摘要:水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的水泥作为胶凝材料,按嵌挤原理摊铺压实,具有抗渗性和抗冻性较好、强度较高、抗变形能力强等特点。用它作为道面结构层中的基层,承受面层传来的荷载,并将其扩散到垫层(土基)中。水泥稳定碎石基层在公路工程路面基层中的应用已经相当广泛,近二十年其在机场场道工程也有很好的应用。由于在道面结构设计中往往都是把基层作为一个整体结构层来完成道面结构强度的验算的,因此,如何保证水泥稳定碎石基层的整体性是一个值得探讨的话题。
关键词:水泥稳定碎石;半刚性;基层;整体性
1 前言
由于水泥稳定碎石基层(简称:水稳层)具有较高的刚度、较强的荷载扩散能力,已经在各个等级的道路、高速公路和机场场道工程被广泛应用。水泥稳定碎石的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间,常称此为半刚性材料,以此构建的基层或底基层亦称为半刚性基层。
在现行的道面结构设计中往往都是把基层作为一个整体结构层来完成道面结构强度的验算的,但是机场场道工程的水稳层的厚度通常在36cm~40cm,根据2015年颁布的《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20-2015 中“5.4.1 混合料摊铺应保证足够的厚度,碾压成型后每层的摊铺厚度宜不小于160mm,最大厚度宜不大于200mm”的要求,基层施工时必须分成两层。改善层间结合,提高路面结构的整体性便成了施工过程的重要环节。
2 主要施工工艺
对于较厚的基层,国内外普遍的做法是:分为两层或两层以上施工,保证每层厚度不大于20cm。分层施工将基层由整体受力变成两薄层受力,降低了基层的整体强度;分层施工会在层间结合处出现一薄弱层,该薄弱层很容易遭受破坏,进而会影响半刚性基层的结构性能,甚至造成结构性破坏,因此,简单的传统意义上的分层施工现在已经不被提倡。
为了提高路面结构层中水泥稳定碎石基层的整体性,经对传统施工工艺进行改良后出现了以下三种施工工艺:
2.1分层施工粘结成整体
按传统工艺完成第一层(压实厚度为总厚的1/2,且不大于20cm),经养护达到设计强度后,再进行第二层的摊铺、碾压。在铺筑第二层之前通过撒干水泥或喷洒水泥浆的方式来实现层间粘结。
水泥浆粘结的方式需要专业设备搅拌制浆,再用专业洒布设备以一定的洒布率进行喷洒。
干撤水泥法需要事先对下一层水稳层表面进行洒水湿润,人工以每平方米约0.25kg的量进行干撤,然后用竹扫帚扫匀。
2.2分层摊铺一次成型
该种工艺又叫双层连铺一次成型工艺。即:把整个基层分为基本等厚的上下两层,以台阶式向前推进施工。
第一层摊铺至50米左右开始碾压,碾压达到设计或规范要求的压实度后,开始第二层的摊铺,在作业过程中两层之间始终保持50米左右的距离以确保两层之间的施工作业尽量不相互干扰。尤其是施工第二层时,其卸料车要从第一层上经过,此时要注意与正在第一层作业的压路机的避让。第二层碾压结束的时间应在此段对应的第一层水泥稳定碎石料的初凝时间前完成。然后检测厚度、平整度、压实度等指标,达到要求后,两层同步养护至设计强度。
2.3超厚一次摊铺一次成型
本工艺把按传统工艺需要分两层施工的基层,合并为一次施工整体成型,除消除因分层施工导致的层间薄弱外,基层受力情况明显改善,而且还大大地提高工效,节约工期。
采用新型的超厚摊铺机械与大吨位压路机组合的施工工艺,通过减少水泥稳定碎石布料阶段的空间离析,实现水稳层一次性摊铺、碾压成型。
3 各工艺优劣对比
4 结论
工艺一适合工程体量小,工期无压力的项目。由于水泥洒布的均匀性不易控制得太好,该方式成型的基层整体性一般,钻芯检测时有脱层的情况。
工艺二适合于传统、有丰富水稳层施工经验且暂时不需要更新设备的企业,做体量大、材料供应有保障的道路类线性工程。
工艺三适合于下承层为级配碎石层、砂砾石层、泥结石层的,大体量的、大幅宽的广场类和机场场道工程。本工艺方法的关键是采用新型的超厚摊铺机械与大吨位压路机组合,近些年来由于国内工程机械的长足进步,在摊铺、碾压的厚度和宽度上已经突破了传统施工方法,此工艺在传统施工设备更新换代后将成为水稳层主流施工方法。
参考文献
[1]JTG/T F20-2015,公路路面基层施工技术细则
[2]胡立群,沙爱民,水泥稳定碎石基层整体成型方法的对比,《施工机械&施工技术》,2010.06
[3]刘燕燕,黄中文,胡立群,水泥稳定碎石基层不同成型方式下力学强度分析,《重庆交通大学学报》,2011.0
论文作者:杨玉兰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签:基层论文; 碎石论文; 水泥论文; 稳定论文; 厚度论文; 两层论文; 路面论文; 《基层建设》2019年第14期论文;