1.項目介紹
隨著非洲經濟多年的快速發展，各國對公路這一重要的基礎設施的發展也越來越重視。在非洲水泥穩定土（以下簡稱“水穩”）廣泛用于各等級公路底基層、基層施工的一種半剛性路面結構型式。作為瀝青混凝土或瀝青表處（Bitumen Surface Treatment）的承重層,因其具有較好的板結性和水穩性，力學強度可調性，并能有效提高路面整體承載能力以及良好的經濟性等優點,廣泛受到非洲國家公路設計部門的青睞。但是其材料選擇、水泥劑量、攤鋪拌和、碾壓、平整、成活時間控制及工后養護在實際施工中難以控制，極易產生溫縮裂縫、干縮裂縫，厚度、強度不能滿足設計要求等缺陷，導致瀝青面層龜裂破壞,造成大的損失。所以水穩層施工一直是公路施工中的技術要點和控制難點。本文結合非洲多條公路的現場施工實踐,重點介紹弗朗西斯敦(Francistown)－拉姆奎巴納(Ramokgwebaba)公路重建項目在水穩施工中的材料控制、攤鋪拌和、碾壓、平整過程控制及成活時間控制等環節的施工及質量控制。
該公路項目位于博茨瓦納國家東北部，全長78.8公路，是國家級公路組成部分。項目起點在博茨瓦納第二大城市弗朗西斯敦市北，終點在博茨瓦納與津巴布韋交界的Ramokgwebana海關。項目0～4.5公里為雙向四車道瀝青混凝土城市道路，道路總寬度26.8米，中間設5米寬隔離帶，路面結構下基層為250mm 水泥穩定層，基層為150mm 的級配碎石，路面采用40mm 的細粒式瀝青混凝土；4.5～78.8公里為兩車道瀝青雙表處A1干線道路，寬度7.4m，兩側各有2m 寬的路肩，道路總寬度11.4m，路面結構底基層為200mm 水泥穩定土層，基層為150mm的級配碎石，路面采用20mm瀝青雙表處。
1． 水泥穩定土底基層作用
水穩底基層為介于基層與土基之間的結構層, 它的初期強度高，并且強度隨齡期而增加很快結成板體，因而在土基水穩狀況不良時,用以改善土基的工作狀況,提高路面結構的水穩性和抗凍脹能力,并可傳遞和擴散由基層傳來的荷載，以減少土基變形，保證路基在容許應力范圍內工作。
2. 材料選擇
2.1 土料
水泥穩定土對土的一般要求是易于破碎，滿足一定的級配，便于碾壓成型。級配良好的砂礫土可以提高水穩層的抗壓強度, 減少水泥用量, 而且應盡量選用開式級配砂礫, 減少細集料用量, 增強基層結構的抗變形能力。水穩用料取于借土場，先由試驗室到借土場集好的料堆取樣根據當地規范做等級試驗。試驗要求顆粒的最大粒徑小于83mm，細度模數大于1.5，液限（%）小于30，塑性指數小于10，最大干密實度達到95%時試塊ＣＢＲ(Caliornia Bearing Ratio, 美國加利福尼亞承載比)值大于45by。
2.2 水泥
水泥作為混合料的一種穩定劑，其質量對集料的質量是至關重要的。為使穩定土有足夠的時間進行攤鋪、拌和、碾壓、平整以及保證其具有足夠的強度，不應使用快凝水泥、早強水泥以及受潮變質水泥。施工時選用水泥為南非產PPC普通硅酸鹽水泥，其初凝時間不少于3h, 終凝時間不小于6h。水泥強度等級選用32.5MPa, 水泥用量由試驗確定,控制在4%～6%。
3．主要施工設備配置
主要機械設備配備表
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編號 |
類型 |
型號 |
數量 |
用途 |
|
1 |
平地機 |
Volvo G930 |
1 |
攤鋪，預拌，平整 |
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2 |
路拌機 |
Wrigten Raco 350 |
1 |
將底基料、水泥和水混合攪拌 |
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3 |
鋼輪碾 |
SR20M |
2 |
碾壓 |
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4 |
輪胎碾 |
HAMM GRW18 |
1 |
減少水分蒸發，提漿，消除裂縫 |
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5 |
灑水車 |
東風SGZ5200GSS |
2 |
施工用水以及灑水養護 |
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6 |
平板車 |
東風EQ1141G7D2 |
2 |
運送水泥 |
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7 |
自卸車 |
三菱 FV26-310 |
6 |
運送gravel（G5或G6料） |
路拌方法中最重要的施工設備是路拌機，它的性能和良好運行直接影響到做水穩的成敗。該項目用的是德國WIRTGEN公司Hamm Soil Stabilizer Raco 350路拌機，該路拌機功率大，能對加水部位進行選擇，并能對加水量和拌和深度進行較精確的控制。其工作主要參數為：整備質量15,270kg，工作重量21,350kg，最大功率370kw，最大工作寬度2400mm，拌和深度0–450mm。
