張曉東
(北京京航安機場工程有限公司,北京 102600)
玉樹機場改擴建項目,擬在原有機場的基礎上,拆除原站坪東側道肩,將原站坪向東擴建358m,寬120.5m。擬建場地海拔高程3881~3893m,高差約12m。場區整體地勢西高東低、南高北低,自然坡度1.5%~4%。場區地層主要為第四系松散堆積物。地下水穩定,水位埋深5.5~18.7m,最大凍土深度為1.15m,無不良地質作用。
(1)機場所處區域為高原氣候,溫度低、溫差大,冬季時間長,道面施工質量、早期病害控制難度大。
(2)新建道面分塊多,與原道面接面長,施工縫處理工程量大,處理難度高。
(3)該機場為運營機場,擴建工程施工不具備停航施工條件,風險因素多,安全管理難度大。
(4)擬建場地位于三江源保護區核心區,地處高原高寒氣候帶,植被恢復困難,環境保護要求高、難度大。
本次擴建區域地基土質情況較好,且填方用土料要求為粗粒土,結合以往地基處理經驗,本次無需特殊地基處理。為保證道面施工質量,避免工后沉降造成道面平整度不足,道面結構層底壓實度控制要求見表1[1]。
表1 道面結構層底土方及地基壓實度標準
3.2.1 基層及底基層施工控制基本參數
水泥穩定碎石基層、底基層采用機械拌和、攤鋪機攤鋪,水泥均采用初凝、終凝時間較長的32.5MPa水泥;經室內試驗及現場試驗,確定基本施工控制參數,見表2。
表2 水泥穩定碎石基層、底基層基本施工控制參數
3.2.2 混合料拌和及運輸技術要點
(1)拌和混合料時,應根據集料、混合料含水量,合理調整用水量;結合該地區氣候特點,用水量應略大于最佳用水量值,避免混合料運輸、攤鋪過程中混合料失水造成含水量不足[2]。
(2)嚴格控制混合料拌和時間,保證混合料拌和的均勻性。
(3)混合料隨拌隨用,拌和完畢后,采用自卸機動車運輸至攤鋪現場,并加蓋覆膜保護措施,減少混合料水分流失。
3.2.3 混合料攤鋪及碾壓施工技術要點
(1)混合料運輸至施工場地后,采用攤鋪機連續攤鋪,采用18~20t三輪壓路機碾壓施工;基層、底基層攤鋪厚度為18mm,攤鋪施工過程中,設置專人去除混合料中離析集料,保證基層施工質量。
(2)碾壓施工質量控制要點如下:①最初兩次碾壓施工,壓路機行進速度宜控制在1.5~1.7km/h,后續可適當增加行進速度,以縮短碾壓時長,盡量將混合料從拌和至碾壓終了施工時間控制在2h以內,但應控制最大速度不得超過2.5km/h;②碾壓遍數不宜低于6次,根據現場測得基層壓實度確定,確保壓實度符合施工設計要求;③碾壓時,重疊寬度宜控制在1/2輪寬左右;④碾壓施作過程中,應安排專人補水,避免表面干結。
(3)施工完畢后,灑水養護時間不得低于7d;基層施工應在底基層施工、養護完畢后進行,基本施工流程與底基層類似。
3.3.1 施工準備
(1)復測基層高程數據,確保壓實度、平整度符合設計要求。
(2)噴灑透層油:①滲透性能良好的慢裂灑布型乳化瀝青作為透層油;②灑布應一次、均勻灑布完成;③基層表面過分干燥時,應灑水并稍晾干后灑布;④應做好灑布量控制,及時清除多余透層油。
(3)瀝青混合料拌制:①干拌不得低于5s,濕拌不得低于25s+瀝青噴射時間[3];②混合料原料技術性能、規格、配合比等滿足相關規范要求;③拌和過程中,做好拌和量、拌和溫度、拌和時間控制,保證混合料拌和質量。
(4)混合料運輸:①宜采用自卸運輸車,運輸能力不得低于拌制生產能力;②做好車廂內壁清理,并均勻涂刷隔離劑或防黏結劑;③運輸過程中,做好保溫措施,并用插入式溫度計,做好溫度測試,嚴禁溫度過低的混合料入場攤鋪。
3.3.2 混合料攤鋪
(1)攤鋪前,應做好熨平板預熱,并根據攤鋪作業基面溫度,合理確定混合料最低攤鋪溫度,標準見表3。
表3 最低攤鋪溫度標準
(2)攤鋪速度宜控制在3~4m/min,保證攤鋪作業與混合料拌和、運輸速度協調;并做好攤鋪厚度、坡度控制,保證攤鋪施工質量。
3.3.3 瀝青砂隔離層碾壓
(1)采用雙鋼輪壓路機碾壓,碾壓速度不宜超過6m/min;初壓緊跟攤鋪機,并做好間距、速度控制,避免與攤鋪機碰撞。
(2)碾壓過程中,鋼輪處適量噴灑霧狀水;沿攤鋪方向折返位置,宜控制為階梯形;邊緣無遮擋時,宜先碾壓中間位置,邊緣留出30cm左右寬度,待中間碾壓一遍后,再碾壓邊緣位置。
