白躍廷
(山西臨汾市交通局,山西 臨汾 041000)
在粉碎的或原狀松散的土(包括各種粗、中、細粒土)中,摻入適當水泥和水,按照技術要求,經拌和、攤鋪,在最佳含水量時壓實及養護成型,其抗壓強度符合規定要求,以此修建的路面基層稱水泥穩定類基層。基層是面層的下臥層,它主要承受由面層傳遞的行車荷載垂直力,并將它擴散和分布到墊層和土基上。基層是路面結構中的主要承重層,因此,它應具有足夠的強度和剛度,并具有良好的擴散應力的能力,足夠的水穩定性和較好的平整度。
108國道石嶺關-新城段路面大修工程,路面結構層基層采用20 cm厚水穩碎石基層。下面就該項目基層施工中的實踐,談談水穩類基層施工中的質量控制。
(1)集料。集料用做基層時,單個顆粒的最大粒徑不應超過31.5 cm。粒徑過大,石料易離析,也不利于機械攤鋪、拌和及整平。集料壓碎值不大于35%。集料的均勻系數不大于10(即通過量為60%的篩孔尺寸與通過量為10%的篩孔尺寸的比值)。集料中0.6 mm以下顆粒塑性指數應不大于12%,有機物含量超過2%,硫酸鹽含量超過0.25%的集料不宜使用。
(2)水泥。普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥都可用于水穩碎石基層,但應選用初凝時間3 h以上和終凝時間較長(宜在6 h以上的)水泥。不宜用快硬水泥、早強水泥,禁用已受潮變質的水泥。宜采用標號較低(如325號)的水泥。
水泥穩定碎石混合料基層采用懸浮密實型配合比設計,根據7天抗壓強度試驗確定,水泥穩定碎石基層7天無側限抗壓強度達到3 MPa~4 MPa的要求。基層水泥穩定碎石的配合比(質量比)為,水泥:碎石=6∶94。按重型擊實標準,基層水泥穩定類材料的壓實度大于或等于98%。

表1 懸浮密實型水泥穩定碎石集料級配
該項目水泥混合料采用WB500型穩定土拌和設備進行集中拌制混和料。正式拌和以前必須先調試設備,使混合料的顆粒組成和含水量都達到規范規定的要求,當原材料的顆粒組成發生變化時,應重新調整生產配合比。配料應準確,拌和應均勻;含水量宜略大于最佳值,使混合料運到現場攤鋪后碾壓時的含水量不小于最佳值;不同粒級的碎石以及細集料(石屑)應隔離。集料的最大粒徑和集配應符合規范要求。
在鋪筑路面基層前,首先對結構層進行強度試驗,對不能滿足其強度要求的不能鋪筑。施工中要按規范抽檢頻率抽取無側限抗壓強度試件。
試件在規定溫度下保濕養生6天,浸水1天后,進行無側限抗壓強度試驗,并計算試驗結果的平均值和偏差系數(Cv)。
平均抗壓強度R應滿足下式要求
R≥Rd/(1-1.645Cv)Cv小數計
工地實際采用的水泥劑量應為室內試驗確定的劑量的0.5%~1.0%。
該項目攤鋪水穩碎石基層選用RP751攤鋪機梯隊作業,攤鋪前測量放樣是保證施工質量的關鍵。放樣時,首先是在已鋪筑的下承層上恢復中線直線段每10 m設一樁,曲線段加密到5 m設一樁,并在兩側邊緣外0.3 m~0.5 m設指示樁;然后進行水平測量,在兩側指示樁上方根據設計高程及試驗段確定的松鋪厚度設置攤鋪機水平傳感導線。導線采用直徑2 mm~3 mm的不銹鋼絲,用緊張器拉緊,緊張力不小于800 N,架設長度不大于200 m,并根據攤鋪機特性設置方向導線,并在每次攤鋪前是攤鋪過程中對導線進行復核測量,確保施工的準確性?;鶞示€應盡量靠近熨平板,以減少厚度增量值,為保證連續作業,每側鋼絲繩至少應具備有3根200 m~250 m的鋼絲,在未走完本段鋼絲之前,下段鋼絲已架設完成。
