淺談水穩(wěn)層施工

摘要：在各等級(jí)公路路面工程中水泥穩(wěn)定碎石基層已廣泛應(yīng)用，文中在施工過程中針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層，對(duì)水泥劑量控制、含水量控制、碎石控制等方面存在的問題，提出了相應(yīng)的解決方法，路面基層的施工質(zhì)量可以得到提高。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石 基層 質(zhì)量控制

1 水泥穩(wěn)定碎石作用原理

水泥穩(wěn)定碎石層的簡稱是水穩(wěn)層，即通過對(duì)采用的水泥固結(jié)級(jí)配碎石進(jìn)行壓實(shí)完成。以級(jí)配碎石作骨料的水泥穩(wěn)定碎石，采用足夠的灰漿體積和一定數(shù)量的膠凝材料填充骨料的空隙，攤鋪壓實(shí)時(shí)按嵌擠的原理。強(qiáng)度主要靠碎石間的嵌擠鎖結(jié)原理，其壓實(shí)度接近于密實(shí)度，同時(shí)骨料的空隙有足夠的灰漿體積來填充。

強(qiáng)度隨齡期而增加很快結(jié)成板體，初期強(qiáng)度高，抗凍性和抗?jié)B度較好，具有較高的強(qiáng)度。一般為混合料3%～7%的水穩(wěn)水泥用量，可達(dá)1.5～4.0mpa的7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，這比其他路基材料高。要求水穩(wěn)成活后表面堅(jiān)實(shí)，遇雨不泥濘，所以這種基層材料是高級(jí)路面的理想用料。應(yīng)事先在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行水穩(wěn)的配合比試配，以確定粗細(xì)集料比例和水泥摻量，最大干密度同時(shí)也要確定，對(duì)于量大時(shí)，應(yīng)采用水穩(wěn)攪拌站進(jìn)行拌合。在水泥初凝前用壓路機(jī)至設(shè)計(jì)壓實(shí)度，施工可用平地機(jī)、人工和攤鋪機(jī)等方法，對(duì)水穩(wěn)在施工完后應(yīng)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

大多的道路中采用的水泥穩(wěn)定碎石根據(jù)交通部《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定屬中粒土，要求整個(gè)施工過程要在水泥終凝前完成，因?yàn)樗€(wěn)中含有水泥等膠凝材料，還要求一次達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如不能達(dá)標(biāo)則不容易修整。因而施工組織設(shè)計(jì)和計(jì)劃管理在施工中要求加強(qiáng)，現(xiàn)場施工人員的責(zé)任感和緊迫感也要增加，提高機(jī)械效率，加大機(jī)械化施工程度，施工進(jìn)度可以得到加快。因?yàn)樗€(wěn)的施工方法符合現(xiàn)代化大規(guī)模機(jī)械化的發(fā)展，所以在公路工程中水穩(wěn)的應(yīng)用會(huì)得到推廣。

2 施工準(zhǔn)備階段

2.1 材料

2.1.1 水泥 作為集合料的一種穩(wěn)定劑，對(duì)集料的質(zhì)量，水泥質(zhì)量是至關(guān)重要的，施工時(shí)選用標(biāo)號(hào)較低、終凝時(shí)間較長的水泥。不應(yīng)使用受潮變質(zhì)水泥、早強(qiáng)水泥及快凝水泥，只有這樣才能使穩(wěn)定土有足夠的時(shí)間進(jìn)行運(yùn)輸、拌和、攤鋪、碾壓，從而保證其具有足夠的強(qiáng)度。

2.1.2 集料 ①道路工程用做底基層應(yīng)用人工級(jí)配碎石時(shí)，集料的最大粒徑不應(yīng)超過40mm。扁平顆粒含量，對(duì)于基層和底基層的碎石≤20%。②水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的7天浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于4Mpa，壓實(shí)度一般不小于97%。③底基層級(jí)配碎石的壓實(shí)度一般不小于96%，壓碎率不大于30%。④級(jí)配組成：施工質(zhì)量直接與級(jí)配的好壞有關(guān)，碎石的配合比，用于底基層和基層的應(yīng)滿足要求；合適的大小石子比例，能夠保證水穩(wěn)層的整體板結(jié)性，壓實(shí)性。

