 养生

(1)用养生土工布覆盖后洒水养生7天,土工布铺设过程中注意缝之间的搭接,不应留有间隙,在养生过程中采取措施防止土工布破损,养生至上层结构施工前1~2d方可将土工布掀开。

(2)在此期间要保持湿润,除洒水车及小型通勤车辆外禁止一切车辆通行,洒水车及小型车辆行车速度小于40km/h。

(3)未开放交通的基层两端设专人值班,并挂养护标志牌,“养护路段 禁止通行”,同时设置交通标志指明正确的行车路线。

6.结语

水泥稳定碎石基层是一项较为成熟的工艺,应用广泛,但过程中的细节需要谨慎处理,不能马虎,大意容易引发质量病害,这就得不偿失了。

参考文献:

(1)《公路技术标准》(JTGB01-2014)

(2)《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)

(3)《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)

(4)《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51-2009)

论文作者:黄天军

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第09期

论文发表时间:2019/7/23

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