攤鋪機的作業速度對攤鋪機的作業效率和攤鋪質量影響極大。正確選擇作業速度是加快施工進度,提高攤鋪質量的重要手段。如果攤鋪機時快時慢,時開時停將導致熨平板受力系統平衡變化頻繁,會對鋪層平整度和密實度產生很大影響。過慢使鋪層疏松,供料困難,停機會使鋪層表面形成臺階狀,影響平整度。
選擇攤鋪速度的原則是保證攤鋪機的連續作業。合理的攤鋪速度可根據混合料供給能力,攤鋪寬度和厚度按下式求得:

式中:Q:混合料供給能力,t/h;
h:壓實后的攤鋪厚度,cm;
b:攤鋪寬度,m;
r:水穩混合料的壓實密度,t/m3。
(1)水穩碎石混合料宜采用較大噸位的運料車運輸,但不得超載或急剎車、急彎掉頭使底基層造成損傷。運料車的運力應稍有富余,施工過程中,攤鋪機前宜待候的運料車多于5輛后,開始攤鋪。
(2)運料車每次使用前后必須清掃干凈。從拌和機向運料車上裝料時,應多次挪動汽車位置,平衡裝料,以減少混合料離析。運料車運輸混合料宜用苫布覆蓋保水分、防雨、防污染。
(3)運料車進入攤鋪現場時,輪胎上不得沾有泥土等可能污染路面的臟物,否則宜設水池洗凈輪胎后進入工程現場。
(4)攤鋪過程中運料車應在攤鋪機前100 mm~300 mm處停住,空檔等候,由攤鋪機推動前進開始緩卸料,避免撞擊攤鋪機。
壓實是水穩碎石基層施工的最后一道工序,若采用了優質的筑路材料,精良的拌和與攤鋪設備,良好的施工技術,可攤鋪出較理想的混合料層,而良好的路面質量則需要通過碾壓來體現。如果碾壓中出現任何質量缺陷,必將前功盡棄。因此,必須重視壓實工作。碾壓機械的造型與組合包括2臺20 t以上振動壓路機,1臺18 t~21 t靜力光輪壓路機。
(1)攤鋪混合料整型后,當混合料的含水量等于或略大于最佳含水量時,立即用停振的振動壓路機在全寬范圍內先靜壓1遍~2遍,然后打開振動器均勻壓實到規定的壓實度。碾壓時振動輪必須重疊。通常除路面兩側應多壓2遍~3遍以外,其余各部分碾壓到的次數盡量相同。
(2)嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上“調頭”或急剎車。
(3)碾壓過程中,水泥穩定碎石的表面應始終保持潮濕,如表層蒸發過快,應盡快灑少量的水。
(4)碾壓過程中,如有“彈簧”、松散、起皮等現象,應及時翻開重新拌和(如加少量的水泥)或其他方法處理,使其達到質量要求。
(5)在碾壓過程結束之前,用平地機配合人工再終平1次,使其縱向順適,路拱和標高符合規定要求。終平時應仔細用路拱板校正。必須將高出部分刮除,并掃出路外。
(1)當天兩段工作段的銜接處,應搭接拌和,即先施工的前一段尾部留5~8不進行碾壓,待第二段施工時,對前段留下未壓部分要加部分水泥重新拌和,并與第二段一起碾壓。
(2)應十分注意每天最后一段末端縫(即工作縫)的處理,工作縫應成直線,而且上下垂直。經過攤鋪整型的水泥穩定碎石當天應全部壓實,不留尾巴。第二天鋪筑時為了使已壓成型的穩定邊緣不致遭受破壞,應用方木(厚度與其壓實度相同)保護,碾壓前將方木提出,用混合料回填并整平。
(1)每一段碾壓完成后應立即養生,不得延誤。
(2)在整個養生期間都應使水泥穩定碎石層保持潮濕狀態,養生結束后,必須將覆蓋物清除干凈。
(3)在養生期間未采用覆蓋措施的穩定碎石層上,除灑水以外,應封閉交通。在采用覆蓋措施的水泥穩定碎石層上不能封閉交通時,應限制重車運行,其他車輛車速不得超過30 km/h。
(4)水泥穩定碎石基層上立即鋪筑瀝青面層時,不需太長的養生期。但應始終保持表面濕潤,至少灑水養生3天。
總之,在水穩碎石基層施工中,要堅持事先控制,過程控制,以數據科學指導生產,堅持質量第一的指導思想,嚴格按程序進行施工,把質量通病消除在萌芽狀態,才能確保水穩碎石的強度、壓實度、平整度,保證水穩碎石基層路面的施工質量。