摘要 :針對公路改擴建工程中的舊二灰碎石基層再利用,結合2007年唐通公路大修工程現場情況,提出自己的分析和意見,供各位同行探討。
關鍵詞 : 二灰冷再生 施工工藝 質量控制
在公路建設蓬勃發展的同時,早期修筑的公路有相當一部分已進入維修期,全國每年有大量瀝青路面需要翻修并且呈每年遞增趨勢,這就意味著每年將產生大量的廢舊瀝青材料。以破碎后的舊料(包括舊瀝青混合料和部分舊石灰土、舊二灰碎石、舊水穩碎石基層)為主體,加入適量的石灰粉煤灰和水,經攪拌、壓實和養生,形成與二灰穩定類半剛性材料類似的基層或底基層材料。本文從施工準備、現場拌和、整形、碾壓、養生等方面探討二灰冷再生的施工工藝及質量控制要點。
一、工程概況
唐通公路(天津段)位于本市寶坻區境內,全縣東起河北省玉田縣縣界,西至河北省香河縣縣界。始建于1973年,2003年完成一次大修,到2007年此路路面破損嚴重,道路通行能力及服務水平很低,極大的制約了沿線及周邊地區的經濟發展。本工程修筑起點位于河北省界寶芝麻窩橋,終點位于新鈡公路,道路全長約9.313公里,設計路面寬7m。部分路段路面結構的做法為:銑刨舊路8㎝瀝青路面,篩出骨料,然后利用舊路二灰碎石結構層摻入部分面層骨料,做20㎝厚二灰穩定舊路結構土。然后在其上施做18㎝石灰粉煤灰級配碎石+18㎝石灰粉煤灰級配碎石+1.5㎝應力吸收層+6㎝中粒式瀝青混凝土(AC-20)+4㎝細粒式橡膠改性瀝青混凝土(AK-13)。結構層總厚度67.5㎝
二、施工準備階段的質量控制要點
(一)材料準備:原材料檢驗、配合比實驗、標準擊實實驗
1.石灰:采用經磨細的生石灰粉或消石灰,消石灰過篩去掉大于10㎜的灰塊,石灰等級為Ⅲ級以上,用灰前7天消解完畢,嚴禁隨消解隨使用。消解石灰要掌握用水量,使石灰能充分消解,并保持濕度(含水率為20%~35%),以免過干飛揚或過濕成團。石灰不宜長時間露天存放,為保證施工質量,采取分批進料,做到既不影響施工進度,又不過多存放,盡量縮短堆放時間。如存放時間稍長應予覆蓋,采取封存措施,妥善保管。
2.粉煤灰: 粉煤灰的品質應符合規范要求,其主要成分SiO2 ,Al2O3,Fe203總含量應大于70%,燒失量應小于20%,如果燒失量過大,將明顯降低混合料的強度。使用濕粉煤灰時含水率不宜超過35%,濕的粉煤灰要在使用前幾天運到,以便瀝水,并要防止雨淋或灰粉飛揚。干粉煤灰在裝運前加適量水運送或用封閉車運輸,以免揚灰。
3.水:飲用水,遇有可疑水源時應經檢測符合標準后使用。
4.配合比試驗和擊實試驗: 配比試驗的準確性是保證強度的關鍵,擊實試驗是控制基層壓實質量不可缺少的重要實驗項目。所以要對舊路二灰碎石進行篩分,以確定合理的二灰冷再生配合比,根據確定的配合比,計算各種材料的重量,進行室內標準擊實實驗,確定冷再生的最大干密度和最佳含水量,然后根據擊實試驗結果制作無機結合料無側限抗壓強度試件,進行標準養生七天后做抗壓強度試驗,試驗結果符合設計要求后用以指導施工。
(二)設備準備:
對施工所用的機械設備,包括專項技術設備及檢查測量儀表設備,根據作業需要,從設備選型,主要性能參數及使用操作要求等方面加以控制,優化配套機械設備,提高設備利用率和機械化作業程度,同時,在使用過程中落實相應的管理制度,以確保其安全正常使用。
1. 專項技術設備準備
設備名稱 |
型號 |
使用數量 |
單位 |
銑刨機 |
維特根W2000型 |
1 |
臺 |
灑水車 |
東風141 |
2 |
臺 |
