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摘要:以实际工程为例,依据施工图纸并结合现场实际情况,对机耕道路的路基施工、基层施工、水泥混凝土路面施工进行了详细探讨,结合工作经验提高水泥混凝土路面的施工质量,防止道路工程病灾害的产生。
关键词:机耕道路;路基;基层;水泥混凝土路面
随着我国扶农惠农政策在农村中的贯彻落实,各种农业现代化机械投入到农业生产中。旧机耕道路大多数为土路面,年久失修、水坑满地、宽度狭窄及安全系数低已不能满足农业现代机械化发展需求。现以湖塘村创业园核心区机耕道路水泥混凝土路面硬化二期工程为例,对机耕道路施工质量控制进行探讨。
1工程概况
湖塘村创业园核心区机耕道路水泥混凝土路面硬化二期工程位于漳州市东山县陈城镇胡塘村。该村位于东山岛西南端,属丘陵地带,70%耕地为沙质地。该工程包含道路工程、排水工程等。道路工程为机耕道路水泥混凝土路面硬化二期工程,分为两段:AK段总长239.1m、宽度为3.46~4.2m,BK段总长205.5m、道路主线宽度为3.0m、与村道衔接路口道路宽度为10.9m;排水工程:排水沟总长119.5m。路面结构层为级配碎石层120mm、水泥混凝土路面层180mm。路面做法大样详见图1。
2施工前的准备工作
在原机耕路基础上进行扩建及改造,以满足农村经济发展及农业机械化发展的需求。在施工之前,需做好以下几点准备工作:(1)施工图纸会审及现场勘察。熟悉施工图纸、地勘报告及相关资料。搜集当地的自然条件资料,深入实地摸清施工现场情况。要根据施工方案设置质量控制评测点,建立坐标桩及水平桩,从而组建成测量控制网。(2)施工材料的控制。施工材料是施工质量的基础,材料质量往往影响道路工程质量的好坏,严格把控施工材料的质量,是施工质量控制的第一关。认真检查工程所需的砂石、钢筋、水泥等材料的质量、性能、规格是否达到了设计要求,并且根据情况进行抽检或实地考察。
3机耕道路路基施工
机耕道路以土方路基为主,路基土方回填料的强度(CBR)值应符合设计要求,又要经济合理。路基土方施工应分层回填,分层压实,压实机具采用振动式压路机。填方在路床顶面以下80cm深度范围内,挖方在路床顶面以下30cm深度范围以内,其压实度必须达到97%以上。在碾压过程中如发现土方表面过干、表层松散应适当洒水。路基土方出现弹簧土,则采取挖开晾晒、换土、掺集料等措施处理。
4机耕道路基层施工
作为道路路面结构中的主要承重层,基层承受的主要是竖向力,并把面层下传的应力扩散至路基。湿润和多雨地区,宜采用排水基层。施工前,在路床上恢复中线,纵向直线段每10~20m设一桩,曲线段每5~10m设一桩,然后用三角形法在两侧路肩边缘外钉出边桩。根据松铺系数进行水平测量,在边桩上用红油漆明显标上松铺标高。根据基层设计厚度、宽度、压实系数(试验段得出数据)以及车辆吨位,计算每车料的摊铺面积。然后在现场打好方格,安排专人指挥运输车辆卸料。先用平地机推平,摊铺厚度要根据标高控制线来决定。在施工机械进行平整时,对摊铺部分会进行压实。摊铺宽度应根据设计结构层厚度、层数及坡面比例计算。级配碎石的含水量直接关系到碾压密实度。按照相关试验结果显示,施工碾压含水量在4.5%~5.5%时,最易达到压实标准。对大型压路机能直接碾压到位的地方,一般碾压4~6遍即可;用小型压路机碾压的部位,一般要8~10遍才能达到压实标准。平地机摊铺时,局部位置难免有凹坑,需人工进行补平。补坑时,原压实位置需先铲松,再选用0.5~2cm碎石、0.5~1cm碎石和石粉按比例拌合,由人工用铁锹铲送补料找平(比压实部分高2~3cm),压路机补压密实。
