【摘 要】 隨著城市市政基礎設施工程建設過快,出現(xiàn)了較多頑癥,如道路基層開裂、下沉和窨井及橫穿其中管線回填下沉等。過去道路工程中二灰結(jié)石路面基層的質(zhì)量問題,存在材料質(zhì)量難以保證,配合比不當,施工工藝等問題,嚴重影響了道路的整體工程質(zhì)量。眼前道路基層使用水泥穩(wěn)定碎石要取而代之。
水泥穩(wěn)定碎石,簡稱水穩(wěn),是以水泥、碎石為原料,以適當?shù)募壟洹⒑线m的配比進行拌合、攤鋪、碾壓形成的道路基層結(jié)構。此種結(jié)構層屬于半剛性材料,它與常用的二灰結(jié)石基層相比,具有早期強度高、質(zhì)量穩(wěn)定性好、整體剛度大的優(yōu)點,但也具有抗變形能力差、易因溫差而產(chǎn)生干縮裂縫的缺點。
【關鍵詞】 路基施工事前;事中;事后;配套設施;監(jiān)理控制
工程概況簡述:某道路工程,全程80公里,路段總寬54m, 新造橋梁16座,沿線垂直于主道的老河塘9條,自然地面高程2.5~5.5不等。直通8個鄉(xiāng)鎮(zhèn),地質(zhì)勘探報告從上而下土層分布是①素填土,深度在0.5~3.0m,處于過濕狀,②中液限粘質(zhì)土。
道路標準橫斷面為:8m輔路(機非混行)+16m主道+6m綠化分隔帶+16m主道+8m輔路(機非混行),總寬54m。主道結(jié)構為:4cmSMA-13瀝青馬蹄脂碎石(玄武巖骨料,SBS改性瀝青)+8cmSUP-20瀝青混合料(SBS改性瀝青)+0.6cm稀漿封層+36cm水泥穩(wěn)定碎石+20cm10%灰土+土路基壓實處理。
1 水穩(wěn)施工事前控制
分析水穩(wěn)基層裂縫主要有橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種形式,為了防止水穩(wěn)基層施工后出現(xiàn)這三種裂縫,故要事前準備做好預控到位。
1.1 水穩(wěn)施工方案審批。
1.1.1 項目監(jiān)理機構首先審查承包單位的施工組織設計和施工檢驗批的劃分,同意預以批準,并督促承包單位運行過程中嚴格執(zhí)行。
。保保病∨浜媳仍O計、審批。根據(jù)試配確定的最佳含水量和最大干密度制備混合料試件,確定配合比,此配合比需專業(yè)監(jiān)理工程師試驗、復核后,認為符合施工圖設計和規(guī)范要求,方可審批同意、投入使用,并報建設單位同意
。保病彶槭┕ち鞒滩⒈O(jiān)督承包單位嚴格執(zhí)行。
。保场∈┕C械。承包單位拌和機,其料斗、水箱、罐倉電子計量器經(jīng)技術質(zhì)量監(jiān)督局進行計量檢測、標定。并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后,投入使用。
。保础÷坊椎臋z查與驗收。路基底層灰土和石灰土的施工,其高程、中線偏立、寬度、橫坡和平整度的驗收,設為質(zhì)量控制的停檢點。壓實度代表值(應大于設計值);彎沉代表值(應小于設計值);均要符合GJJ1-2008《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求。并經(jīng)參建方和上級主管部門共同檢查驗收,符合施工圖設計及規(guī)范要求后,方可進行水穩(wěn)基層施工。
。保怠〔牧峡刂啤"偎啵涸诜弦蟮那闆r下,宜選擇抗折強度較大的水泥。由于人們通常在檢驗水泥性能時只能重視其抗壓強度,而抗折強度即使不足也不會引起重視,孰不只若水泥的抗折強度愈大,水泥混合料抵抗內(nèi)部應力的抗拉強度就越大,大大的增強了基層的抗彎拉性能,越不易產(chǎn)生有收縮而引起的裂縫;②碎石:輾壓質(zhì)量影響著基層的干縮性,碎石最大干密度、壓碎指標的代表性顯得至關重要。因而為了保證水穩(wěn)混合料最大干密度和壓碎指標的代表性以及生產(chǎn)配合比與理論配合比相吻合,所用碎石宜選擇一家生產(chǎn)規(guī)模較大能滿足施工需求的料場供料,避免因現(xiàn)場在檢測時出現(xiàn)壓實度異常而無法進行檢測和控制。
