浅谈沥青路面基层的施工质量控制措施

2017-06-26 09:30蔡可易
建筑建材装饰 2013年10期
关键词:路基施工沥青路面质量控制

蔡可易

摘要:路基是公路工程的重要组成部分,它既是路线的主体.又是路面的基础,因而路基的施工质量直接会影响到路面的使用效果.保证路基的施工质量是关系到整个公路施工质量的关键。

关键词:沥青路面;路基施工;质量控制

前言

现代公路建设中,由于沥青路面的诸多优点而获得了越来越广泛的应用。沥青路面的好坏,可以提高行车的舒适性,增加行车安全,提高路面的通行能力,减轻行车的颠簸和噪音,减少汽车机件和轮胎破坏,降低油耗。由于施工水平及交通荷载,还有自然因素地理位置的影响,公路破损现象经常发生,给社会人们的生活带来诸多不利影响。

1路面垫层与基层的施工要求

(1)级配砂砾是路面垫层的主要材料,但砂砾本身的质量优劣直接影响到垫层的作用及路面整体的工程质量,所以监理工程师应掌握砂砾的技术要求,控制级配砂砾垫层工程质量。这些技术要求包括级配砂砾中砾石的压碎值应小于30%。砾石0.5~5cm的颗粒不得少于50%,最大颗粒不得大于6cm,级配砂砾中0.074mm的粉料数量不应大于7%,且塑性指数不应大于6,鉴于级配砂砾垫层的强度主要与颗粒级配和压实有关,所以对砂砾的级配应有所要求。

(2)级配砂砾垫层的施工可以分为碾压路槽、运输摊平、整形洒水碾压和初期养护等五个工序。级配砂砾是一种松散材料,为防止遭到行车破坏,监理工程师应提醒施工单位在进行施工组织计划时,要用半幅通车半幅施工方法,避免因施工行车混乱,造成级配砂砾垫层的表面松散、平整度差,延长工期。

(3)水泥稳定砂砾基层根据施工方法可以分为厂拌法和路拌法两种形式。底基层可采用路拌法。上基层可采用厂拌法。水泥稳定砂砾作为高等级公路路面的基层,是路面结构的重要组成部分,是关系到路面整体强度的高低和能否保护路面在設计周期内正常使用的关键部位。

(4)路拌法施工水泥稳定砂砾基层,工序分为初平砂砾料、洒水闷料、摆放水泥、摊平水泥、机械拌和、整型找平、碾压成型、洒水养生。厂拌法施工水泥稳定砂砾基层,工序分为砂砾备料、水泥剂量、加水拌和、运料上路、摊铺碾压和洒水养生等。

2工地室内试验的正确性

通过不同结合料剂量混合料的击实试验,确定每一结合料剂量混合料的最佳含水量和最大干密度。在进行混合料的组成设计时,试件的含水量应等于最佳含水量,试件的干密度应等于K%的最大干密度,K为施工要求的压实度。试件都要采用控制干密度的静压法成型。

室内进行半刚性材料的混合料设计及施工过程中进行保湿、保温养护。这是确定混合料强度是否满足设计要求的另一重要因素。由于试件要在规定的温度下进行养护,所以养护温度对试件的强度有很大的影响。从室内试验可知,如果养护温度过高,就会误将本来不符合强度要求的混合料认为是合格的;相反,如果养护温度过低,就会误将已经符合强度要求的混合料认为是不合格的;如果试件的含水量损失得多,试件的强度会明显降低。

从室内试验可知,水泥稳定混合料的延迟时间,对水泥混合料所能达到的干密度和强度有显著影响。因此,为了确定所需的水泥剂量,在开工之前,根据原定水泥剂量混合料的延迟时间与强度的关系曲线和要求达到的强度,确定施工时的容许延迟时间;或根据施工现场可能达到延迟时间和要求达到强度,确定是否需要调整原定水泥剂量。

3半刚性材料拌合厂的正确操作性

3.1保持混合料级配的重要环节

(1)建立不同规格骨料的进场验收制度。对每种规格的骨料,要规定3~4个筛孔的通过量和超尺寸颗粒的含量,同时规定每个筛孔通过量的允许误差,如粗骨料为±(7%~12%),细骨料为±(5%~7%)。材料进场时,需专人验收。