振動壓路機 |
YZ18D |
2 |
臺 |
三輪壓路機 |
3Y21/25t |
2 |
臺 |
穩定土拌和機 |
WB400 |
2 |
臺 |
平地機 |
PY160B |
2 |
臺 |
膠輪壓路機 |
YL16 |
2 |
臺 |
推土機 |
75型 |
4 |
臺 |
主要機械化作業設備表
2.試驗檢測儀器設備準備
名稱 |
型號 |
使用數量 |
單位 |
GPS |
|
1 |
套 |
水準儀 |
DS3 |
3 |
臺 |
經緯儀 |
TDJ2 |
2 |
臺 |
全站儀 |
SET210 |
1 |
臺 |
彎沉儀 |
JC-YX-227 |
1 |
臺 |
3m直尺 |
|
2 |
套 |
灌砂桶 |
Φ150mm |
2 |
套 |
取蕊機 |
Lt-lq-227 |
1 |
臺 |
“EDTA”法滴定設備 |
|
2 |
臺 |
電子天平 |
JA51001 |
1 |
臺 |
架盤天平 |
HC-TP-12 |
2 |
臺 |
主要試驗檢測儀器表
(三)施工技術準備
1. 施工技術方案的編制,包括以下內容:施工方法與施工工藝、施工機械與主要設備、主要施工管理人員的分工及各工序自檢責任人、施工中的技術難點及相應的質量保證措施、施工進度安排。
2. 根據作業的內容、范圍和特點制定作業計劃,明確作業質量目標和技術要領,組織技術人員和施工人員在施工前熟悉圖紙,現場勘察,認真進行技術交底,落實技術組織措施。
3. 施工前的測量工作包括:導線、中線、水準點復測,橫斷面檢查,加密水準點等。
(四)正式施工之前,選擇一段不少于200m 的試驗路段,以取得合理的機械組合、攤鋪系數、施工時間等數據,為大面積施工提供依據。
三、施工階段的質量控制要點
(一)施工工藝
施工工藝的先進合理是直接影響工程質量的關鍵因素,因此制定和采用先進、合理、可靠的施工技術工藝方案,是質量控制的重要環節。
施工工藝流程:銑刨舊路面→布料→拌和→整型→碾壓→養生
(二)銑刨舊路面
先將舊瀝青路面進行銑刨清理,再通過銑刨機將舊二灰碎石基層破碎后,用推土機進行排壓,再用平地機進行初步整平,用灑水車向混合料中加水并設專人進行跟蹤檢測,略大于最佳含水量即可,此時就可以進行石灰粉煤灰的攤鋪了。
(三)嚴格按照施工配合比布料
1.石灰運輸到現場后,按預先算好的用量打好方格,推土機和人工布灰相結合,均勻攤鋪。為了確保混和料強度,布灰量應稍高于設計量。主要檢查松鋪厚度、攤鋪均勻程度、是否過篩、有無石塊等。
2.按粉煤灰用量比例和每車粉煤灰的數量將粉煤灰均勻卸在攤平的消石灰上,用平地機將粉煤灰攤平。主要檢查:粉煤灰的攤鋪厚度和含水率。
3. 經常檢查運料車的載重以及含水量變化,及時調整布格尺寸,保證配料準確,每車材料應在各自方格內攤鋪。
(四)混合料的拌和
1. 混合料拌和的是否均勻將影響基層的使用品質,關系到基層強度和耐久性及穩定性。使用穩定土拌和機進行拌和時準確控制拌和深度,防止導致配料不準,現場設有專人挖坑檢查并隨時檢查拌和的均勻性,不容許出現花白條帶。
2. 檢查松鋪厚度和混合料含水率、石灰劑量,并按規定取樣制備抗壓試件。根據天氣情況,混合料的含水率要控制適中,正常要比最佳含水率高2-3個百分點。
3. 采取流水作業施工,施工長度以整幅不長于400米控制,注意收聽天氣預報,防止下雨浸泡混合料。
(五)整型
在混合料拌和均勻且達到含水量要求時,立即用推土機進行排壓,排壓后用平地機刮平,并配合人工找平。找平應按“寧刮勿補”的原則進行施工,嚴禁用薄層補貼的辦法進行找平。
