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摘 要:我国经济发展中,城市化建设不断加快,在道路施工中,路面工程尤为关键,属于基础性工程。当前,大部分路面工程均采用水泥碎石基层施工工艺,该工艺操作简单,无需投入较高的成本,故而得以广泛应用。本文就将分析市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工工艺,以供借鉴。
关键词:市政道路施工;水泥稳定碎石基层;施工工艺
中图分类号:U416.214 文献标识码:A
经济社会发展中,人们的物质生活得到极大丰富,同时私家车的数量也随之增加,这对我国交通运输行业产生了较大影响,尤其是城市道路交通压力不断增大。为有效缓解该压力,城市建设管理部门需认真研究市政道路施工工艺,水泥稳定碎石基层施工工艺便是其中的重要组成部分。
1 水泥稳定碎石材料概述
水泥稳定碎石是一种较为典型的刚性材料,具有显著的稳定性优势。水泥稳定石材料以级配碎石为主骨料,之后利用適量凝胶材料和灰浆填充缝隙,充分考虑施工材料完成碾压和摊铺作业。该材料强度较高,出现板块的几率较大,具有稳定性强的优势。规定水泥稳定碎石中的水泥量为混合料总量的3%~6%,形成水泥稳定碎石后,不会受到自然水的冲刷而产生侵蚀,进而维护行车的安全性。
2 水泥稳定碎石工艺特点分析
水泥稳定碎石工艺具有鲜明特点。首先,水泥稳定碎石原材料的分布较广,取材便捷,在工程建设中,可更好地将其应用于市政道路作业当中。其次,水泥稳定碎石的强度较大,初期强度优势明显,凝固的速度较快,5-7天的强度即可超过2.0 MPa[1]。该工艺操作方便简单,仅需在工程施工中完成拌和、摊铺和碾压等环节。机械化的施工可有效改进施工效率,缩短工程工期,现代化优势较为明显。
再者,水泥稳定碎石的稳定性较强,由于结构相对特殊,通透性较强。在工程作业中,要求人员充分结合工程施工设计的要求调整碎石结构和拌和比例,故而该类材料的施工灵活性也较强,可根据作业要求控制材料的强度。另外,水泥稳定碎石的施工工艺也存在明显的问题,如在高压环境下,材料表面磨损和剥离的几率较高。水泥稳定碎石施工期间,干缩裂缝较为常见,这也是工程建设中的重要问题,影响着该项技术的推广与应用。材料凝结速度较快,而材料凝结前需完成所有施工流程,工程施工相对紧张。
3 市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工技术的应用
市政道路工程建设和施工期间,水泥稳定碎石基层施工技术得以广泛应用,为改进工程建设和施工的质量,应切实加强施工过程中每一个环节的技术规范性,以规范的技术维护工程的质量安全,为工程建设的顺利进行提供有利条件。
3.1 施工前准备
为提高工程施工效率,施工人员必须高度重视施工前准备工作,尽管市政道路水泥稳定性较强,但依然需要在前期做好准备工作。尤其要重视施工现场、施工材料等,以下笔者就对上述几个要素予以简要分析。
3.1.1 施工现场
为促进工程施工有序开展,施工人员需在工程作业前认真清理基底的土壤,去除所有的杂物,光滑的表面也可加快工程建设的进度。针对扩建项目,高度重视道路边缘处理。如需补充,则要注重混凝土加固的程度。若为新道路工程建设,则可在保障施工安全的基础上,做好保养工作。且做好测试工作,为工程施工奠定坚实基础。
3.1.2 施工材料
在选取水泥碎石材料中,务必高度重视粒料及灰浆体积。以级配碎石作为粒料的首选,灰浆可采用水泥和粉煤灰混合而成的胶凝材料。在选择材料时对集料、水、水泥等均作出了明确的要求。
其一,集料。在选择集料时,施工人员需充分结合作业要求做好分析和调整工作,针对城市主干道,选择单个颗粒最大粒径不超过40 mm的级配碎石,对所选用的碎石,应预先筛分成3~4个不同粒级,然后配合使用;石料的压碎值不得超过30%,针片状含量宜不大于15%。
其二,水。混合料搅拌时,满足工程要求的水必不可少,水的配比必须满足工程规范要求,严格控制相关参数,确保水的含量满足工程建设要求[2]。
其三,水泥。水泥对于工程的质量非常重要,因此在选择水泥时,应该保证水泥的质量达到工程的需求,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可使用,但应选用初凝时间3 h以上、终凝时间6 h以上的水泥,不应使用快硬水泥、早强水泥及受潮变质的水泥。
