水泥穩(wěn)定土施工技術(shù)

趙武強(qiáng)

1 簡(jiǎn)述水泥穩(wěn)定土的基本性質(zhì)

水泥穩(wěn)定土作為一種基層材料,目前在各種等級(jí)的道路工程中適用性較廣。從理論上分析,水泥穩(wěn)定土是一種水穩(wěn)性材料,用水泥來(lái)穩(wěn)定能顯著地改變土的物理力學(xué)性質(zhì),獲得良好的整體性、足夠的力學(xué)強(qiáng)度和抗水性、耐久性、抗凍性,符合各種路面基層材料的基本技術(shù)要求。

2 工程概況

河南省泌陽(yáng)—桐柏高速公路土建工程項(xiàng)目起于泌陽(yáng)縣城東南馬谷田鄉(xiāng)以南的大水沖,與驛陽(yáng)高速公路終點(diǎn)對(duì)接,并和滬陜國(guó)家高速公路信陽(yáng)—南陽(yáng)段相連,向南與省道S206及國(guó)道G312相交,跨淮河后,在桐柏縣東南的出山止于豫鄂兩省交界處,接湖北省隨岳高速公路北段,路線全長(zhǎng)約36.389 km。本標(biāo)段為No.1標(biāo)段,線路起訖里程為K0+988.561～K7+643,全長(zhǎng)6.654 km。本標(biāo)段路基共有路基挖方:1 009 535 m3,路基填方:611 605 m3,其中路床處理110 000 m3。

3 水泥穩(wěn)定土試驗(yàn)段工藝參數(shù)及試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

在項(xiàng)目標(biāo)頭劃分K0+988.561～K1+140為水泥穩(wěn)定土試驗(yàn)段。在項(xiàng)目各部門(mén)的配合下,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、調(diào)整工藝、參數(shù)、采集數(shù)據(jù)等,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)滿足了水泥穩(wěn)定土的各項(xiàng)指標(biāo)。總結(jié)出試驗(yàn)段成果如下:WBL23型路拌機(jī)拌和1遍后,在1/2輪跡處拌和1遍,共拌和2遍,保證水泥穩(wěn)定土拌和均勻。XSM220壓路機(jī)靜壓2遍,碾壓速度為2.5 km/h。XSM220壓路機(jī)振動(dòng)碾壓4遍,碾壓速度為3.0km/h,3.5 km/h。鋼輪壓路機(jī)靜壓1遍,碾壓速度為2.5 km/h～3.0 km/h。灑水養(yǎng)護(hù)。虛鋪厚度為 23 cm～24 cm;平均松鋪系數(shù)由碾壓前標(biāo)高測(cè)量記錄和碾壓后標(biāo)高測(cè)量記錄計(jì)算得出:1.21～1.26。壓實(shí)度:大于96%,輪跡重疊寬度:1/3。

4 水泥穩(wěn)定土施工技術(shù)

4.1 施工準(zhǔn)備

4.1.1 水泥穩(wěn)定土填料及水泥要求

1)路床填料要求:本標(biāo)段路床處理填料采用路塹挖方,最大粒徑不大于 5 cm,塑性指標(biāo)不大于12。2)水泥要求:采用具備生產(chǎn)許可證的廠家生產(chǎn)的32.5緩凝水泥,要求初凝時(shí)間不少于4 h,終凝不少于6 h。

4.1.2 水泥穩(wěn)定土標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)及報(bào)批

1)水泥穩(wěn)定土標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn):本標(biāo)段路床(上路床)處理采用水泥穩(wěn)定土,水泥摻量為外摻 5%(水泥∶土=5∶100)。施工前進(jìn)行穩(wěn)定土室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),確定穩(wěn)定土的滴定曲線及標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)曲線,用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。2)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)報(bào)批:穩(wěn)定土標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)束后,將試驗(yàn)結(jié)果上報(bào)監(jiān)理代表處進(jìn)行復(fù)核審批,審批后方可使用。