(六)碾壓
壓實工序確保二灰穩定土混合料密實促進二灰的火山灰反應,以使基層獲得足夠強度和穩定性的重要施工環節。采用先輕后重,先靜后振和先鋼后膠的碾壓方式,以達到密實、穩定、均勻和平整的最佳碾壓效果。施工機械在碾壓時碾壓帶須重疊1/3輪寬,同時控制碾壓速度,壓路機的碾壓速度頭兩遍以采用1.5—1.7km/h為宜,之后以2.0—2.5km/h為宜。掌握碾壓方向,直線段由邊向中,超高段由低向高,路面兩側路邊處應多壓兩遍。對于表面骨料集中處,采用人工點補。同時設專人進行壓實度檢測。
接縫和“調頭”處的處理:兩工作段的搭接部分,應采用對接形式,前一段拌合后,留下5~8m不進行碾壓,后一段施工時,將前一段留下未壓部分一起再進行拌合和碾壓。如在已壓成的冷再生基層上施工機械“調頭”,應覆蓋10㎝砂或爐灰保護“調頭”部分。
壓實過程中應注意的問題:a.局部的層面粗料集中時, 初壓以后立即適量撒布事先拌勻的基體材料、b.局部的整層粗料或細料集中時,及時整層置換、c.局部有軟彈層時,要及時置換。
(七)養生及交通管制
二灰穩定土的養生控制是保證底基層實體質量的重要措施。本基層采用灑水車進行早期養生,每天的灑水量由天氣情況確定,,避免烈日爆曬,始終保持基層的濕潤。養生期控制為7-10天,應封閉交通,設置施工成品保護標志牌,有專人負責管制交通。
四、控制措施成效分析
在實施了上述施工質量控制措施以后,我們對混合料的含灰量、壓實度、強度及彎沉值進行了檢測,各項指標合格率均達到了100%。現選擇有代表性的十個樁號來代表整個施工段的情況,具體數據如下:
項目
設計值
樁號 |
含灰量(%)
6.O |
壓實度(%)
≥97 |
強度(MPa)
≥0.6 |
彎沉值
(0.01mm)
186.2 |
合格率(%)
- |
K1+500 |
7.0 |
98.8 |
0.83 |
97.7 |
100 |
K2+000 |
7.3 |
97.9 |
0.78 |
99.5 |
100 |
K2+500 |
6.8 |
98.5 |
0.81 |
99.3 |
100 |
K3+000 |
6.7 |
98.3 |
0.84 |
100.5 |
100 |
K3+500 |
7.3 |
98.9 |
0.75 |
98.1 |
100 |
K4+000 |
6.8 |
98.1 |
0.89 |
97.2 |
100 |
K4+500 |
6.9 |
99.2 |
0.83 |
98.8 |
100 |
K5+000 |
7.8 |
98.4 |
0.79 |
100.1 |
100 |
K5+500 |
7.5 |
98.5 |
0.82 |
98.4 |
100 |
K6+000 |
6.9 |
97.7 |
0.79 |
99.4 |
100 |
五、結束語
施工生產要素是施工質量形成的物質基礎,它包括:作為勞動主體的生產人員的素質及其組織效果控制;作為勞動對象的建筑材料、半成品、工程用品、設備等的質量;作為勞動方法的施工工藝及技術措施的水平;作為勞動手段的施工機械、設備、工具等的技術性能;以及施工作業環境和協調配合的管理環境。二灰穩定舊路結構土底基層質量控制活動是一項綜合性很強的系統工程,我們在施工中只有從人、料、機、法、環等各個環節加以全面質量管理和控制,才會使質量隱患消滅在萌芽中,使施工質量得到大幅度提高,達到滿意的預期質量效果,更好地滿足業主的設計要求!