(2)不同粒级的骨料要分别堆放。事先计算各种不同粒级骨料的需要量,计划进料的时间,并计算各种不同粒级骨料所需堆放场地的面积。对堆放不同粒级骨料的场地,应事先整平、碾压并作适当的硬化处理;应采取适当措施隔开,避免料多时互相交错,保持同一粒级骨料颗粒组成无大变化并且注意其堆放方法。

(3)覆盖细骨料。细骨料包括石屑和砂,如生产的是二灰稳定粒料。则石灰和粉煤灰均需要用篷布覆盖,防止雨淋,以保证混合料组成设计时确定的级配及混合料的强度。

(4)用隔板隔开各个下料斗的上口。国产稳定土拌合机通常有4个下料斗,可以容纳4种不同粒级的骨料。但4个料斗的上口却紧靠在一起,一字排列和上口齐平。当装载机往料斗中装料时,常有部分料进入相邻的下料斗中,造成不同粒级的骨料在下料斗相混。另外,装载机装料斗的宽度一般不会超过下料斗的上口宽度,开始装料时可以使不同粒级的骨料不产生窜斗,但一旦料斗中的料已经装满到下料斗的上口,料就流向相邻的下料斗中,造成不同粒级的骨料在下料斗相混。上述两种现象都会直接破坏混合料的级配组成,使生产出的混合料的级配产生显著变化。因此,各个下料斗的上口要用隔板隔开,最好下料斗的上口不要紧靠在一起,装载机装料斗的宽度应明显小于下料斗的上口宽度。

3.2严格控制水泥用量

某公路施工工地的水泥稳定碎石基层的龄期已超半个月。在用钻机取出钻件后,实施抗压强度试验时,发现抗压强度小的只有2MPa,大的在10MPa左右。显然与水混用量控制不好和用量误差过大有重要关系。因此,稳定土拌合机生产厂家很有必要改进输送水泥的装置并增设电子称量装量。

3.3严格控制混合料的含水量

出厂混合料的含水量对现场施工及今后混合料的强度和干缩应变或基层干缩裂缝的多少都有很大影响。若混合料含水量过小,则现场基层难于碾压密实,混合料在碾压过程中易起皮、产生细短的横向裂纹,直接影响混合料的强度;若含水量过大,则碾压过程中容易产生弹簧现象,此时混合料不能压实,表面会留下很深的轮胎印,使断面不平整,使用过程中容易破坏并产生严重的干缩裂缝。因此,需派专人负责向拌合室加水,适时调整加水量;加强对管理人员的培训,使其能够目测检验混料的适宜含水量。

3.4增加拌合时间

目前,多数国产拌合机的拌合室,长者不到2m,短者不到1.5m,拌合时间只有几十秒。如此短的拌合时间严重影响混合料的均匀性和所能达到的强度,使基层在使用过程中产生局部早期破坏。稳定土拌合机的拌合室应增长到3m或3m以上,拌合时间应在1min以上。

3.5覆盖运料车车厢

运料车装料出厂时的车厢必须覆盖,防止表层混合料含水量损失过多。特别在气温较高季节、阳光好和有风的气候条件下,更应该重视防止水分蒸发。

4路面基层铺筑

4.1严格控制三个结合面

在施工过程中,为了使上下层结合牢固,必须严格控制3个结合面:铺筑上层之前,下层表面不得有任何松散料;②如果上层是半刚性材料层,则下层顶面应该是湿润的,如果下层顶面干燥,就要吸收新铺混合料的含水量,不利于上层底部混合料的强度发展③如果下层是基层,在其上面需要喷洒透层沥青或粘层沥青,或铺筑下封层和防水层。且基层顶面须清除一切薄层并清扫干净。