5机耕道路水泥混凝土路面施工
面层直接承受农业机械、运输车辆通行作用。水泥混凝土路面是用以改善通行条件,提高道路服务水平,以满足机械设备、运输车辆通行要求。施工前,恢复中边线依据永久性水准点及坐标点,对基层进行全面复核。严格控制基层的弯沉、宽度、标高、横坡及平整度达到设计及规范要求。
5.1混凝土配合比、搅拌、运输
混凝土采用商品混凝土,配合比设计应满足弯拉强度、工作性、耐久性三项指标要求。混凝土28d弯拉强度值应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG•D40—2011的规定。混凝土拌合物出料、运输、铺筑一系列过程的允许最长时间详见表1。
5.2混凝土路面施工
5.2.1模板对于混凝土路面的模板,一般应该使用够刚度的槽钢、轨模或者钢边侧模板,不能采用木、塑料等材质的模板,因为容易引起变形。模板高度根据混凝土路面设计厚度而定,模板长度为3m,每0.5~0.8m设1处支撑装置,模板与混凝土接触面及模板顶面应抛光。支模前应在基层恢复中边桩及路面设计标高测量放样。核实好相关材料的位置,并安装好模板,保证模板的稳定、平整。安装完成后,要进行质量检验,对模板与混凝土接触面涂上隔离剂,用胶带等材料密封接触头。
5.2.2混凝土摊铺与振捣在铺筑混凝土前,要组织人员对模板安装情况进行详细检查,确定是否牢固、位置是否准确,并对基层完好情况进行检查,确保完好无损,安排人员进行洒水,让基层湿润。特别是要重视洒水操作的质量控制,否则会影响混凝土路面的质量。洒水时要根据基层、环境等因素确定水量,洒水要均匀,在混凝土摊铺时使基层湿润,没有积水。如果洒水不足就会导致路面基层出现裂缝。混凝土拌合物运送车辆到达摊铺地点后,专人指挥自卸车,准确卸入安装好的侧模路槽内,并由人工找补均匀。如拌合物有离析现象,则用铁铲直接挖除,并用新的混凝土拌合物补齐。摊铺时严禁抛撒和耧耙,用方铲反扣铲法摊铺,以保持拌合物的均匀性。要先用插入式振捣棒,对混凝土拌合物进行振捣。振捣时,从横断处进行不停振捣,使混凝土拌合物密实,严防路面底部、边角等振捣不密实。振捣一段时间后,要达到混凝土拌合物表面没有气泡等,振捣时长要达到1min以上。振捣棒变动的位置距离在50cm为宜,距离模板边缘小于20cm。不要让振捣棒跟模板、传力杆等进行碰撞,以免造成损坏。混凝土拌合物经振捣棒振实后,开始用振动板纵横双向交错提浆振实。振动板每处振捣持续时间不宜小于15s,且以振动板底部和边缘泛浆厚度3±1mm为移位控制界限,移位时振动板需重叠10~20cm。振动板移位操作需两人配合,不得自由放置或长时间持续振动。振动梁垂直于道路中线沿纵向拖行,往返2~3遍,使混凝土表面泛浆均匀平整。缺料处使用混凝土拌合物填补,不得使用纯砂浆填补。将多余水泥浆铲除。面层混凝土浇筑后,在混凝土终凝前采用人工配合叶片式或圆盘式抹面机将其表面抹平。模板边缘角隅处不利于抹面机抹光的采用人工抹光。大面积混凝土面层采用抹面机抹光,安装圆盘可进行粗光,安装细抹叶片可实现精光。
5.2.3抗滑构造摊铺精平完毕后,抗滑沟槽采用拉毛机械施工,没有拉毛机,采用人工拉槽。在已硬结的路面上锯成小横槽。非等间距抗滑槽,可减小噪音。
