一、紅土粒料簡介
紅土粒料在非洲地區較為普遍, 不同地區的紅土粒料成分相差較大, 基本由風化巖顆粒、沙及紅土組成, 此類紅土粒料CBR可達60%以上, 由試驗可得最大干密度為2.09~2.014g/m3, 最優含水量為8.5%~9.5%。是非常好的路基填筑材料。
二、紅土粒料在道路施工過程中的應用
貝寧阿克薩多至博依貢道路修復項目第二標段是由中國政府援建的道路改造項目, 自阿克薩多機場至博依貢方向, 全線長19.26公里, 是貝寧國家重要運輸道路。路基結構由紅土粒料基層、水泥穩定紅土粒料基層、瀝青混凝土構成。
2.1紅土粒料基層施工:
紅土粒料基層經過試驗段得到數據如下:
(一) 施工工藝
通過試驗段紅土粒料基層的施工, 根據施工現場各類檢驗結果, 各類數據如下: (1) 紅土粒料松鋪系數為1.25; (2) 各工作班組機械最佳配置為:2臺18T壓路機、1臺平地機, 1臺裝載機; (3) 經過灌砂法試驗檢測最佳的碾壓遍數為:根據設計要求, 作為路床壓實度要求≥96%, 經過試驗段每遍進行灌砂法檢測, 經過靜壓1遍, 弱振1遍, 強振3遍, 最終靜壓1遍收光, 壓實度可達到98%左右, 滿足設計要求。 (4) 從現場碾壓效果來看, 每小時2公里速度碾壓效果最佳; (5) 紅土粒料碾壓時嚴格控制含水量, 在最佳含水量+1.5-2%時開始碾壓效果最佳。。
(二) 保證質量措施
1.根據試驗段數據、依據招標文件的技術、質量標準要求進行規范的程序化管理和質量控制方法: (1) 所用紅土粒料必須經過試驗檢測合格, 現場用紅土料與試驗取樣料質一致。 (2) 明確各班組人員分工, 合理安排施工節奏, 嚴格按照施工工藝進行路基填筑。 (3) 機械設備施工前進行檢測, 保障設備施工中正常運轉。 (4) 嚴格現場檢測壓實度, 如檢測某段壓實度達不到設計和規范要求時, 立即檢測紅土粒料質量、碾壓速度和碾壓變數、含水量是否合適等數據, 并采取可靠有效的措施以保障壓實度滿足設計和規范要求。 (5) 現場壓實度、松鋪系數、含水量檢測試驗人員要隨施工進度及時跟進, 并制定監督機制, 確保檢測數據真實可靠。
2.2水泥穩定紅土粒料施工:
水穩紅土粒料施工方法、工藝流程如下:
下承層準備→施工放線→水泥穩定紅土粒料備料、拌和→自卸車運輸→攤鋪機攤鋪→碾壓→接縫處理→養護
具體施工步驟:
(1) 、下承層準備、施工放線
援貝寧阿克薩多-博依貢道路修復項目第二標段水穩紅土粒料基層下為紅土粒料底基層, 水泥穩定紅土粒料攤鋪前清理底基層區域內雜物并灑水濕潤。直線段每10m設一樁, 平曲線每10m設一樁。在基層邊線外20cm處立上鋼筋樁, 攤鋪機用掛鋼絲繩控制攤鋪厚度及標高, 邊部加寬20cm, 以保證邊部壓實質量。
攤鋪時共設1.4、1.45、1.5三個攤鋪系數, 測量隊及技術人員及時收集數據, 計算出實際松鋪厚度。
(2) 、水穩備料和拌和
水穩紅土粒料中水泥用量為4%, 本工程施工采用貝寧水泥有限公司生產的普通硅酸鹽CPJ-35水泥, 水采用飲用水。根據設計要求的水穩紅土粒料無側限抗壓強度進行配合比試驗, 確定配合比中各種配料的實際摻量, 具體試驗段各摻量及試驗結果和原材料檢測結果見附表, 使所用水泥和骨料均滿足設計要求和規范規定。
水穩紅土粒料拌和站設在營地北側, 水穩紅土粒料材料均需在拌和站拌和, 因運輸和攤鋪有少量水分蒸發損失, 拌和時注意控制材料的含水量在最佳含水量+2%以內, 太干或太濕都將影響施工質量。如果在雨季中施工, 須對紅土粒料進行覆蓋, 防止下雨造成含水量過大影響施工質量。
(3) 、水泥穩定紅土粒料運輸
混合料運輸采用自卸車, 為防止下雨含水量超標及暴曬后含水量降低, 運輸過程中采取篷布覆蓋措施。經過試驗段數據、運距、拌合站拌和速度計算運輸車數量, 并準備備用車輛, 以備不時之需。