4.2允许土基上的一层用路拌法施工

《规范》规定:只有直接铺在土基上的一层半刚性材料底基层可以路拌法施工,其上的各个半刚性材料层都要用集中拌合法施工,而且基层要用摊铺机摊铺。考虑到土基顶面留下一薄层素土,不会造成明显影响,为了减少集中拌合的工作量,允许土基上的一层用路拌法施工。但是,如果素土层太厚,则素土层面的回弹模量小于土基顶面的回弹模量,会对路面的使用寿命有明显影响,甚至路面会产生早期破坏。因此,在用路拌法施工最下一层半刚性材料层时,必须十分注意防止底部产生素土夹层。如果路基的上层已用石灰或水混合处治,则底基层的最下面一层也应该用集中拌合法施工,至少要用集中场地拌合混合料。

4.3摊铺机摊铺基层混合料

用摊铺机摊铺基层混合料比用平地机和推土机具有下述优点:(1)基层表面结构比较均匀,离析现象明显减少;(2)结构层内部混合料强度的均匀性明显好,局部小块强度差和不成整体的位置显著减少;(3)基层表面的平整度显著提高,使沥青面层厚度的变异性明显减少,有利于提高竣工路面的平整度。

4.4保证厚度符合设计要求

基层厚度均值变化对路面可能产生破坏率的影响大于底基层厚度均值变化的影响,但小于面层厚度均值变化的影响。因此,保证底基层和基层的实际厚度(通常以均值衡量)符合实际要求,对路面的实际使用寿命有显著影响。为了保证结构层的厚度,必须从严格控制路基设计高程开始,一层层向上严格控制高程。

4.5保证基层压实度

从施工实践可知,对一般的半刚性材料,使用压路机适当提高其现场压实度的要求是可以达到的,也有利于提高这些材料的刚度和强度。但是,对于水泥或石灰稳定土质不好的土,如水泥稳定粉土,要达到目前规定的压实度95%都很困难。因此建议从以下方面来保证水泥稳定粉土的压实。

(1)用重型压路机碾压。如30~50t的轮胎压路机充分碾压,然后用重型三轮压路机或振动压路机补充碾压表面平整。

(2)用大吨位振动羊角碾,将碾压层下部压实,然后用重型三轮压路机或振动压路机继续碾压,使碾压层上部密实和表面平整。

(3)用重型推土机碾压。如静重25t以上碾压4~6遍,使碾压层下部压实,然后用重型三轮压路机或振动压路机继续碾压,使碾压层上部密实和表面平整。

(4)减薄碾压层的厚度,如将实际压实厚度减薄到大约15cm。

(5)通过试验路段检验不同压实机械组合及各自的碾压遍数的具体压实效果,并确定可行的延迟时间。

(6)钻孔取钻件,检查层间有无剪切面,以及剪切面的具体情况。如果通过上述试验路段的实践,水泥稳定土的压实度仍然达不到要求,或虽然压实度达到要求,但层内产生了剪切面,则适当降低压实度的要求,如降低到93%。

4.6重视基层养护

半刚性材料碾压完成后,经过一定的时间就需要开始养护,此时间的长短视气候条件而定。通常采用下述养护方法:(1)潮湿的草袋覆盖基层,不需要经常洒水。(2)塑料薄膜养护基层,需补充洒水。(3)沥青乳液养护基层,分两次喷洒。为了以后利用这层沥青膜,必须在其上撒一层5-10mm的小碎石或小砾石,以不被行车破坏。(4)洒水养护需要根据气候条件确定开始养护的时间。

4.7取钻件检验基层混合料的整体性

对于水泥稳定粒料基层,养护结束时(龄期7d)以及对于石灰、粉煤灰稳定料基层养护龄期20d时,必须钻取钻件,将钻件切割成直径比高为1:1的试件,测定其抗压强度。如果取不出一个完整钻件,则表示基层是部分松散的或全部松散,必须返工处理。

5结语

通过沥青路面基层工程实践证明,在施工过程中只要认真注意上述問题,加强基层施工质量或施工管理的控制,生产出沥青合料的实际级配组成就不会产生明显变化,铺筑的基层就可满足足够的强度和刚度、水稳定性和冰冻稳定性、良好的抗冲刷能力、收缩性小、足够的平整度和与面层结合良好的技术要求。

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