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公路水稳层混合料的施工质量控制研究

2018-04-15

商品与质量 2018年40期
关键词:摊铺含水量水泥

湖南省永顺县公路管理局 湖南湘西 416700

作为公路路面的基层,水稳层是道路重要的承重部分之一。水稳层施工的质量好坏,不仅关系着道路工程的使用年限,而且还严重影响着人们的出行安全。当前在公路水稳层混合料的施工过程中,还存在一些问题,施工质量还存在问题,严重威胁着人们的出行安全。因此,研究分析公路水稳层混合料的施工质量控制方案具有重要的现实意义。

1 公路水稳层混合料施工中存在的主要问题

1.1 裂缝现象的产生

在当前公路施工过程中,常出现的质量问题就是裂缝,而导致路面裂缝的因素有很多,例如水泥类型选择不当,水稳层混合料的配比不当,含水量不达标,温度不达标等。一旦公路发生裂缝,不仅会影响车辆的正常通行,而且会严重的降低公路的使用年限,给国家和社会带来巨大的安全隐患和经济损失。

1.2 水稳层出现松散的现象

导致水稳层出现松散的主要原因是,在公路水稳层施工过程中,因施工不当,导致水稳层混合料的存放时间超过规定时间,或者在进行相关水稳层混合料在运输的过程中,部分材料受到运输震荡的影响过于集中,进而导致混合料的质量下降,无法满足工程的施工质量要求。

1.3 施工完成后,很难以完整取出

在公路水稳层施工过程中,为了确保工程的施工质量,通常需要制作芯样。但是如果在进行取样过程中,无法完整的将芯样取出,将会对水稳层的强度产生不利的影响。很多工程在施工过程中,因为搅拌施工质量存在问题,或者水稳层混合料的水泥用量较低,含水量不达标或者养护不到位等,都可能导致芯样无法完整取出的问题出现[1]。

2 水稳混合料组成设计

在公路水稳层混合料组成设计过程中,相关施工企业首先应对混合料的原材料进行实验,掌握原材料的各种参数,并进行计算,得出水稳层混合料的最佳含水量与最大干密度。

其次,需要对混合料进行抗压强度的测试,并根据测试的结果,在水稳层混合料中加入粉煤灰与水泥,并对其进行反复冻融循环,从而达到提高试块的抗压强度的目的。

最后结合工程的实际施工强度要求,对水稳层混合料各材料之间的比例进行细微调整,确保所调制的混合料满足工程的施工要求(如表1所示)。

表1 水泥稳定类的压实度及7d无侧限抗压强度要求。

3 公路水稳层混合料施工质量控制实例分析

某公路工程某标段全长28千米,公路等级为4级,设计通车速度为每小时20公里,路基宽度约为8米。其中机动车道采用20cm厚度的2.0MPa水泥稳定石屑以及40cm厚度4.0MPa水泥稳定碎石结构构成,非机动车道采用15cm厚度的2.0MPa水泥稳定石屑以及36cm厚度4.0MPa水泥稳定碎石结构构成。为了确保本工程水稳层混合料的施工质量,采取了以下控制措施。

3.1 选择合适的材料

本工程在进行水稳层施工过程中,使用到了很多材料,各种材料的质量和性能不同,对水稳层混合料施工的质量造成的影响也不尽相同。因此,本工程特别重视相关材料的选择,具体选择标准如表2所示。

表2 各种材料的选择标准

3.2 水泥剂量的选择

在水稳层施工过程中,水泥作为混合料的重要组成部分,其使用量的多少,关系着整个水稳层施工的质量和稳定性。如果水泥的使用量超过了工程的实际情况,将会导致公路路面很容易出现裂缝等质量问题;如果水泥的使用量低于工程的实际要求,可能水稳层的强度不符合工程设计要求,严重影响工程的使用寿命,给行人和车辆带来巨大的安全隐患。本工程经过大量的实验,以及实验路段的施工对比,最终选择的水泥为初凝时间不低于3小时,终凝时间高于6小时的P.Q32.5级水泥,水泥稳定石屑层的水泥含量约为3.5%;水泥稳定碎石层的水泥含量约为5.5%。

