潮惠高速公路水泥稳定碎石基层平整度控制

(整期优先)网络出版时间:2021-02-24
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潮惠高速公路水泥稳定碎石基层平整度控制

毕盼盼

中铁十四局集团第一工程发展有限公司 山东省日照市 276826

【摘 要】路面施工过程中,水稳基层的平整度直接影响沥青层的稳定性和厚度,从而影响项目的效益。本文结合广东省潮惠高速TJ17路面施工实际情况,对水泥稳定碎石基层平整度的影响因素及预防措施进行简单阐述。

【关键词】 水泥稳定碎石基层平整度 影响因素 预防措施

1 工程简介

广东省潮惠高速公路TJ17标路面工程主线全长52.631Km,根据设计文件要求,水稳上下基层为18cm厚 4~5%水泥稳定级配碎石骨架密实型结构。

2 水稳基层平整度的影响因素

2.1 材料对水稳基层平整度的影响

2.1.1原材料

路面施工对碎石需求量特别大,会出现多个大小料场供料的现象,不同料场的碎石质量、硬度、针片状、含泥量等不同,致使松铺系数和压实系数不同,影响水稳基层平整度。

2.1.2混合料含水量

含水量偏高时,易引起弹簧、车辙等现象,含水量偏低时,易离析、碾压不易成型、表面松散,从而影响平整度。

2.2 施工对水稳基层平整度的影响

2.2.1高程

高程控制一般采用钢钎挂钢丝法,若钢钎间距过大,因钢丝自身重力和抗拉能力有限,在相邻钢钎间的中间位置会出现钢丝塌落现象,摊铺机找平传感器落在塌落的钢丝上,造成基层高低不平;若钢丝被碰落或断裂,即使及时修复,由于感应器具有延时性(感应中断后需要5~8米才能恢复正常),也会影响平整度。

2.2.2摊铺机

摊铺机中途停顿或行驶速度不均匀,会改变摊铺的密实度,进而影响平整度。

2.2.3碾压

碾压的一般原则是“先轻后重,先静后振”,若先上重型压路机会使摊铺后的混合料产生推移,形成波浪;若振动压路机使用过多,会使混合料不均匀,压路机掉头、倒车、停车也会产生堆挤和轮迹,从而影响平整度。

2.2.4接缝

若对接缝不做处理或处理长度不够,直接摊铺新的水稳混合料,造成新旧路面粘结性差,松铺厚度很难掌握,从而影响平整度。

3 控制水稳基层平整度的措施

针对以上影响水稳基层平整度的因素,本项目制定了相关措施,来提高水稳基层的平整度。

3.1材料

3.1.1控制原材料

试验室对所用原材料多批次检验,严格把关。水泥选用终凝时间较长强度等级42.5级的普通硅酸盐水泥,水稳基层碎石选用整体性好、抗压强度高、材质良好的花岗岩。

3.1.2 控制配合比

试验室制定的目标配合比为:10-30mm:10-20mm:5-10mm:0-5mm=38%:31%:21%:10%,最大干密度2.101g/cm ³,最佳含水量2.8%。

开始搅拌前,检测现场集料含水量,根据实际情况,调整目标配合比,制定施工配合比,考虑混合料搅拌、运输、摊铺过程中的水分蒸发,因此施工配合比的含水量要比确定的最佳含水量略高(一般不超过最佳含水量的2%)。

对拌合好的混合料进行跟踪抽检,取样检查集料级配、水泥含量、含水量等指标,发现问题及时调整生产配合比。

拌和过程中逐盘采集并统计各个传感器测定的材料用量和混合料拌和量等参数。每个台班结束时统计出一个台班的统计量,进行水稳混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验。总量检验的数据有异常波动时,停止生产分析原因。

