汽车场高环曲线段水稳施工质量控制研究

2015-01-01

江西建材 2015年2期

中汽中心盐城汽车试验场高速环道是由直线、缓和曲线、圆曲线组成的椭圆形封闭连续道路，全长约7850m。每段直线段长度为1376m，缓和曲线长554m。圆曲线半径为630m，每段圆曲线长1441m。曲线段的总长度约为5098m。曲线段的断面示意图如下:

根据设计，曲线段在精刷坡后，曲面铺设两层水稳和三层沥青，由德国SMB公司采用专用设备“桥式摊铺机”和坡面上斜拉式压路机进行施工。

1 配合比的设计及优化

1.1 配合比设计

本工程直线段采用的是骨架密实型级配;曲线段采用的是JTJ034-2000《公路路面基层施工技术规范》推荐的3号级配范围，0.075的通过率设计为0-5%。根据曲面的施工工艺，试验得出集料比例为:1#(31.5-16):2#(16-9.5):3#(9.5-4.75):4#(4.75-0)=17∶25∶22∶36，水泥用量为 4.0%(海螺 P·O42.5)，最佳含水量:5.8%。合成级配满足设计要求，0.075通过率为4.5%。

1.2 配合比的优化

根据上述配合比进行试验段的试铺，施工中出现了下述问题:

(1)进行曲面摊铺时，出现大料滚落现象，且基本均为1#料;

(2)用水囊法进行压实度检测时，从挖出的混合料发现离析严重，上部均为细料，大料均集中在底部3cm左右，压实度检测控制不准;

(3)到龄期后不能取出完整芯样，上部能取出，下部3cm左右不能取出。从取出的芯样更能明显看出料的离析。

为了解决上述问题，首先对配合比进行优化，经试验室反复取料试验，对集料的比例进行适当调整，优化后的集料比例为:1#:2#:3#:4#=15∶28∶20∶37，0.075 通过率为 4.7%。

2 施工过程中的质量控制及工艺的优化调整

2.1 施工工艺

摊铺:施工时桥式摊铺机沿逆时针方向移动，连续进行覆盖整个抛物面截面宽度的摊铺施工。摊铺材料运至桥式摊铺机前方的转运斗，并使用一台可移动轮胎式挖掘机将水稳混合料装入桥式摊铺机的进料斗。桥式摊铺机架设在4台履带式行走装置上，随履带式行走装置移动，履带式行走装置连续可调、由液压驱动。履带式行走装置行驶在水稳硬路肩(下部履带式行走装置)和堤顶路的第二层综合土(上部履带式行走装置)上。

在摊铺过程中，一台轮式挖掘机为桥式摊铺机输送水稳混合料。自卸汽车持续给转运槽供料，轮式挖掘机从转运槽取料并装入桥式摊铺机的进料斗。

横向运转的桨式传送机将材料分配在熨平板前。用夯捣式整面机和振动式熨平板对材料进行压实。

碾压:3台具有鼓形滚筒的特殊压路机跟随在摊铺机后面，通过振动实现对水稳的压实和整平。根据滚筒的形状，每台压路机只压实曲面车道的特定区域。

压实水稳层

第一台较高的压路机借助于斜拉车来协同工作。斜拉车由橡胶轮胎压路机改装而成，行驶在堤顶路上，有附加的配重。专门的缆索绞车可以保证压路机鼓形滚筒始终能够垂直压在曲线段任何水稳位置的表面上。这样就可以避免鼓形滚筒边缘留下的痕迹，从而铺成平整的表面。

第二台压路机用斜拉缆索工作于抛物面曲线段较低的部分。这项技术保证了整个曲面从底部到顶部能够得到充分压实。第三台压路机对平坦部分进行压实。

2.2 质量控制措施及工艺的优化

由于试验段的试铺出现了上述几个问题，所以从原材料的进场到摊铺碾压结束，直至养生结束均制定了详细的质量控制措施，并对摊铺工艺进行了优化。

(1)经检验合格的原材料进场时应分层整平堆放成梯形，不能太高，一般控制在5米以下，料堆放边缘离隔墙上端部0.5-1.0米。料与料之间隔墙高度由原来的1.5米增至2米，避免串料。

(2)上料拌和时拌和楼料仓内料不能上的太满，相应增加料仓之间的挡板高度。避免串仓混料造成级配不符合要求。由于细集料容易出现堵仓现象，故料斗前要有专人看守，发现堵塞断料及时停机，清理后再开机。

(3)为了减少运输过程中料的离析，要求装车时按“前、后、中”的顺序装料外，每辆车只允许装料25吨左右。

(4)桥式摊铺机摊铺时，由轮胎式挖掘机将水稳混合料装入摊铺机的进料斗，并由摊铺机的刮板连续不断的从低速车道向高速车道送料(从下向上)，这种摊铺方式，使大粒径骨料大部分到了底层，细集料集中在中上层，形成骨料离析，这是桥式摊铺机本身存在的缺陷。为了改善这种缺陷，经过反复研究，决定在摊铺机的前方(前进方向)增加一台轮胎式挖掘机，用一部份自卸汽车装料后直接卸在摊铺机的前方，用轮胎挖掘机进行粗略整平，厚度低于松铺厚度，然后桥式摊铺机仍按原来摊铺方式连续向前摊铺。在摊铺机前方用工人将滚落的大料清除，在摊铺机后用工人配合处理摊铺层出现的缺陷和及时将摊铺机行走履带下的杂物清理干净。

(5)由于施工时已近冬季，天气较冷，故对碾压成型的段落洒水后进行覆盖养生，覆盖三层，第一层用彩条布，第二层用厚土工布，第三层仍用彩条布。