其四,机械设备。施工中需要使用的机械设备较多,如给料设备、混合设备、路面设备和汽车运输设备等,上述设备的稳定性是工程设计和施工的主要影响因素,作业中,工作人员必须对此予以高度重视。
3.1.3 施工计划
石料和水泥是工程建设中的重要材料,需要在建设领域合理安排,符合施工计划。但在工程施工中也会受到温度等因素的影响。作业人员需制定科学完善的施工计划,做到合理调整,注重施工的连续性。
3.2 混凝土拌合运输
3.2.1 混凝土搅拌
工程建设和施工期间,应切实做好测试和搅拌试验工作,依据施工数据,合理调整石料和水泥的配比,确保材料比例满足工程施工的要求。
3.2.2 混合料观察
认真观察混凝土搅拌设备的承载能力及设备的承压能力,提高材料搅拌和混合的均匀度。设备每小时的功率通常为400 t,移动设备后,必须严格控制水泥量,同时加入适量水和外加剂。
3.2.3 混合料运输
在材料运输中,应深度考虑是否落实设计图纸和规划,且依据计划要求出货,严格按照要求完成混合料运输工作。交通管理部门也要对混合料混合的时间作出细致科学的规定,确保物料摊铺工作可在既定的时间内完成,同时严格控制混合物的状态及配比。此外,科学规划交通轮廓线,在运输的过程中要以水油布覆盖混凝土,防止水分过快蒸发,使运输至施工现场前的混合料满足规范要求。 3.3 混合料摊铺施工
摊铺前应将底基层或基层下层适当散水湿润;摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况,而且每天坚持重复此项工作;调整好传感器与导向控制线的关系;严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要求。
在摊铺施工阶段,需合理应用摊铺机作业,且做好摊铺机夯实频率的记录工作,明确摊铺机的运行速度等多个重要的技术参数。摊铺机宜连续摊铺。如拌和机生产能力较小,在用摊铺机摊铺混合料时,应采用最低速度摊铺,禁止摊铺机停机待料。根据经验,摊铺机的摊铺速度一般宜在1 m/min左右。基层混合料摊铺应采用两台摊铺机梯队作业,一前一后应保证速度一致、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、振动频率一致等,两机摊铺接缝平整。摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中;在攤铺机后面应设专人消除细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌和混合料填补。
再者,深度考虑可能出现的各类问题[3]。可以试验的方式确定松铺厚度。摊铺和碾压过程中会出现不同程度的水分损失,规定混合料的含水量高于最佳含水量0.5%,且可直接摊铺一层,在摊铺的过程中加大标高的控制力度,最大限度地规避离析问题,增强摊铺施工的均匀性。
3.4 碾压施工
每台摊铺机的后面,应紧跟三轮或双钢压路机,震动压路机和轮胎压路机进行碾压,一次碾压的长度一般为50 m
~80 m。碾压的段落必须层次分明,设置明显的分界标志,有监理旁站。
碾压因遵循生产试验路段的程序与工艺。注意稳压要充分,振压不起浪、不推移。压实时,可以先稳压(遍数适中,压实度达到90%)→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压,压至无轮迹为之。碾压过程中,可用核子仪初查压实度,不合格时,重复再压(注意检测压实时间)。碾压完成后用灌砂法检测压实度。
完成混合料摊铺和整形工作后,需要即刻开展碾压施工,直线段可从外侧向中心碾压,超高段从内侧向外侧碾压,碾压时重叠轮宽的50%,后轮也要超过两段接缝位置,且后轮完全碾压一遍,计划碾压次数为6~8遍。在试验的基础上确定压路机碾压速度。1、2遍碾压施工中,规定碾压的速度为1.5 km/h~1.7 km/h,随后,将碾压速度调整为2.0 km/h~
2.5km/h。针对已经摊铺的稳定碎石基层,需先使用轻型双钢轮压路机碾压2次,之后用重型压路机碾压4~6次,终压则可采用胶轮压路机碾压1~2次。