(4) 、水泥穩定紅土粒料混的攤鋪
為了保證水泥穩定紅土粒料平整度, 攤鋪采用攤鋪機攤鋪, 攤鋪要與拌和站拌和速度、運輸速度相匹配。攤鋪工作有序進行, 避免出現停機等料等狀況發生。攤鋪前, 先將下承層表面清理干凈并灑水濕潤。攤鋪機攤鋪過程中, 配備工人進行邊角處理后, 禁止薄層貼補施工。
(5) 、碾壓
水泥紅土粒料攤鋪后, 檢測混合料含水量, 當含水量處于最佳含水量+1.5-2%時開始進行碾壓。當含水量達不到最佳含水量應及時灑水后進行碾壓, 當含水量較最佳含水量降低較多應返廠重新拌和。
施工時采用1臺XD121雙鋼輪及1臺LGS820單鋼輪壓路機進行壓實。碾壓時第一先用雙鋼輪壓路機靜壓一遍, 第二采用雙鋼輪壓路機振動碾壓一遍, 第三采用單鋼輪壓路機振動碾壓至要求的壓實度, 最后單鋼輪壓路機靜壓一遍消除輪機收光。如個別區域壓路機不能作業到位的地方, 可用手扶式小振動壓路機壓實。壓路機碾壓先從低側碾壓, 然后向高側進行, 低側向高側過程中要至少重疊15-20厘米。碾壓速度控制在每小時2公里左右。
(6) 、接縫處理
路基為雙側橫坡, 因此需要分兩幅施工, 縱縫必須垂直相接, 不應斜接。半幅攤鋪完成后, 在水穩料初凝時間內進行另一幅施工, 攤鋪機移至另一幅, 攤鋪前縱縫處劃線, 人工將接縫處水穩料清除, 使斷面垂直, 將水穩料中的大顆粒清除, 再進行攤鋪作業。
橫縫必須垂直相接, 當天攤鋪及碾壓完成后, 在水穩料終凝之前, 用3米靠尺找出末端漸變出, 劃線并人工清除, 保證接縫垂直。
(7) 、整型
終壓完及時檢測水泥穩定紅土粒料平整度, 對部分不平整的部位及時處理。
(8) 、交通管制及水泥穩定紅土粒料養生
攤鋪成型的水泥穩定紅土粒料在養護期禁止各類車輛通行。
終壓完成后經檢測平整度和壓實度合格后開始養養護。根據公路路面基層施工技術規范3.6.4規定:采用瀝青乳液進行養生, 瀝青乳液的用量按0.8~1.0kg/m2 (指瀝青用量) , 宜分兩次噴灑。第一次噴灑瀝青含量約35%的慢裂瀝青乳液, 使其能稍透入基層表層。第二次噴灑濃度較大的瀝青乳液。為防止基層干縮開裂, 同時保護基層免遭施工車輛破壞, 在乳液分裂后撒布3~8mm的小碎石, 做成下封層。在鋪設下封層后30天內開始進行瀝青下面層施工。
養生也可以采取灑水養護, 根據非洲天氣情況以及交通狀況, 經過灑水養護和瀝青乳液兩種養護方式試驗段得相比較, 灑水養護要嚴格控制灑水量, 并土工布覆蓋, 較易出現橫向開裂。相比較瀝青乳液養護可以封住基層表面, 養護后的基層各項試驗結果均達到規范要求, 未出現開裂、松散等癥狀。
(9) 、水泥穩定紅土粒料試驗檢測
實驗室采取無側限抗壓強度2000m2檢測一組, 根據設計要求7天無側限抗壓強度不小于1.5MPa (20℃條件下濕養6天, 浸水1天) ?，F場終壓結束后進行壓實度檢測, 壓實度采用灌砂法對水泥穩定層的壓實度進行檢測, 壓實度 (按重型擊實標準) 不小于98%;
三、結語:
紅土粒料天然級配, 開挖后可直接填筑, 且分布廣泛, 取材方便, 援貝阿克薩多至博依貢道路修復項目第二標段自2013年12月份開工, 2016年8月份竣工, 項目屬于貝寧運輸主干道, 施工過程采取邊通車邊施工, 項目全部道路結構層采取紅土粒料填筑, 且貝寧貨運車輛普遍存在超載現象, 至今道路狀況保持良好, 未出現路基沉降、路面開裂等現象, 由此可鑒, 紅土粒料作為路基填筑材料, 完全滿足道路使用功能以及各項規范要求。
摘要：本文以貝寧阿克薩多至博依貢道路修復第二標段項目為實例, 闡述紅土粒料在路基施工過程中的應用。
關鍵詞：紅土粒料,路基填筑,應用
參考文獻
[1] 《公路路基施工規范 (JTGF10—2006)
[2] 《援貝寧阿克薩多-博依貢道路修復項目第二標段設計說明》