1.6 配合比設計材料用量控制。
1.6.1 集料級配管理:限制細集料的用量,因為當細料成分較多時,混料表面吸附的水分就多,蒸發(fā)散失的水分也就增多,裂縫也就增多,因此細料用量要限制。實踐證明,水穩(wěn)碎石的粒料越粗。強高越高,穩(wěn)定性越好,預防溫縮、干縮的能力越強,但粒料必須合理的粒徑,否則會造成粒料間的粘接力不夠,使基層強度受到影響。
1.6.2 水泥用量控制:水泥穩(wěn)定碎石基層設計強度通常為3~5mpa,設計強度越高,水泥用量就越大,混合料的收縮也就增大,基層剛性變大,越易產(chǎn)生橫向裂縫且縫寬較大,所以在確定水穩(wěn)基層強度取值時,只要其強度滿足車載要求,養(yǎng)護7d后可取出完整試樣就行。在滿足強度要求的前提下限制水泥用量。
1.6.3 外加劑摻量控制:在拌和水穩(wěn)混合料中加入一定量的外加劑,可以增加水泥的初凝時間,減少拌和、碾壓用水,能有效地預防裂縫的產(chǎn)生。如在混合料中摻加適量粉煤灰。減少干縮裂縫的出現(xiàn)。
2 水穩(wěn)基層施工事中質(zhì)量控制
2.1 測量。在表面進行浮土清除后,進行測量放線。用消石灰標出攤鋪寬度,并在內(nèi)側(cè)固定與壓實厚度18cm等槽鋼,外培土路肩,保證基層邊部壓實質(zhì)量。在兩側(cè)架好14#高強鋼絲控制攤鋪高程,但必須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理人員復測、驗收、確認,并要求承包單位作好保護工作。
2.2 拌合料含量抽測。正式生產(chǎn)前先對穩(wěn)定粒料設備進行調(diào)試、在出料口取樣進行配合比、含水量測試并酌情調(diào)整,以便拌出合格的成品料。每天施工前試驗室應預先測出當天各種原材料的含水量,本案中共檢測含水量60次(最大4.8%,最小4.6%,均值4.7%),因此,將最佳含水量控制在4.4%略左右;旌狭现兴嘤昧繙y定值為5.3、5.2、5.1,均大于設計值5.0. 認為符合要求。
2.3 運輸;旌狭线\輸中以盡量避免粗細集料離析。
2.4 攤鋪。根據(jù)水穩(wěn)混合料攤鋪寬度和厚度,采用2臺攤鋪機成階梯形攤鋪,攤鋪時前后間隔控制在15-20m,后一臺攤鋪機與前一臺重疊10cm左右寬度,碾壓時整幅統(tǒng)一碾壓。攤鋪機兩側(cè)用自動找平儀進行標高、厚度控制。承包單位的質(zhì)檢員和監(jiān)理工程師現(xiàn)場旁站,將攤鋪速度、夯錘振級、平整度控制在施工規(guī)范要求范圍之內(nèi)。
2.5 碾壓。當水穩(wěn)已攤鋪路面達到100m左右時,即可碾壓。使用壓實機械壓實程序為:先用14t振動穩(wěn)壓一遍,再用20t振動碾加振4遍,隨后用21t三輪碾靜壓4遍追壓密實,再用26t輪胎碾壓2遍封漿處理,壓至表面平整,無明顯輪跡。其拌和、運輸、攤鋪、碾壓成活所用時間控制初凝之前。測定壓實度,它是關鍵因素,也是監(jiān)理控制水穩(wěn)基層壓實度的指標。
2.6 接茬。水泥穩(wěn)定碎石施工留有接茬縫是存在。但是,每天收工的接頭斷面,監(jiān)理工程師應提前要求承包單位,設置與道路中線垂直的橫縫接茬。
3 水穩(wěn)基層施工事后控制
3.1 養(yǎng)護。碾壓完成后,監(jiān)理工程師立即進行必要的質(zhì)量檢查和檢測,同時對碾壓成活的水穩(wěn)開始養(yǎng)護。采用透水無紡土工布,濕潤后覆蓋在基層頂面,用噴霧式灑水車灑水養(yǎng)護,并在7d內(nèi)保持水穩(wěn)基層面處于濕潤狀態(tài),封閉交通。
水穩(wěn)在養(yǎng)護7d后,在現(xiàn)場監(jiān)理工程師的見證下,對其施工完畢的成品進行質(zhì)量檢測見證取樣,結(jié)果如表