2.1.3 水 通常可用適合飲用的水進(jìn)行拌制和養(yǎng)護(hù)水穩(wěn)，除此之外，如果對(duì)水質(zhì)有疑問，需要進(jìn)行試驗(yàn)，要確定水中是否有對(duì)水泥強(qiáng)度發(fā)展有重大影響的物質(zhì)時(shí)。如果從水源中取出的水制成水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度與蒸餾水制成的水泥砂漿抗壓強(qiáng)度比低于90%時(shí)，水穩(wěn)施工中不許用此種水。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn) 設(shè)計(jì)配合比要按設(shè)計(jì)圖紙中提供的，原材料性質(zhì)的試驗(yàn)結(jié)果也要結(jié)合選用，并進(jìn)行試驗(yàn)配合比試驗(yàn)。混合料的擊實(shí)試驗(yàn)至少做三個(gè)不同的水泥劑量，各種混合料的最大干密度、最佳含水量要確定。試件按計(jì)算得的干密度和最佳含水量制備，在規(guī)定溫度下試件保濕養(yǎng)生6d，再浸水24h后，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

2.3 機(jī)具設(shè)備 ①水泥穩(wěn)定層所需的主要設(shè)備 水穩(wěn)攤鋪機(jī)、裝載機(jī)、水穩(wěn)拌合站、21T壓路機(jī)、18T壓路機(jī)、2T小型壓路機(jī)、灑水車、自卸車、平板振動(dòng)夯、發(fā)電機(jī)等。②主要水穩(wěn)層檢測設(shè)備及測量器具 五米塔尺、三米靠尺、全站儀、水準(zhǔn)儀、5米鋼卷尺、50米鋼卷尺、灌砂筒。

2.4 混合料集中廠拌 以采用電腦控制計(jì)量穩(wěn)定土拌和機(jī)械集中拌和為例說明。

所用的設(shè)備在正式拌制混合料之前必須先調(diào)試，使混合料的含水量和顆粒組成都達(dá)到規(guī)定的要求，調(diào)整水量要根據(jù)集料和混合料含水量的大小，拌和質(zhì)量中配料比例必須確保準(zhǔn)確，它是滿足級(jí)配要求和強(qiáng)度要求的關(guān)鍵和保證，并應(yīng)盡快運(yùn)送拌成的合格混合料到鋪筑現(xiàn)場。拌料要求無花白料現(xiàn)象，拌合均勻。

3 施工階段

3.1 下承層的準(zhǔn)備工作 施工前水泥穩(wěn)定砂礫的下承層應(yīng)灑水濕潤，但不能有積水現(xiàn)象。下承層表面具有規(guī)定的路拱、平整度、寬度、壓實(shí)度、高程、彎沉符合要求，應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，凡是不符合設(shè)計(jì)要求的路段必須根據(jù)具體情況，換填好的材料、分別采用補(bǔ)充碾壓，且沒有任何松散的材料和軟弱地點(diǎn)，達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。搓板和車轍槽刮除平整，仔細(xì)填補(bǔ)壓實(shí)下承層面的低洼和坑洞，重新對(duì)松散處灑水進(jìn)行碾壓，達(dá)到平整密實(shí)。新施工的石灰穩(wěn)定層做為下承層時(shí)，下承層應(yīng)確保養(yǎng)生7d 以上。

3.2 施工放樣 下承層道路中線施工前由測量人員恢復(fù)，平曲線每10米設(shè)一樁位，直線段內(nèi)每20米設(shè)一樁位，并在兩側(cè)設(shè)高程及邊線指示樁，進(jìn)行水平測量，水泥穩(wěn)定砂礫層邊緣的設(shè)計(jì)高在兩側(cè)指示樁上用明顯標(biāo)記標(biāo)出。

3.3 拌合混合料 砂礫土中加入水泥并加水拌和后，土中的水分與水泥中的各種成分發(fā)生強(qiáng)烈的水解和水化反應(yīng)，氫氧化鈣同時(shí)從溶液中分解出，并形成其他水化物。砂礫土的塑性可由水泥改變，砂礫土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性可增強(qiáng)，水泥穩(wěn)定砂礫的齡期愈長，塑性指數(shù)愈小，土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也將大大增加，穩(wěn)定砂礫的強(qiáng)度隨水泥劑量增大會(huì)得到提高，穩(wěn)定性也變得更好，因此要嚴(yán)格按照試驗(yàn)配合比控制水泥用量拌合混合料，及時(shí)在拌合過程中用滴定法檢測混合料中含灰劑量。

3.4 混合料攤鋪 應(yīng)在下承層上攤鋪混合料前灑水使其濕潤，但是也不能過于潮濕。采用攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)應(yīng)注意，按事先試驗(yàn)確定的松鋪厚度在預(yù)定的寬度上將混合料均勻攤鋪，設(shè)專人消除攤鋪機(jī)后粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，局部粗集料“窩”應(yīng)注意鏟除，填補(bǔ)時(shí)用新拌混合料。混合料的含水量試驗(yàn)人員要隨時(shí)檢查，混合料的含水量方便及時(shí)調(diào)整。