4.2 施工放樣

路槽驗(yàn)收合格后,在路槽頂面恢復(fù)線路中線。直線段每20 m設(shè)一樁,平曲線段每10 m設(shè)一樁,并在兩側(cè)路肩邊緣處設(shè)指示樁。然后進(jìn)行水平測(cè)量,在兩側(cè)指示樁上用明顯標(biāo)記標(biāo)出水泥穩(wěn)定土層邊緣的設(shè)計(jì)高,用以控制填層厚度。施工過(guò)程中,每層恢復(fù)1次高程,3層恢復(fù)1次中線。

4.3 備料

1)料場(chǎng)選擇:將沿線所有料場(chǎng)的土料,用肉眼鑒別,初步選定一些備用料場(chǎng)。從每個(gè)料場(chǎng)取有代表性的土料,送試驗(yàn)室進(jìn)行原土料及混合料的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,選定準(zhǔn)備開(kāi)采使用的料場(chǎng)(同時(shí)確定水泥劑量)。2)集料的運(yùn)輸和堆放。集料用挖掘機(jī)裝車,自卸汽車運(yùn)輸。裝車時(shí),注意每車的裝載數(shù)量基本相等。根據(jù)各路段需要的集料數(shù)量按計(jì)算距離卸料。布料前在路基表面根據(jù)虛鋪厚度及汽車運(yùn)量撒白灰網(wǎng),控制填料厚度。在料場(chǎng)供應(yīng)的路段范圍內(nèi),由遠(yuǎn)到近將集料堆放在路的一側(cè)。嚴(yán)格按網(wǎng)格進(jìn)行布料,避免集料不夠或過(guò)多。同時(shí)避免集料長(zhǎng)時(shí)間堆放,造成水分大量蒸發(fā),或遭雨而使含水量過(guò)大,甚至造成彈簧現(xiàn)象。如果填料粒徑過(guò)大,則在料場(chǎng)進(jìn)行篩除。

4.4 攤鋪集料

采用推土機(jī)和平地機(jī)將集料均勻地?cái)備佋陬A(yù)定的寬度上,表面力求平整,并有規(guī)定的路拱。攤料過(guò)程中,將土塊、超尺寸顆粒及其他雜物揀除。同時(shí)及時(shí)檢驗(yàn)松鋪材料層的厚度,看其是否符合預(yù)要求。必要時(shí),進(jìn)行減料或補(bǔ)料工作。

4.5 灑水預(yù)濕

灑水預(yù)濕素土,使水土在水中分布較為均勻,減少攤鋪水泥后的灑水工作量。預(yù)濕過(guò)程中,使土的含水量約為最佳含水量的70%。預(yù)濕時(shí),將水均勻地噴灑在土上。如果隔天預(yù)濕素土,有可能遭受夜雨而變得過(guò)分潮濕,則可以在當(dāng)天的清晨進(jìn)行預(yù)濕工作。

4.6 整平

集料經(jīng)過(guò)預(yù)濕之后,采用平地機(jī)整平成要求的路拱和坡度,并用輕型壓路機(jī)碾壓1遍～2遍,使集料層具有平整光滑的表面,同時(shí)具有一定的密實(shí)度,以便攤鋪水泥。

4.7 擺放和攤鋪水泥

按計(jì)算的每袋水泥的縱橫間距,用石灰在集料層上做擺放水泥的標(biāo)記。水泥用汽車直接送到攤鋪路段,直接卸在做標(biāo)記的地點(diǎn),并檢查有無(wú)遺漏和多余。然后打開(kāi)水泥袋將水泥倒在集料層上,并用刮板將水泥均勻攤開(kāi),使每袋水泥的攤鋪面積相等。水泥攤鋪完畢后,做到表面沒(méi)有空白位置,也沒(méi)有水泥過(guò)分集中的地點(diǎn)(見(jiàn)圖1)。