碾压施工中,水泥稳定石表层必须始终保持湿润状态,若水分快速蒸发,可适量洒水,但不得大量洒水。若有松散和起皮的情况,则需第一时间清除,之后方可继续施工。规定拌和、摊铺、整形和碾压施工时间在3 h以内。同时在试验初凝时间内做好碾压施工,以高度满足工程密实度要求,碾压后不得出现明显的轮迹。
3.5 接缝处理
不得中断摊铺作业,当天中断的施工作业中断的时间需保持在2 h以内,且不得一天设置多条横缝。在人工作业末端设置方木条,方木高度要与混合料的压实厚度相同,方木条的另一侧可使用碎石或沙砾填充,填充厚度约为1 m,且要高于压实厚度。重新摊铺混合料前,及时移除方木,并做好下承层的清理工作,待摊铺机回到压实的末端后,方可重新摊铺。如施工终端两小时以上,则可依据施工规范重新摊铺,及时铲除未压实的混合料。
3.6 混合料养护
基层碾压施工后,经监理检查合格,之后方可开展养护工作。这里规定养护的时间在7天以上,养护过程中应在表面覆盖透水土工布,防止对道路基层表面产生冲刷作用,且防止基层表面一直处于潮湿状态。如在养生期间发现病害,可以采取切实可行的挖补措施,规定挖补的压实厚度在10 cm以上。
3.7 混合料检测
完成养护工作后,工作人员需要按照规范要求做好质量检测工作,采用直尺检测方式测试平整度,同时测度必须满足工程施工的各项要求,允许偏差在规定数值的12%以内,每200 m测4处,且在设计值以内。在外观检测的过程中,工作人员要注重表面的平整度和密实度,材料应无明显的离析和坑洼问题。如检测合格,则证明水泥稳定基层施工方案可以满足工程施工既定的要求。
4 结束语
综上所述,市政道路工程水泥稳定碎石基层施工的质量,会对市政道路工程的整体质量产生十分显著的影响。在工程建设和施工阶段,要求人员充分考虑多项影响因素,高度重视施工准备工作,积极修正和完善工程的施工工艺,做好混合料检测、养护和接缝、碾压处理,以此维护工程的整体性能,延长道路的使用寿命。
参考文献:
[1]栾磊,姜晓蕾.市政道路基层施工技术中水泥稳定碎石的应用[J].科技资讯,2017,15(16):69+71.
[2]刘志朋.公路基层施工中的水泥稳定碎石技术应用[J].交通世界,2020,27(27):42-43.
[3]周荣刚.道路基层施工中水泥稳定碎石施工技术的应用[J].现代制造技术与装备,2017,53(04):93-94.
关键词:市政道路施工;水泥稳定碎石基层;施工工艺
中图分类号:U416.214 文献标识码:A
经济社会发展中,人们的物质生活得到极大丰富,同时私家车的数量也随之增加,这对我国交通运输行业产生了较大影响,尤其是城市道路交通压力不断增大。为有效缓解该压力,城市建设管理部门需认真研究市政道路施工工艺,水泥稳定碎石基层施工工艺便是其中的重要组成部分。
1 水泥稳定碎石材料概述
水泥稳定碎石是一种较为典型的刚性材料,具有显著的稳定性优势。水泥稳定石材料以级配碎石为主骨料,之后利用適量凝胶材料和灰浆填充缝隙,充分考虑施工材料完成碾压和摊铺作业。该材料强度较高,出现板块的几率较大,具有稳定性强的优势。规定水泥稳定碎石中的水泥量为混合料总量的3%~6%,形成水泥稳定碎石后,不会受到自然水的冲刷而产生侵蚀,进而维护行车的安全性。
2 水泥稳定碎石工艺特点分析
水泥稳定碎石工艺具有鲜明特点。首先,水泥稳定碎石原材料的分布较广,取材便捷,在工程建设中,可更好地将其应用于市政道路作业当中。其次,水泥稳定碎石的强度较大,初期强度优势明显,凝固的速度较快,5-7天的强度即可超过2.0 MPa[1]。该工艺操作方便简单,仅需在工程施工中完成拌和、摊铺和碾压等环节。机械化的施工可有效改进施工效率,缩短工程工期,现代化优势较为明显。
再者,水泥稳定碎石的稳定性较强,由于结构相对特殊,通透性较强。在工程作业中,要求人员充分结合工程施工设计的要求调整碎石结构和拌和比例,故而该类材料的施工灵活性也较强,可根据作业要求控制材料的强度。另外,水泥稳定碎石的施工工艺也存在明显的问题,如在高压环境下,材料表面磨损和剥离的几率较高。水泥稳定碎石施工期间,干缩裂缝较为常见,这也是工程建设中的重要问题,影响着该项技术的推广与应用。材料凝结速度较快,而材料凝结前需完成所有施工流程,工程施工相对紧张。
