一、红土粒料简介
红土粒料在非洲地区较为普遍, 不同地区的红土粒料成分相差较大, 基本由风化岩颗粒、沙及红土组成, 此类红土粒料CBR可达60%以上, 由试验可得最大干密度为2.09~2.014g/m3, 最优含水量为8.5%~9.5%。是非常好的路基填筑材料。
二、红土粒料在道路施工过程中的应用
贝宁阿克萨多至博依贡道路修复项目第二标段是由中国政府援建的道路改造项目, 自阿克萨多机场至博依贡方向, 全线长19.26公里, 是贝宁国家重要运输道路。路基结构由红土粒料基层、水泥稳定红土粒料基层、沥青混凝土构成。
2.1红土粒料基层施工:
红土粒料基层经过试验段得到数据如下:
(一) 施工工艺
通过试验段红土粒料基层的施工, 根据施工现场各类检验结果, 各类数据如下: (1) 红土粒料松铺系数为1.25; (2) 各工作班组机械最佳配置为:2台18T压路机、1台平地机, 1台装载机; (3) 经过灌砂法试验检测最佳的碾压遍数为:根据设计要求, 作为路床压实度要求≥96%, 经过试验段每遍进行灌砂法检测, 经过静压1遍, 弱振1遍, 强振3遍, 最终静压1遍收光, 压实度可达到98%左右, 满足设计要求。 (4) 从现场碾压效果来看, 每小时2公里速度碾压效果最佳; (5) 红土粒料碾压时严格控制含水量, 在最佳含水量+1.5-2%时开始碾压效果最佳。。
(二) 保证质量措施
1.根据试验段数据、依据招标文件的技术、质量标准要求进行规范的程序化管理和质量控制方法: (1) 所用红土粒料必须经过试验检测合格, 现场用红土料与试验取样料质一致。 (2) 明确各班组人员分工, 合理安排施工节奏, 严格按照施工工艺进行路基填筑。 (3) 机械设备施工前进行检测, 保障设备施工中正常运转。 (4) 严格现场检测压实度, 如检测某段压实度达不到设计和规范要求时, 立即检测红土粒料质量、碾压速度和碾压变数、含水量是否合适等数据, 并采取可靠有效的措施以保障压实度满足设计和规范要求。 (5) 现场压实度、松铺系数、含水量检测试验人员要随施工进度及时跟进, 并制定监督机制, 确保检测数据真实可靠。
2.2水泥稳定红土粒料施工:
水稳红土粒料施工方法、工艺流程如下:
下承层准备→施工放线→水泥稳定红土粒料备料、拌和→自卸车运输→摊铺机摊铺→碾压→接缝处理→养护
具体施工步骤:
(1) 、下承层准备、施工放线
援贝宁阿克萨多-博依贡道路修复项目第二标段水稳红土粒料基层下为红土粒料底基层, 水泥稳定红土粒料摊铺前清理底基层区域内杂物并洒水湿润。直线段每10m设一桩, 平曲线每10m设一桩。在基层边线外20cm处立上钢筋桩, 摊铺机用挂钢丝绳控制摊铺厚度及标高, 边部加宽20cm, 以保证边部压实质量。
摊铺时共设1.4、1.45、1.5三个摊铺系数, 测量队及技术人员及时收集数据, 计算出实际松铺厚度。
(2) 、水稳备料和拌和
水稳红土粒料中水泥用量为4%, 本工程施工采用贝宁水泥有限公司生产的普通硅酸盐CPJ-35水泥, 水采用饮用水。根据设计要求的水稳红土粒料无侧限抗压强度进行配合比试验, 确定配合比中各种配料的实际掺量, 具体试验段各掺量及试验结果和原材料检测结果见附表, 使所用水泥和骨料均满足设计要求和规范规定。
水稳红土粒料拌和站设在营地北侧, 水稳红土粒料材料均需在拌和站拌和, 因运输和摊铺有少量水分蒸发损失, 拌和时注意控制材料的含水量在最佳含水量+2%以内, 太干或太湿都将影响施工质量。如果在雨季中施工, 须对红土粒料进行覆盖, 防止下雨造成含水量过大影响施工质量。
(3) 、水泥稳定红土粒料运输
混合料运输采用自卸车, 为防止下雨含水量超标及暴晒后含水量降低, 运输过程中采取篷布覆盖措施。经过试验段数据、运距、拌合站拌和速度计算运输车数量, 并准备备用车辆, 以备不时之需。