表1 现场取样筛分情况

取样地点

31.5

19

9.5

4.75

0.75

设计范围

100

50-70

20-40

9-30

0-7

拌和站取样

100

65.8

33.7

13.6

2.4

拌和站取样

100

64.9

32.1

12.8

2.1

K228+930取样

100

66.8

32.9

13.2

2.2

K228+980取样

100

67.2

31.9

13.4

2.6

拌和站第二次取样

100

65.6

32.4

12.7

2.5


3.3 施工控制

3.3.1高程控制

本项目采用挂钢丝法施工,水准点闭合误差控制在每公里±10,用钢尺检查样点路面宽度和设计宽度,每10m(平曲线段每5m设置)在底基层左右两侧砸钢钎设高程控制桩,挂φ6钢铰线,用紧线器拉紧、锚固,钢铰线拉力大于800N,钢铰线张拉结束后,用细铁丝扎紧,以免在摊铺过程中因摊铺机的振动使钢丝绳从钢钎的凹槽中滑落。在两摊铺机搭接部位,架设铝合金导梁作为中间摊铺高程控制线,根据两侧的钢铰线高程,拉线测量并旋转三角支架螺丝调整导梁顶面高程。

每10m对底基层高程、摊铺后高程、碾压后高程进行检测,计算松铺系数(项目在施工前设定经验松铺系数1.24,在K228+920~K229+110段落施工期间,采集了9个断面共36个点的底基层标高及对应的松铺标高、碾压成型后的标高作为计算的依据,得出该段松铺系数为1.25)。

3.3.2 摊铺机控制

摊铺前先检查摊铺机各部分的运转情况,调整好传感器作用在控制线上,确保摊铺厚度和高程。

本项目采用双机联合摊铺的摊铺方式,以解决单机单幅施工时留有较大施工缝的问题。两幅搭接位置避开车道轮迹带,前后两台摊铺机轨道重叠30~60mm,两台摊铺机前后的距离一般为5~8m以确保混合料不发生离析。

摊铺机的螺旋布料器两侧埋入混合料中不低于2/3,以减少在摊铺过程中混合料的离析。

摊铺速度控制在1.2m/min以内,频率控制在15HZ,以确保平整度。

3.3.3 碾压控制

摊铺30-35m即可做为一个碾压段。初压对于平整度至关重要,项目通过以往经验,初压采用胶轮压路机碾压不适合规模化施工,因此制定了更适合现场施工的碾压方式。

初压:先用一台SSR200单钢轮静压一遍,速度控制在1.5km/h,碾压时由低向高碾压,每道轮迹重叠不小于1/3轮宽。

复压:单钢轮振动压路机高振频和低振幅进行复压3遍;速度控制在2.5km/h,再用SPR300-5胶轮压路机碾压2遍,轮迹重叠不小于1/3轮宽。

终压:用BW202双钢轮压路机收光终压一遍,消除轮迹。

碾压速度要均匀,不得在碾压区内转向、调头、左右移动位置、中途停留、变速或突然刹车,倒退换挡要轻且平顺。碾压不到之处,用手扶振动压路机振压密实,消除碾压死角。在超高路段施工时,应先从低的一边开始碾压,逐步向高的一边碾压。当碾压没有侧限的结构层时,可在离边缘20~30cm处开始碾压作业,这样可以有效减少铺层塌边现象。碾压边缘时,人工配合拍边,压路机每次只能向自由边缘方向推进10cm。

针对本项目制定的碾压方案,试验室试验所得压实度数据如下表:

表2 碾压压实度增长情况

碾压组合

机械配置

碾压情况

压实度

K228+920-K229+110


0

84

SSR200单钢轮

初压(静压)一遍

88.5

BW225单钢轮

复压(震动)第一遍

92.1

BW225单钢轮

复压(震动)第二遍

94

BW225单钢轮

复压(震动)第三遍

95

SPR300-5胶轮

复压第四遍

96.3

SPR300-5胶轮

复压第五遍

97.8

BW202双钢轮

终压

99


3.4 接缝控制

上、下层的横向接缝要采用垂直的平接缝,错位1m以上,严禁采用斜接。每天摊铺完收工时用3m直尺在碾压好的端头处检查平整度,彻底清除接头处的碾压斜面。第二天施工时,人工配合压路机进行找平,对接缝重点处理。

4 总结

广东省潮惠高速公路TJ17标在施工中通过控制材料、配合比、机械、施工工艺、接缝等,切实的提高了水泥稳定碎石基层的平整度,进而提高了高速公路的品质。广东省潮州至惠州高速公路项目荣获2018-2019年度国家优质工程金奖。


参考文献

[1] 《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004

[2] 潮惠高速公路TJ17标施工设计图纸

[3] 杨武 如何有效控制水泥稳定碎石基层平整度.

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