(3)接縫處,應根據接縫類型,合理確定碾壓方案,保證接縫結合緊密、連接平順、無明顯離析。
3.4.1 材料質量控制
(1)道面水泥采用旋窯生產的42.5MPa以上的硅酸鹽水泥、道路水泥或普通硅酸鹽水泥,其含堿量不得大于0.6%;單位水泥用量應不小于330kg/m3。
(2)細集料選用天然河砂,泥土雜物含量不大于2.5%;粗集料采用碎石或機軋礫石,最大粒徑不超過40mm。
(3)水泥、粗細集料、拌和用水、添加劑、纖維材料等材料進場前,應做好檢查,并按照相關規范要求,進行用前檢查,確保原料質量、性能符合相關規范要求。
3.4.2 配比設計及試驗段施工
(1)配比設計:該場地處于青藏高原地區,屬高原大陸性氣候區,全年低溫期7~8個月,多年年均氣溫3℃左右,年最低氣溫-27℃,要求抗凍等級不得低于F300,混凝土基本配比(以道面工程為例)要求見表4。
(2)為保證混凝土道面耐久性,向混凝土混合料中添加增強纖維素纖維;粗細集料采用絕對體積法計算相應摻量。
(3)水灰比、粗細集料摻量、纖維素摻量、外加劑摻量等,通過進一步試驗段施工合理確定;調整時,應把握水灰比不增,水泥、纖維體積不減的原則。
(4)試驗段施工:①試驗段施工的目的,是驗證試驗混凝土混合料配比適用性,施工方案合理性,優化施工機具組合、施工組織計劃,為后續正式施工提供指導;②試驗段施工流程,應嚴格遵循相應規范、施工組織計劃進行,做好混凝土拌和、運輸、鋪筑、振搗、養生參數記錄,優化施工方案和組織計劃;③試驗段施工,應安排在非重點區域進行。
3.4.3 混凝土施工
(1)混凝土采用攤鋪機攤鋪施工,高頻自排式振搗器振搗;采取全厚一次攤鋪,攤鋪振搗同步施工方案施工;對于異形板、鋼筋補強部位,采用手持插入式振搗器振搗。
(2)根據試驗段施工情況,結合該工程所用振搗形式,確定預留沉落高差為25mm左右;振搗頻率為200Hz,振搗棒布設間距為0.5m,單振搗棒振搗功率為1kW,距基層間距為80mm。
(3)振搗過程中,應做好振搗器行進速度控制,先在端部振搗2~3min,再根據攤鋪速度合理控制,但最大速度不宜超過0.8m/min。
(4)振搗施工期間,應做好模板、振搗設備、混凝土振搗狀態檢查,發現異常、漏振立即停振,并檢查原因;發現模板、預埋件等移位及時糾偏;振搗至表面無氣泡、不下沉,開始泛漿后,立即停止振搗,避免過振。
(5)混凝土施工過程中,應根據施工場地溫度,做好混凝土出料至抹面的時間控制,場地溫度低于5℃或高于30℃禁止施工,時長要求見表5[4]。
(6)混凝土施工過程中,涉及較多預埋件、接縫施工,相應構件、構造及后續填倉、整平、拉毛施工,應嚴格按照相關設計、規范要求進行,保證道面工程整體質量。
3.4.4 混凝土養生
(1)結合該地區氣候環境特點,為保證養生質量,降低工后運營期間周期性凍融、融雪劑對道面的不利影響,改善道面抗結冰性能,采用噴涂養生劑預養生+覆膜養生配合方案。
(2)養生劑采用長鏈辛基硅烷保護劑,在表面拉毛處理后即噴灑養生劑進行預養護;材料基本技術性能要求:硅烷含量≥98%;可水解的氯化物含量≤0.01%;密度(25℃):0.88g/cm3;
(3)混凝土初凝,表面具有一定硬度后,及時灑水并加蓋覆膜養生材料;養生周期不得低于14d,強度不得低于設計強度90%。
(1)針對高原氣候特點,結合國內民航、公路等行業工程實踐,在每立方米道面混凝土摻加了約1.2kg增強纖維,有效改善了混凝土耐久性[5]。
(2)通過在施工區域、運營區域間拉設警戒線,并設置巡防小組,實現了施工區域與運營區域的隔離管理,有效保證了不停航狀態下的施工安全[6]。
(3)場地平整階段,將平整區內0.3m草皮土挖除存放,并在土面區回填、平整后重新覆蓋,有效保護土面區環境。
綜上,機場場道施工涉及面廣、質量控制難度大,對機場后期運營能力、運營安全具有深遠影響。實際施工中,應結合場地環境條件、作業條件等,合理確定道面工程施工方案,深刻把握施工技術要點,做好各工序施工質量控制。同時,應結合具體施工方案要求、環境保護要求、環境特點等,做好施工組織安排和環保方案設計,提高工程項目建設的社會效益和環境效益。