水泥稳定碎石基层双层连铺施工工法的技术探讨

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

崔建锋

南通市交通建设咨询监理有限公司 江苏省226302

摘要

水泥稳定碎石是一种半刚性基层,具有强度高、刚性大以及水稳性好等优点,作为路面结构的主要承重层,因此被广泛应用于高等级路面基层。本文结合水泥稳定碎石基层双层连铺工法在 335 省道启东吕四港镇段改扩建工程中的试验研究,重点分析了双层连铺施工工法的优缺点、施工工序及成品效果。


关键词

水泥稳定碎石基层 双层连铺 施工工法

正文


0 前言

随着近年我国经济的快速发展,公路基础设施建设快速推进,城镇交通道路网日趋成熟,同时汽车行业的不断发展,公路物流在综合运输体系中占比越来越高。这些因素导致在公路工程建设中,对公路路面要求越来越高,造就了现在高等级路面施工“工期紧,品质高”的情况。水泥稳定粒料半刚性基层具有早期强度高,水稳定性好等优点,能够较好的缓解上述情况,目前在高等级公路路面中应用越来越广泛。但水泥稳定粒料半刚性基层同样存在着刚施工完,水泥还没有完全水化反应,强度较低,无法在短时间内开放交通的问题,在现实公路工程施工中,

经常会不可避免的出现施工段落不连续的情况,而且不连续段主要存在于桥梁及涵洞搭接、其他道路平交道口及老路破除改造等施工段,这些施工段落多为范围小,长度短等特点,后期再进行不连续段施工时若采用传统的单层铺筑的施工方式,水稳下基层养生至少7天后,进行压实度,取芯检测,强度检测等试验检测,验收合格后在进行势必会延误现场施工进度,增大人员机械设备转场成本。如果在小范围、短距离的施工段进行双层连铺施工,可以使得这个问题得到有效解决。现以335 省道启东吕四港镇段改扩建工程为例,对水稳双层连铺施工采用“上下连铺、分层压实、一次成型”的方案,进行探讨。

1 工程概况

335省道全线采用双向四车道一级公路标准,路基宽度25.5m,设计时速80km/h,新建桥涵设计汽车荷载等级采用公路-1级。本标段由规划通港大道起,向西跨越新港河后,跨越433省道、新三和港,终于天江公路,路线全长5.946km

路面横断面形式:路面标准横断面宽度为25.5m,具体道路断面布置为0.75m(土路肩+3m(硬路肩+3.75m(行车道+3.75m(行车道+0.5m(路缘带+2m(中分带+0.5m(路缘带+3.75m(行车道+3.75m(行车道+3m(硬路肩+0.75m(土路肩=25.5m

2 工程特点 

本项目共有大桥1座,中小桥3座,其中2座中小桥位置相距不到1公里,平交道口3处,水稳施工时不可避免的出现摊铺距离短,施工范围小的不连续施工段。针对这一情况,我部对水稳双层连铺技术进行初步研究。

3 试验段确定 

因本工程所用抗裂嵌挤型水稳混合料含水量不大,最佳含水量为在5.5%,水泥掺量小且仅为4.5%,不具有流动性。本工程所用水泥原材缓凝和初凝时间都在三小时左右,因此从拌合生产能力、运输线路的长度及运输能力、摊铺设备的配合能力等因素综合考虑,水稳双层连铺试验段摊铺长度控制在100m 左右。经综合考虑,拟采用 K2+700-K2+800段作为试验段,该段临近小桥,由于小桥搭板施工,为给小桥施工提供足够的作业面,防止现场交叉作业,致使该段水稳下层未施工。计划在 K2+200-K2+700段进行水稳上层施工时,对本段进行两层连铺试验段。

4 双层连铺施工技术 

水泥稳定碎石基层的施工采用2台摊铺机呈梯形进行摊铺,每个施工段长度以从拌合料第一次掺水到碾压完成不超过水泥的初凝时间为宜。施工水稳基层第一层时施工工艺与普通单层施工工艺相同。当摊铺机摊铺到100m 时,此时压路机一般已经碾压完毕60m 左右,然后用一台压路机在未碾压完的40m 路段碾压出一条施工便道,便道宽度与摊铺机履带宽度相同,摊铺机可从便道退回到第二层的摊铺位置,随后压路机从两台摊铺机中间行驶到未碾压的40m 处对该区域进行碾压。碾压期间同时进行摊铺机就位,测量放线等工作,施工准备工作完成后即可进行下一层摊铺。依此方式继续进行第二层的循环施工。

4.1 水稳下基层施工

双层连铺水稳施工段水稳下基层施工工序与普通单层铺筑工序大致相同。釆用两台摊铺机成梯队进行整幅摊铺,铺摊机一前一后间距10m,速度控制在1m/min-1.5m/min,一前一后保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致,两台摊铺机之间摊铺接缝要平整,避免摊铺时出现纵向工作缝。碾压时按如下顺序进行 :在直线段中,由两侧路肩开始向路中心进行碾压,在有超高的路段上,由内侧路肩开始向外侧路肩进

行碾压,且压路机折回处应成阶梯形,不能在同一横断面上。碾压时,应重叠1/3轮宽,且后轮必须超过两段的接缝处 ;振动压路机碾压时,路面的两侧应多压1~2遍。碾压机械组合及碾压遍数一致,为 : 22t振动压路机静压1遍 » 开轻振碾压1遍 » 开重振碾压3遍 » 30t 胶轮压路机碾压1-2遍 » 光轮收面。