5.2.4接缝(1)纵缝。根据施工图纸与单次路面铺筑宽度,安设纵向的施工缝,要尽量设在车道线,不要有轮迹。一次铺筑宽度达到4.5m,就应该使用假缝拉杆型纵缝。纵缝应根据车道宽度来确定,摊铺施工中,应用拉杆插入设备插入拉杆。(2)施工缝、胀缝、缩缝。完成了摊铺或者浇注混凝土达到了0.5h以上,要与中心线垂直设横向施工缝。施工缝要尽量与胀缝或缩缝重合,横向施工缝在缩缝处采用平口缝加传力杆型,构造形式详见图2(a)。如果无法重合,要使用有螺纹传力杆的企口缝形式,构造形式详见图2(b)。混凝土路面出现的胀缝间距大小,主要是受到温度、环境及材料的膨胀性等因素影响。如果材料的温缩系数以及温差比较大,而路面又超过500m,那么要在路中间设置胀缝。如果温度较低,并在施工也要设置胀缝。在混凝土路面设置胀缝,要有补强钢筋支架、胀缝板和传力杆。胀缝构造详见图3。胀缝宽度20~25mm,要在传力杆物体表面涂上防粘涂层,至少达到传力杆长度一半,传力杆底部要套上活动套帽。胀缝施工要使用前置钢筋支架法进行,并预留面板,等温度高再进行铺封。如果混凝土没有硬化,对于胀缝板上的多余混凝土,要用木条嵌入,并把表面整平。横向缩缝是为减少混凝土的收缩应力和温度翘曲应力而设。一般采用假缝形式,不设传力杆。路面缩缝是在整体路面切割一条缝,当混凝土受冷收缩时拉开切割的缝隙而不在内部产生拉应力。施工时采用切缝法,每隔4m设置一道,缝宽5~8mm。缩缝中嵌入混凝土面的深度不小于混凝土面厚度的1/3。在混凝土强度达到10MPa左右用混凝土切缝机切割缩缝。灌填缝料前,清除缝内砂石、凝结泥浆、杂物等。浇筑填缝料时缝槽必须干燥、清洁。填缝料应与混凝土缝壁粘附紧密,不渗水。
5.2.5养护混凝土路面铺筑完成后应立即进行养护作业,如果养护过程中水量充足,那么可以使用保湿膜、草帘等材料对混凝土路面进行洒水保养,保持湿润,不要用围水养护。施工期在当地季节属于冬季,白天气温为20℃、夜间气温为5℃,环境昼夜温差在10℃以上。在混凝土养护期,采取覆盖土工布保持混凝土面层的温度和湿度。混凝土路面的养护时间,主要是视混凝土弯拉强度增长情况来确定,一般不小于设计弯拉强度的80%。路面养护天数一般在两周至三周。路面养护期间,禁止任何的车、人、动物等在路面上进行活动。
6机耕道路水泥混凝土路面硬化质量问题
目前,我国农村机耕道路现状基本为田埂土路,水土流失、水坑满地,路边种植农作物等,给机耕道路的通行带来极大不便,并且容易导致交通事故发生。为保障机耕道路一路通畅,国家提倡机耕道路路面水泥混凝土路面硬化,在原有机耕道路(土方路基)基础上拓宽进行路基改造,再加铺水泥混凝土路面。原机耕道路路基土方回填较为杂乱,大部分为种植土,路基存在密实度不够,弯沉值达不到设计及规范要求;路基边坡坡面防护不到位,雨季易出现冲刷、塌陷;路基边沟断面偏小或养护不到位堵塞后,未及时清理造成路面积水。这些因素均能导致路基出现下沉,从而使路面下沉和开裂,对水泥混凝土路面的损害是非常大的。在施工前,根据设计图纸技术要求,对现场原机耕道路土方路基,进行压实度、弯沉、宽度、标高等进行现场复核,是否满足设计要求,是否符合施工现场的施工条件,尽量避免因考虑不周或设计疏忽给工程带来的矛盾和困难。
7结语
为了保障农民机耕道路使用安全,从施工的各个工序入手,并且结合当地的实际发展条件及当前社会经济发展程度,真正做好控制机耕道路水泥混凝土硬化施工的质量控制。其质量好坏往往关系着整个机耕道路能否安全、稳定地运行。
参考文献
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作者:刘晓斌 单位:福建省隆钻建设发展有限公司