3.3 控制水稳层混合料的含水量

在进行水稳层施工过程中,必须时刻观察混合料的状态,避免其出现离析问题,及时的对混合料的各项参数性能进行测量分析,并结合施工实时的空气湿度和温度,对含水量进行控制,确保水稳层混合料施工的质量。如果含水量过高,将可能导致混合料出现弹簧、翻浆等问题,进而导致混合料整体的密度和抗承载力下降,路基容易出现干缩裂缝问题。如果含水量过低,混合料难以成型,也会影响公路水稳层的施工质量[2]。

3.4 混合料的拌合质量控制

首先在进行混合料拌合之前,应确保拌合场的备料满足试验段摊铺用料,以保持材料的均匀性和一致性。同时为了确保拌合料的级配符合配合比要求,选用的拌合机设备必须处于最佳运行状态。其次对集料的含水量进行测量,并结合施工的实际情况进行微调整,确保其始终处于最佳含水量的1%附近。最后拌合机出料过程中,不得采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料的办法,应采用带活动门漏斗的料仓,应选择出料口直接装车,并在此过程中,车辆通过前后移动的方式三次装料,避免混合料出现离析问题[3]。

3.5 混合料的运输

由于公路工程施工的特殊性,很多混合料都是在拌合场进行拌合,通过汽车运输到施工现场。为了避免混合料在运输过程中出现问题,应注意以下要点:

(1)为了减少混合料中大碎石过于集中,导致混合料出现离析现象,应确保车辆在运输过程中保持平稳运输,避免出现颠簸。

(2)严格控制混合料在运输过程中的温度,避免因为温度过高,导致混合料中的水分蒸发,影响混合料的含水率。

3.6 混合料的摊铺质量控制

本工程采用在路幅两侧设置拉设钢线基准线的方法控制工程的摊铺质量,钢丝采用紧线器拉紧,托架的高度可以人工调整,摊铺机的找平仪沿钢丝绳前进,达到控制摊铺高程的目的。

(1)本工程采用机械设备摊铺、人工辅助找平的方式进行混合料的摊铺。松铺系统控制在1.3左右。

(2)在进行混合料的摊铺过程中,严格对设备的前进速度进行控制,确保摊铺速度控制在每分钟1.5米左右。

(3)摊铺过程中,应确保摊铺机处于匀速前进状态,杜绝中途停车或者变道。同时设置专人对摊铺后的混合料进行检查,及时采取有效措施,避免出现集料离析问题。

3.7 混合料的碾压质量控制

本工程在混合料摊铺大约50米左右距离后,开始进行碾压施工,确保摊铺一段距离,碾压一段距离,两者之间的时间差控制在3小时以内。在碾压过程中首先采用钢轮压路机静(稳)压1-2遍,然后采用振动压路机弱振进行复压2-4遍,最后用钢轮稳压至无轮迹为止。碾压的初压速度和终压速度一般控制在每小时1.5千米左右,复压速度一般控制在每小时2千米左右。此过程中的施工质量控制要点体现在以下几个方面:

(1)碾压时应在含水量等于或略大于最佳含水量时进行。相邻两段的接头处,应错成横向45°。

(2)在碾压施工过程中,应避免压路机出现急刹车或者调头行为,在第一遍初步稳压施工之后,车辆应按照原路倒车返回。

(3)为了避免水泥稳定石屑的表面水分蒸发过快,应通过洒水等手段确保其保持潮湿状态。

(4)碾压过程中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时翻开重新拌和或者采用其他有效措施,确保水稳层混合料的施工满足工程的质量要求。

4 结语

综上所述,为了确保工程施工的质量,必须采取有效的技术手段对公路的路基路面施工进行质量控制。本文结合实例分析了公路水稳层混合料施工过程中的质量控制要点,通过混合料材料的选取、拌制、运输、摊铺以及碾压等关键施工节点的质量控制,有效的提高了工程的施工质量,保障了行车的安全。

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