4.2 水稳上下层施工转换

①经过对现场施工的运输、摊铺、碾压速度、施工组织能力进行分析,同时为防止施工时间超出水泥初凝期从而影响到施工质量,根据最大长度以每次二层转换总时间不超过水泥初凝时间,确定试验段双层连续铺筑的最大施工段距离为100m。

②经现场实际推算摊铺机摊铺速度为1.5m/min,考虑到倒车转料时间,摊铺完成100m 水稳基层约用时80分钟 ;而压路机碾压速度现场约为30m/min(此为振动碾压速度,稳压及胶轮碾压速度略高),压路机轮宽2m,来回一次有效碾压宽度为1.5m,本项目水稳基层宽15.22m,碾压完成则用时20min,现场共配置两台振动压路机。由此可得每遍振动碾压用时约10min,稳压及胶轮碾压用时约8min,而每30m 全部碾压工序完成用时约8+10×4+8×2=64min。

③根据预先测算的相关数据,我们对现场施工人员进行了相应的技术交底。进行试验段施工时,当水稳下基层压实第二段30米,即60m 处时,摊铺机开始返回进行水稳上基层摊铺。我们需要提前用压路机将摊铺机履带行走处碾压一个通道,方便摊铺机返回。此时,现场随检人员需及时在第一段30m 碾压完成处进行压实度检测,并随时报告检测结果。同时第二层标髙控制、测量挂线、模板支设等工作一并进行。此时拌合站不停机的连续供料。

④当摊铺机就位等准备工作就绪之后,碾压工作基本进入到最后40m 的碾压区域,此时摊铺机前等待的料车进行送料,摊铺机连续摊铺。后40m 碾压工作完成后返回进行水稳上基层碾压施工。双层连铺工序基本完成。

5 成型效果对比 

经过7天养生期后,我们对两段施工段进行了取芯检测,所取芯样结果如下表 :

序号

取芯位置

芯样描述

芯厚(cm

养生时间

备注

桩位

距中(m

1

K2+300

左幅

1.5

芯样完整,成型良好,层间不连续

32.5

7

单层施工

2

K2+370

右幅

2.3

芯样完整,成型良好,层间不连续

31.8

7

单层施工

3

K2+450

右幅

1.0

芯样完整,成型良好,层间不连续

32.2

7

单层施工

4

K2+500

左幅

2.5

芯样完整,底部略有松散,层间不连续

32.4

7

单层施工

5

K2+550

右幅

1.5

芯样完整,成型良好,层间不连续

31.9

7

单层施工

6

K2+650

右幅

5.3

芯样完整,成型良好,层间不连续

32.2

7

单层施工

7

K2+750

左幅

4.8

芯样完整,成型良好,层间连续

32.1

7

双层施工

8

K2+800

右幅

4.2

芯样完整,成型良好,层间连续

32.4

7

双层施工

 

单层施工芯样

 

 

                               双层施工芯样

6 对比结果

通过以上结果对比表明,双层连铺可以省去下承层近7天的养护时间,节省大量用于养护所需要的人工材料设备,减少施工成本。尤其是对于目前存在较多短距离不连续施工段、平交道口及老路拓宽的项目来说,既缩减了工期也相应的降低了交通安全事故隐患。同时,取芯结果也反应出两层连铺可以完美的解决水稳上下基层的层间污染问题,提高路面结构完整性。当然,我们在试验段施工时也发现,由于规范要求水稳基层施工时间应控制在水泥的初凝时间之内,双层连铺工艺对现场施工工序要求极高,现场施工组织必须严密,任何一环都不能出现问题。但可以在水稳料配比中按试验检测要求添加一定的缓凝剂以延缓水泥初凝时间,以解决这一问题。再者,由于双层连铺施工段落短,施工时横缝较多,如果不能很好的处理这一问题,将会影响整个水稳基层的施工质量。

7 结语

基层双层连铺施工技术简单、工作效率高、施工质量较好 ;而且可以节省材料、设备成本,降低工程造价,性价比高,有十分重要的推广意义。但由于该项施工技术对现场施工要求极高,稍有不慎便会出现质量问题,从而返工造成资源浪费及成本损失,鉴于现在国内的施工现状,该工艺并不适用长距离施工。虽然如此,我们依旧可以通过更深入的研究、积累经验、不断改进,使基层双层连铺施工技术在公路建设中得到更广泛的应用。

参考文献

[1]JTG/T F20-2015《公路路面基层施工技术细则》,中华人民共和国教育通运输部,2015 ;

[2] 毛曙光 . 浅谈水泥稳定碎石基层双层连铺施工及质量控制 [J]. 四川水泥 ,2016(05):184.

[3] 王洪涛 . 抗裂型水泥稳定碎石基层双层连铺施工工艺研究 [J]. 北方交通 ,2019(03):68-71.

[4] 郭海波 . 水泥稳定碎石基层双层连铺施工技术现场试验研究 [J]. 石家庄铁路职业技术学院学

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[5] 闫志军 . 谈水泥稳定碎石路面基层施工技术 [J]. 工程建设与设计 ,2018(19):70-71+74.

 


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