3 市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工技术的应用
市政道路工程建设和施工期间,水泥稳定碎石基层施工技术得以广泛应用,为改进工程建设和施工的质量,应切实加强施工过程中每一个环节的技术规范性,以规范的技术维护工程的质量安全,为工程建设的顺利进行提供有利条件。
3.1 施工前准备
为提高工程施工效率,施工人员必须高度重视施工前准备工作,尽管市政道路水泥稳定性较强,但依然需要在前期做好准备工作。尤其要重视施工现场、施工材料等,以下笔者就对上述几个要素予以简要分析。
3.1.1 施工现场
为促进工程施工有序开展,施工人员需在工程作业前认真清理基底的土壤,去除所有的杂物,光滑的表面也可加快工程建设的进度。针对扩建项目,高度重视道路边缘处理。如需补充,则要注重混凝土加固的程度。若为新道路工程建设,则可在保障施工安全的基础上,做好保养工作。且做好测试工作,为工程施工奠定坚实基础。
3.1.2 施工材料
在选取水泥碎石材料中,务必高度重视粒料及灰浆体积。以级配碎石作为粒料的首选,灰浆可采用水泥和粉煤灰混合而成的胶凝材料。在选择材料时对集料、水、水泥等均作出了明确的要求。
其一,集料。在选择集料时,施工人员需充分结合作业要求做好分析和调整工作,针对城市主干道,选择单个颗粒最大粒径不超过40 mm的级配碎石,对所选用的碎石,应预先筛分成3~4个不同粒级,然后配合使用;石料的压碎值不得超过30%,针片状含量宜不大于15%。
其二,水。混合料搅拌时,满足工程要求的水必不可少,水的配比必须满足工程规范要求,严格控制相关参数,确保水的含量满足工程建设要求[2]。
其三,水泥。水泥对于工程的质量非常重要,因此在选择水泥时,应该保证水泥的质量达到工程的需求,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可使用,但应选用初凝时间3 h以上、终凝时间6 h以上的水泥,不应使用快硬水泥、早强水泥及受潮变质的水泥。
其四,机械设备。施工中需要使用的机械设备较多,如给料设备、混合设备、路面设备和汽车运输设备等,上述设备的稳定性是工程设计和施工的主要影响因素,作业中,工作人员必须对此予以高度重视。
3.1.3 施工计划
石料和水泥是工程建设中的重要材料,需要在建设领域合理安排,符合施工计划。但在工程施工中也会受到温度等因素的影响。作业人员需制定科学完善的施工计划,做到合理调整,注重施工的连续性。
3.2 混凝土拌合运输
3.2.1 混凝土搅拌
工程建设和施工期间,应切实做好测试和搅拌试验工作,依据施工数据,合理调整石料和水泥的配比,确保材料比例满足工程施工的要求。
3.2.2 混合料观察
认真观察混凝土搅拌设备的承载能力及设备的承压能力,提高材料搅拌和混合的均匀度。设备每小时的功率通常为400 t,移动设备后,必须严格控制水泥量,同时加入适量水和外加剂。
3.2.3 混合料运输
在材料运输中,应深度考虑是否落实设计图纸和规划,且依据计划要求出货,严格按照要求完成混合料运输工作。交通管理部门也要对混合料混合的时间作出细致科学的规定,确保物料摊铺工作可在既定的时间内完成,同时严格控制混合物的状态及配比。此外,科学规划交通轮廓线,在运输的过程中要以水油布覆盖混凝土,防止水分过快蒸发,使运输至施工现场前的混合料满足规范要求。 3.3 混合料摊铺施工
摊铺前应将底基层或基层下层适当散水湿润;摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况,而且每天坚持重复此项工作;调整好传感器与导向控制线的关系;严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要求。
在摊铺施工阶段,需合理应用摊铺机作业,且做好摊铺机夯实频率的记录工作,明确摊铺机的运行速度等多个重要的技术参数。摊铺机宜连续摊铺。如拌和机生产能力较小,在用摊铺机摊铺混合料时,应采用最低速度摊铺,禁止摊铺机停机待料。根据经验,摊铺机的摊铺速度一般宜在1 m/min左右。基层混合料摊铺应采用两台摊铺机梯队作业,一前一后应保证速度一致、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、振动频率一致等,两机摊铺接缝平整。摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中;在攤铺机后面应设专人消除细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌和混合料填补。