3.5 初壓 當(dāng)氣候炎熱干燥時(shí)，基層混合料含水量可大于最佳含水量1％-2％，處于或略大于最佳含水量的混合料采用18t 鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓1～4 遍，潛在的不平整可以暴露出來，測量人員同時(shí)檢測高程是否符合要求，找補(bǔ)采用人工進(jìn)行，即低處先挖松、灑水、再填補(bǔ)混合料，高處鏟平，然后再碾壓成活，貼薄層找平的方法要杜絕。

3.6 終壓 已攤鋪好的水泥穩(wěn)定砂礫層的含水量和高程初步整形后進(jìn)行檢測，如果符合要求，及時(shí)用21T振動(dòng)壓路進(jìn)行全段面碾壓，直線段由邊到中，超高段由內(nèi)側(cè)到外側(cè)依次、連續(xù)、均勻地進(jìn)行碾壓，碾壓均與路中心平行，相鄰碾壓輪跡重疊1/2輪寬，即為一遍，如此碾壓6-8遍，應(yīng)對(duì)路面基層兩側(cè)多壓2～3 遍。碾壓采用先慢后快，先輕后重，先低后高的碾壓方法進(jìn)行。水穩(wěn)層的表面始終保持濕潤，碾壓過程中，達(dá)到要求的密實(shí)度98％，杜絕延時(shí)碾壓，同時(shí)沒有明顯輪跡。

3.7 檢測 檢測壓實(shí)度須在壓路機(jī)碾壓遍數(shù)達(dá)到規(guī)范要求后水泥初凝前進(jìn)行。必須在終凝時(shí)間內(nèi)將水穩(wěn)層碾壓完畢，杜絕延時(shí)碾壓，壓實(shí)后應(yīng)沒有明顯的輪跡。

3.8 接縫和調(diào)頭的處理 ①壓路機(jī)應(yīng)在各施工段端頭4～5m的范圍內(nèi)沿路面橫坡由低向高適當(dāng)橫向碾壓，以防止混合料縱向碾壓端頭時(shí)向端頭方向滑移，形成松散或裂縫現(xiàn)象，可用小型壓路機(jī)或平板振動(dòng)夯人工夯實(shí)邊角部碾壓不到的部分。②碾壓時(shí)為保證結(jié)合部的密實(shí)度，施工段結(jié)合部位應(yīng)壓過分界線4m左右。③如必須到已壓成的水泥穩(wěn)定層上進(jìn)行施工機(jī)械或其它機(jī)械的調(diào)頭時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施，做好對(duì)調(diào)頭作業(yè)段的保護(hù)，用于調(diào)頭的穩(wěn)定層一般可準(zhǔn)備約8～10m，先覆蓋一張油氈紙或厚塑料布，然后鋪上約10cm 厚的砂礫或土砂。④水泥穩(wěn)定層應(yīng)避免縱縫，如有縱縫時(shí)，必須采取垂直相接的方式進(jìn)行縱隙處理，不應(yīng)斜接。

3.9 灑水養(yǎng)生 ①宜在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)碾壓完成水泥穩(wěn)定砂礫基層，必須在碾壓完成后進(jìn)行灑水保濕養(yǎng)生，穩(wěn)定層表面不得干燥，宜保證7d左右的養(yǎng)生時(shí)間，設(shè)專人進(jìn)行養(yǎng)生期間的看守工作。②應(yīng)在水泥穩(wěn)定層施工中進(jìn)行同體積條件下做試壓塊，養(yǎng)生在同條件下進(jìn)行，以檢測水泥穩(wěn)定層強(qiáng)度是否達(dá)到規(guī)定要求。③應(yīng)對(duì)攤鋪完成進(jìn)入養(yǎng)生期后的水泥穩(wěn)定層封閉交通，除灑水車外的所有車輛不得通行。必須通行的施工車輛，重車應(yīng)限制通行，嚴(yán)禁急轉(zhuǎn)彎或急剎車，車速不應(yīng)超過20km/h。

4 結(jié)語

在各等級(jí)公路路面工程中應(yīng)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層推廣應(yīng)用，因?yàn)樗性S多優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐可知，只要在施工中加強(qiáng)對(duì)混合料含水量、材料組成比例的控制，采取適當(dāng)?shù)膲簩?shí)工藝，選擇合適的壓實(shí)機(jī)械，有效防止混合料離析，注意混合料養(yǎng)生，嚴(yán)格按要求施工，就能夠保證水穩(wěn)層的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]030-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].