超厚、宽幅水稳结构层在沙漠地区高速路面的应用

1 水稳病害简述

1.1 材料特性

水稳稳定碎石结构层以碎石、砂、水泥及水以适当比例混合, 通过水泥胶凝后形成骨架型材料, 但因为水泥本身容易开裂的特性加之沙漠地区蒸发量大需要在配比上多增加1%左右的水, 经过统计调查发现, 水泥剂量增加1%水稳裂缝会增加2倍, 水量增加1%会水稳裂缝会增加1倍。

1.2 施工原因

摊铺机选择双机联铺, 两台摊铺机并机处未采用挡板货加入其它杂物, 并机处容易出现纵向不可见裂缝。碾压后覆盖不及时, 沙漠地区蒸发量大, 表层水分蒸发快, 蒸发后造成大量的毛细裂缝。摊铺机、水稳拌合机及运输车辆搭配不合理, 摊铺机停工待料, 横向裂缝接头接触不良造成裂缝。

2 超厚、宽幅水稳结构层施工技术

2.1 超厚、宽幅水稳结构层优点简介

1) 沙漠地区施工厚度36cm宽度13.98m的底基层国内尚无施工应用, 该施工方法旨在解决水稳底基层并机、双机联铺造成水稳底基层结构裂缝较多且层间粘结力较差等质量问题;2) 提高水稳结构层的整体性, 减少裂缝的产生从而解决路面产生滑移壅包等质量问题的出现;3) 降低劳动强度, 提高生产效率。

2.2 沙漠地区超厚、宽幅水稳结构层混合料的选择

按照设计图纸及规范要求, 最终选择骨架密实性结构作为水泥稳定结构层, 通过标准击实试验及振动压实试验最终确定将最佳含水率确定为5%。最大干密度2.47。摊铺过程中, 应根据运距及天气情况, 适当增加其含水量约0.5%~1%, 同时注意控制所掺入的水泥计量, 在确保经济的前提下, 保证水泥稳定基层施工质量与使用寿命。

2.3 沙漠地区超厚、宽幅水稳结构层机械设备的选择

拌合站的选择:水稳底基层厚度36cm宽度达到13.98m摊铺机的摊铺速度1.0~1.5m/min, 每小时需786~1178t固需两座WCB600型水稳搅拌站供料, 提高供料效率, 避免超厚、宽幅水稳底基层在施工过程中产生停机待料现场;

摊铺机的选择:摊铺选择北京天顺长城SP1850, 最大摊铺厚度50cm宽度18.5m, 摊铺机选择加长螺旋叶片, 减少2个副吊架, 并在主吊架及吊架两侧安装反向叶片, 提高主吊机及副吊架位置的纵向离析现象, 提高水稳整体性;

压路机的选择:压实机械选择32t、20t单钢轮及30t胶轮。

运输车的选择:运输车辆选择40t翻斗运输车配备一布一膜及毡布双层覆盖。

2.4 沙漠地区超厚、宽幅水稳结构层的试验段试铺设

在正式摊铺前, 选择距离拌合站较远的连续路段500m, 试验段应确定水稳松铺系数、拌合站拌合能力、摊铺机摊铺速度及夯锤平率、运输车辆的运输、施工含水率、压实机械的碾压顺序及碾压遍数等, 为后续正式摊铺做好准备。

2.5 沙漠地区超厚、宽幅水稳结构层的摊铺

在摊铺前, 要对前一天水稳结构层使用切割机进行切除, 并使用水泥浆对切割断面进行涂抹保障水稳结构层整体性, 减少裂缝的产生。摊铺机在摊铺过程中, 行走速度应控制在1.0~1.5m/min之间, 正常行走1.5m/min, 运输车辆交替时, 速度降低至1.0m/min。试验检测人员在出场时检测混合料含水率及水泥剂量, 摊铺后随时, 随时检测混合料的含水率, 发现含水率较低时, 使用胶轮适当补水。

2.6 沙漠地区超厚、宽幅水稳结构层的碾压

初压选择32t单钢轮压路机静压2遍、强震2遍;20t单钢轮压路机静压1遍、强震2遍, 终压选择胶轮碾压2遍的组合碾压工艺, 即可达到压实度要求。在完成碾压后, 通过直尺对平整度进行检测, 并选择灌砂法的方式对压实度进行检查。碾压必须遵循“先轻后重、先慢后快、先静后振、由低到高”的原则。压路机不允许刹车, 空挡滑行, 不得随意调头, 避免水泥稳定结构层表面遭到破坏。

2.7 沙漠地区超厚、宽幅水稳结构层的养生

胶轮压路机在揉搓收面结束后, 对水稳结构层洒水进行初步养护, 洒水后, 人工使用土工布对水稳结构层进行覆盖养生, 土工布选用无纺织布装砂砾对土工布进行固定, 避免土工布吹飞影响水稳结构层的养生。洒水车白天间隔不超过4小时对水稳结构层洒水一次, 保障水稳结构层的强度及完整性。

结束语

综上所述, 随着西部大开发及一带一路的渗入开展, 沙漠地区及恶劣环境下的高速公路建设会越来越多, 舒适性及耐久性作为高速公路最重要的两项指标, 超厚、宽幅水稳结构层在提高沙漠地区及恶劣环境下高速公路路面耐久性, 降低运营维护成本、提高旅客舒适度、减少环境污染等方面是未来高速公路的发展趋势。因此, 本文通过对超厚、宽幅水稳结构层施工工艺叙述, 希望能够有效的提高高速公路的舒适度及延长其使用寿命, 同时为后续相似环境的高速公路路面设计及施工提供借鉴及参考。

摘要：随着我国高速公路建设的进步, 选择高速出行人们越来越多, 高速公路的行车舒适度、安全性及耐久性, 成为评价高速公路质量问题的重要指标。沙漠地区路面容易出现的问题主要是沥青路面壅包, 路面顶起及平整度较差, 通过研究发现上述问题追根溯源, 主要是水稳结构层在温缩裂缝、毛细裂缝等缝隙在高温和行车荷载等综合作用下导致水稳顶起, 从而造成沥青路面产生滑移及壅包。本文从水泥稳定碎石结构层裂缝出现的原因进行分析, 通过有效的预防措施水稳结构层的裂缝, 在减少高速公路路面病害的同时, 为后续相同施工环境下其他路面施工提供借鉴及参考。

关键词：高速公路,沙漠地区,超厚、宽幅水稳底基层、基层,技术

参考文献

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