(4) 、水泥稳定红土粒料混的摊铺
为了保证水泥稳定红土粒料平整度, 摊铺采用摊铺机摊铺, 摊铺要与拌和站拌和速度、运输速度相匹配。摊铺工作有序进行, 避免出现停机等料等状况发生。摊铺前, 先将下承层表面清理干净并洒水湿润。摊铺机摊铺过程中, 配备工人进行边角处理后, 禁止薄层贴补施工。
(5) 、碾压
水泥红土粒料摊铺后, 检测混合料含水量, 当含水量处于最佳含水量+1.5-2%时开始进行碾压。当含水量达不到最佳含水量应及时洒水后进行碾压, 当含水量较最佳含水量降低较多应返厂重新拌和。
施工时采用1台XD121双钢轮及1台LGS820单钢轮压路机进行压实。碾压时第一先用双钢轮压路机静压一遍, 第二采用双钢轮压路机振动碾压一遍, 第三采用单钢轮压路机振动碾压至要求的压实度, 最后单钢轮压路机静压一遍消除轮机收光。如个别区域压路机不能作业到位的地方, 可用手扶式小振动压路机压实。压路机碾压先从低侧碾压, 然后向高侧进行, 低侧向高侧过程中要至少重叠15-20厘米。碾压速度控制在每小时2公里左右。
(6) 、接缝处理
路基为双侧横坡, 因此需要分两幅施工, 纵缝必须垂直相接, 不应斜接。半幅摊铺完成后, 在水稳料初凝时间内进行另一幅施工, 摊铺机移至另一幅, 摊铺前纵缝处划线, 人工将接缝处水稳料清除, 使断面垂直, 将水稳料中的大颗粒清除, 再进行摊铺作业。
横缝必须垂直相接, 当天摊铺及碾压完成后, 在水稳料终凝之前, 用3米靠尺找出末端渐变出, 划线并人工清除, 保证接缝垂直。
(7) 、整型
终压完及时检测水泥稳定红土粒料平整度, 对部分不平整的部位及时处理。
(8) 、交通管制及水泥稳定红土粒料养生
摊铺成型的水泥稳定红土粒料在养护期禁止各类车辆通行。
终压完成后经检测平整度和压实度合格后开始养养护。根据公路路面基层施工技术规范3.6.4规定:采用沥青乳液进行养生, 沥青乳液的用量按0.8~1.0kg/m2 (指沥青用量) , 宜分两次喷洒。第一次喷洒沥青含量约35%的慢裂沥青乳液, 使其能稍透入基层表层。第二次喷洒浓度较大的沥青乳液。为防止基层干缩开裂, 同时保护基层免遭施工车辆破坏, 在乳液分裂后撒布3~8mm的小碎石, 做成下封层。在铺设下封层后30天内开始进行沥青下面层施工。
养生也可以采取洒水养护, 根据非洲天气情况以及交通状况, 经过洒水养护和沥青乳液两种养护方式试验段得相比较, 洒水养护要严格控制洒水量, 并土工布覆盖, 较易出现横向开裂。相比较沥青乳液养护可以封住基层表面, 养护后的基层各项试验结果均达到规范要求, 未出现开裂、松散等症状。
(9) 、水泥稳定红土粒料试验检测
实验室采取无侧限抗压强度2000m2检测一组, 根据设计要求7天无侧限抗压强度不小于1.5MPa (20℃条件下湿养6天, 浸水1天) 。现场终压结束后进行压实度检测, 压实度采用灌砂法对水泥稳定层的压实度进行检测, 压实度 (按重型击实标准) 不小于98%;
三、结语:
红土粒料天然级配, 开挖后可直接填筑, 且分布广泛, 取材方便, 援贝阿克萨多至博依贡道路修复项目第二标段自2013年12月份开工, 2016年8月份竣工, 项目属于贝宁运输主干道, 施工过程采取边通车边施工, 项目全部道路结构层采取红土粒料填筑, 且贝宁货运车辆普遍存在超载现象, 至今道路状况保持良好, 未出现路基沉降、路面开裂等现象, 由此可鉴, 红土粒料作为路基填筑材料, 完全满足道路使用功能以及各项规范要求。
摘要：本文以贝宁阿克萨多至博依贡道路修复第二标段项目为实例, 阐述红土粒料在路基施工过程中的应用。
关键词：红土粒料,路基填筑,应用
参考文献
[1] 《公路路基施工规范 (JTGF10—2006)
[2] 《援贝宁阿克萨多-博依贡道路修复项目第二标段设计说明》