3.2 路基彎沉控制。從分析水穩(wěn)基層裂縫,嚴重的影響著整個道路工程質(zhì)量。而在《公路路基施工技術規(guī)范》(JTGF10-2006)或《城市道路路基工程施工及驗收規(guī)范》(CJJ1-2008)中主要是以壓實度作為路基質(zhì)量的控制指標,彎沉是路基實際承載力大小的技術參數(shù),必須重視對路基彎沉的檢測工作。因此,在驗收時,將實測的壓實度、彎沉值列主控項目;特別是彎沉值大于設計值時,必須返工處理。
4 配套工程(檢查井四周和溝槽)下沉防控措施
鋪設在路基下面給排水、熱力、煤氣、通訊、供電管等,有許多各類管線連通的檢查井,鋪裝下沉、破損、井框與路面產(chǎn)生高差過大及檢查井周邊下沉、破損和井蓋位移、墜落等質(zhì)量問題,監(jiān)理也應加大力度,采取預,主要措施:
4.1 加強施工人員的質(zhì)量意識和責任心提高。對操作人員進行技能培訓和現(xiàn)場直接施工人員作清楚詳細的技術交底從檢查井砌筑到溝槽回填、夯實、碾壓,把質(zhì)量控制責任落實到個人,尤其是施工現(xiàn)場的工長。
4.2 檢查井開挖溝槽斷面尺寸一定要符合施工要求,為溝槽回填夯實留有合理的工作面。
4.3 檢查井基礎施工時井底土質(zhì)必須滿足設計要求,遇有松軟地基、流砂等特殊地質(zhì)變化時,應及時與設計單位另行商定處理方案。井基礎混凝土強度和厚度符合設計要求,而且混凝土基礎強度等級不應低于C20,其最小厚度不應小于15cm。不落底的檢查井基礎必須與管道基礎同時澆筑,有落底的檢查井應先施工井基礎,然后砌井壁達管道基礎底標高,再澆筑管道基礎。井基礎澆筑完畢后,要給混凝土養(yǎng)護時間,當混凝土強度達到1.2Mpa時,方可進行下道工序施工。嚴禁留出井位,先施工管道,再施工檢查井或先砌井壁后澆筑混凝土底板的錯誤施工方法。對300~1000mm管徑左右的雨污水管施工中,可建議使用檢查井鋼筋預制混凝土底板(φ12@150×150,混凝土厚度和強度C30),或者現(xiàn)澆鋼筋混凝土砼(砼等級C25,厚度150mm,鋼筋HRB400Φ10@150×150)可避免井下沉。
4.4 檢查井砌筑完成后,檢查井周圍回填時,要求與溝槽整體回填、人工與機械夯實相結(jié)合。
4.5 檢查井周邊回填土要杜絕草簾、碎磚、瓦塊、渣土垃圾、腐植土等。
4.6 局部溝槽尤其是橫穿管(一般為UPVC加筋管、HDPE管或鋼筋混凝土管)開挖的溝槽太窄以至壓路機不能駛?cè)霑r,但開挖又沒有其它客觀條件限制,建設在準備回填時用挖掘機索性把管頂上方50cm范圍內(nèi)溝槽寬度挖寬,使其大于壓路機輪寬,以便于壓路機碾壓。原則上在管頂以上50cm位置范圍區(qū)域內(nèi),用人工夯分層夯實。要以壓路機能在管頂以上50cm位置碾壓為宜,畢竟大型壓路機碾壓后的土方壓實度要比小型機具夯實可靠得多。據(jù)本人的實踐,用這兩種方法相結(jié)合使用,能避免絕大多數(shù)溝槽下沉尤其是橫穿管下沉的問題。
4.7 檢查井周邊加固補強措施:鋼筋混凝土卸荷板。與建設單位溝通協(xié)調(diào),征得建設單位同意并經(jīng)設計單位出具詳圖,可在道路基層施工完畢后,挖除檢查井周邊的基層,現(xiàn)澆(2.5×2.5)m或(3.0×3.0)m的鋼筋混凝土卸荷板,分散局部應力,同樣也可徹底解決檢查井周邊因回填土引起的沉降、龜裂、破損的問題,消除“爛眼圈”。
5 結(jié)語
水穩(wěn)作為公路交通工程道路基層,并已廣泛使用,監(jiān)理人員履行監(jiān)理合同和義務過程中,應以從施工人員、原材料、施工機械、施工方法和施工過程等方面預以預控,可減少或杜絕基層裂縫、排水檢查井周邊下沉和局部管線溝槽下沉的頑癥。在監(jiān)理全過程旁站、巡視和平行檢查下,與各參建方共同配合,水穩(wěn)基層施工質(zhì)量可確保各檢驗、檢測指標、實體質(zhì)量和工程資料、符合設計和規(guī)范規(guī)定的標準。
我們堅信,隨著科學技術的進步,市政基礎設施工程施工各方主體施工、管理手段的不斷完善健全,基礎設施的使用功能越來越完善,城市建設和管理將更加體現(xiàn)規(guī)范、秩序、和諧、文明可持續(xù)發(fā)展,市民生活的幸福指數(shù)將越來越得到提高。