4.8 干拌

用路拌機(jī)進(jìn)行拌和,拌和的第一、二遍,通常進(jìn)行“干拌”,預(yù)防加水過(guò)程水泥成團(tuán)。用穩(wěn)定拌合機(jī)進(jìn)行拌和,拌合深度達(dá)到穩(wěn)定層底。拌和時(shí)設(shè)專人跟蹤拌合機(jī),隨時(shí)檢查拌合深度并配合拌合機(jī)操作員調(diào)整拌合深度。嚴(yán)禁在拌合層底部留有“素土”夾層。使拌合機(jī)略破壞(約0.5 cm～1 cm)底基層的表面,以利上下層粘結(jié)。

4.9 加水并濕拌

1)在上述拌和過(guò)程結(jié)束時(shí),如果混合料的含水量不足,用噴管式灑水車補(bǔ)充灑水。灑水車起灑處和另一端“調(diào)頭”處都超出拌合段2 m以上。禁止灑水車在正進(jìn)行拌和的以及當(dāng)天計(jì)劃拌和的路段上“調(diào)頭”和停留。2)補(bǔ)充灑水后,再次進(jìn)行拌和,使水分在混合料中分布均勻。3)灑水及拌和過(guò)程中,及時(shí)檢查混合料的含水量,含水量宜略大于最佳值,穩(wěn)定粗粒土和中粒土,較最佳含水量大0.5%～1.0%;穩(wěn)定細(xì)粒土,較最佳含水量大1%～2%。

4.1 0 灰劑量檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)改善土攪拌均勻后,采用滴定法進(jìn)行灰劑量檢測(cè),灰劑量合格后方可進(jìn)行填料碾壓施工。

4.1 1 整形、碾壓和養(yǎng)護(hù)

1)整形。混合料灰劑量檢驗(yàn)合格后,立即用平地機(jī)進(jìn)行初平。在直線段,平地機(jī)由兩側(cè)向路中心進(jìn)行刮平;在曲線段,平地機(jī)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行刮平;需要時(shí),再返回刮1遍～2遍,用輕型壓路機(jī)立即在剛初平的路段上快速碾壓1遍,以暴露潛在的不平整;然后再用平地機(jī)整平1次。每次整平都按照要求的坡度和路拱進(jìn)行。2)碾壓。a.水泥穩(wěn)定土層整平滿足要求后,混合料的含水量等于或略大于最佳含水量時(shí),立即振動(dòng)壓路機(jī)在全寬內(nèi)進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí),重疊1/2輪寬,后輪超過(guò)兩段的接縫處。壓路機(jī)的碾壓速度前兩遍采用2.5 km/h,以后采用 2.0 km/h～3.5 km/h。b.嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車。c.碾壓過(guò)程中,水泥穩(wěn)定土的表面始終保持濕潤(rùn)。3)養(yǎng)生期不能少于7 d。

4.1 2 接縫和“調(diào)頭”處的處理

1)同時(shí)施工的兩工作段銜接時(shí),采用搭接,前一段拌和整形后,留5 m～8 m不進(jìn)行碾壓,后段施工時(shí),前段留下未碾壓部分,加部分水泥重新拌和,并與后一段一起碾壓。2)水泥穩(wěn)定土層的施工避免縱向接縫。在必須分兩幅施工時(shí),縱縫采用垂直相接。

5 結(jié)語(yǔ)

水泥穩(wěn)定土在施工中對(duì)各環(huán)節(jié)的時(shí)間控制要求非常高,工藝銜接和平行流水作業(yè)必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成,才能確保水泥穩(wěn)定土的施工質(zhì)量,使其滿足規(guī)范要求,施工出合格的水泥穩(wěn)定土。因此施工中對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)執(zhí)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)程序化作業(yè),并通過(guò)試驗(yàn)段成果對(duì)各種工藝參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)和修改是成功的關(guān)鍵。

[1] JTJ 033-95,公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTJ 034-2000,公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 孫 江.公路路面基層施工[M].北京:人民交通出版社,2003.

[4] 文德云,彭富強(qiáng).路基路面施工技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2006.

[5] 張立同.對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工的探討[J].山西建筑,2008,34(2):290-291.