再者,深度考虑可能出现的各类问题[3]。可以试验的方式确定松铺厚度。摊铺和碾压过程中会出现不同程度的水分损失,规定混合料的含水量高于最佳含水量0.5%,且可直接摊铺一层,在摊铺的过程中加大标高的控制力度,最大限度地规避离析问题,增强摊铺施工的均匀性。
3.4 碾压施工
每台摊铺机的后面,应紧跟三轮或双钢压路机,震动压路机和轮胎压路机进行碾压,一次碾压的长度一般为50 m
~80 m。碾压的段落必须层次分明,设置明显的分界标志,有监理旁站。
碾压因遵循生产试验路段的程序与工艺。注意稳压要充分,振压不起浪、不推移。压实时,可以先稳压(遍数适中,压实度达到90%)→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压,压至无轮迹为之。碾压过程中,可用核子仪初查压实度,不合格时,重复再压(注意检测压实时间)。碾压完成后用灌砂法检测压实度。
完成混合料摊铺和整形工作后,需要即刻开展碾压施工,直线段可从外侧向中心碾压,超高段从内侧向外侧碾压,碾压时重叠轮宽的50%,后轮也要超过两段接缝位置,且后轮完全碾压一遍,计划碾压次数为6~8遍。在试验的基础上确定压路机碾压速度。1、2遍碾压施工中,规定碾压的速度为1.5 km/h~1.7 km/h,随后,将碾压速度调整为2.0 km/h~
2.5km/h。针对已经摊铺的稳定碎石基层,需先使用轻型双钢轮压路机碾压2次,之后用重型压路机碾压4~6次,终压则可采用胶轮压路机碾压1~2次。
碾压施工中,水泥稳定石表层必须始终保持湿润状态,若水分快速蒸发,可适量洒水,但不得大量洒水。若有松散和起皮的情况,则需第一时间清除,之后方可继续施工。规定拌和、摊铺、整形和碾压施工时间在3 h以内。同时在试验初凝时间内做好碾压施工,以高度满足工程密实度要求,碾压后不得出现明显的轮迹。
3.5 接缝处理
不得中断摊铺作业,当天中断的施工作业中断的时间需保持在2 h以内,且不得一天设置多条横缝。在人工作业末端设置方木条,方木高度要与混合料的压实厚度相同,方木条的另一侧可使用碎石或沙砾填充,填充厚度约为1 m,且要高于压实厚度。重新摊铺混合料前,及时移除方木,并做好下承层的清理工作,待摊铺机回到压实的末端后,方可重新摊铺。如施工终端两小时以上,则可依据施工规范重新摊铺,及时铲除未压实的混合料。
3.6 混合料养护
基层碾压施工后,经监理检查合格,之后方可开展养护工作。这里规定养护的时间在7天以上,养护过程中应在表面覆盖透水土工布,防止对道路基层表面产生冲刷作用,且防止基层表面一直处于潮湿状态。如在养生期间发现病害,可以采取切实可行的挖补措施,规定挖补的压实厚度在10 cm以上。
3.7 混合料检测
完成养护工作后,工作人员需要按照规范要求做好质量检测工作,采用直尺检测方式测试平整度,同时测度必须满足工程施工的各项要求,允许偏差在规定数值的12%以内,每200 m测4处,且在设计值以内。在外观检测的过程中,工作人员要注重表面的平整度和密实度,材料应无明显的离析和坑洼问题。如检测合格,则证明水泥稳定基层施工方案可以满足工程施工既定的要求。
4 结束语
综上所述,市政道路工程水泥稳定碎石基层施工的质量,会对市政道路工程的整体质量产生十分显著的影响。在工程建设和施工阶段,要求人员充分考虑多项影响因素,高度重视施工准备工作,积极修正和完善工程的施工工艺,做好混合料检测、养护和接缝、碾压处理,以此维护工程的整体性能,延长道路的使用寿命。
参考文献:
[1]栾磊,姜晓蕾.市政道路基层施工技术中水泥稳定碎石的应用[J].科技资讯,2017,15(16):69+71.
[2]刘志朋.公路基层施工中的水泥稳定碎石技术应用[J].交通世界,2020,27(27):42-43.
[3]周荣刚.道路基层施工中水泥稳定碎石施工技术的应用[J].现代制造技术与装备,2017,53(04):93-94.