淺論施工中水泥穩(wěn)定砂礫基層的質(zhì)量控制

摘要：水泥穩(wěn)定基層的檢測和控制是施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵,針對(duì)現(xiàn)行水泥穩(wěn)定基層施工過程中的檢測及控制方法，結(jié)合工程實(shí)際情況，從原材料、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝及施工過程控制等方面淺析質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定砂礫，施工工藝，質(zhì)量控制

1、引言

由于砂礫便于取材、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)，水穩(wěn)定性好，良好的力學(xué)性能和板體性，水泥穩(wěn)定砂礫被廣泛用于路面基層或底基層。但在施工過程中由于質(zhì)量控制不力，同時(shí)也易暴露出許多問題。如局部沙礫粒徑級(jí)配強(qiáng)度不均導(dǎo)致松散破碎、水泥劑量控制不嚴(yán)易出現(xiàn)路面早期開裂等問題也嚴(yán)重影響了公路的使用壽命。

2、原材料的控制

水泥穩(wěn)定砂礫的強(qiáng)度和穩(wěn)定性與水泥、砂石等原材料的質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系。選擇合適的原材料，不但可以得到滿足設(shè)計(jì)要求的路面基層，而且還可以達(dá)到減小工程成本，降低工程造價(jià)的目的。

1.1水泥

水泥作為集合料的一種膠結(jié)穩(wěn)定劑，其質(zhì)量對(duì)集料的質(zhì)量是至關(guān)重要的，施工時(shí)宜選用初凝時(shí)間在3小時(shí)以上終凝時(shí)間較長（宜在6小時(shí)以上）、標(biāo)號(hào)較低的水泥。不應(yīng)使用快凝水泥、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)水泥，水泥初終凝時(shí)間是確定水泥穩(wěn)定砂礫的施工控制時(shí)間的重要依據(jù)。根據(jù)通用硅酸鹽水泥（GB/T175-2007）和水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性試驗(yàn)方法（GB/T 1346-2001）對(duì)水泥進(jìn)行以下等項(xiàng)目的試驗(yàn)檢測:水泥細(xì)度試驗(yàn)、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)、水泥凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)以及水泥膠砂強(qiáng)度(ISO法)試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足技術(shù)規(guī)范要求后，方能將水泥組織采購進(jìn)場。

1.2集料

集料應(yīng)保證材料顆粒粒徑均勻和含泥量控制在規(guī)范規(guī)定(JTG E42-2005)范圍內(nèi)的沙礫材料。在水泥穩(wěn)定砂礫底基層施工質(zhì)量控制過程中，要重點(diǎn)控制兩個(gè)方面：①砂礫的最大粒徑不應(yīng)超過37.5mm,②4.75mm以上礫石含量不宜低于60%。

1.3水

通常適合于飲用的水，均可拌制和養(yǎng)護(hù)水穩(wěn)。如對(duì)水質(zhì)有疑問，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)，需要進(jìn)行試驗(yàn)。

3、配合比設(shè)計(jì)

3.1配合比設(shè)計(jì)目的

水泥穩(wěn)定砂礫混合料的配合比設(shè)計(jì)指根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)對(duì)半剛性基層的技術(shù)指標(biāo)要求，選擇施工將采用的砂礫料、結(jié)合料（水泥），通過實(shí)驗(yàn)檢測以最終確定水泥劑量以及混合料集料級(jí)配、最佳含水量、最大干密度，用以指導(dǎo)施工，保證水泥穩(wěn)定砂礫基層滿足設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求，經(jīng)濟(jì)合理。

3.2配合比設(shè)計(jì)原則

3.2.1混合料的配合比設(shè)計(jì)通過對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用的礦料分別進(jìn)行篩分試驗(yàn)和測定其相對(duì)密度，根據(jù)各種礦料的顆粒級(jí)配和計(jì)算用量比調(diào)配出合理的級(jí)配曲線。

3.2.2在達(dá)到強(qiáng)度的前提下，應(yīng)采用較小水泥劑量節(jié)約成本，但應(yīng)充分考慮實(shí)際施工時(shí)的不均勻性。

3.2.3確定出準(zhǔn)確的EDTA滴定標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

4、現(xiàn)場試驗(yàn)段

在正式鋪筑前，按照試驗(yàn)獲取的試驗(yàn)配合比，鋪筑試驗(yàn)段，通過試驗(yàn)段的鋪筑，獲得最優(yōu)化的施工配合比、合適的拌和時(shí)間、攤鋪速度、優(yōu)良?jí)簩?shí)機(jī)具的組合及碾壓工藝、攤鋪系數(shù)的確定及合適的作業(yè)長度等一系列控制施工參數(shù)，提出標(biāo)準(zhǔn)施工方法。除試驗(yàn)段強(qiáng)度及幾何尺寸滿足要求外，現(xiàn)場鉆芯取樣的完整性及強(qiáng)度是控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，試驗(yàn)段長度宜為100-150米，宜選用兩種或多種不同的碾壓組合，必要時(shí)可調(diào)整水泥用量及含水量進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，以獲取最佳施工方法。

5、混和料的拌和

在水泥穩(wěn)定砂礫混合料拌和過程中，集料的均勻性、水泥用量等是直接影響水泥穩(wěn)定砂礫結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度和性能的關(guān)鍵因素。混合料的拌制可從以下方面控制：

5.1廠拌設(shè)備的選擇

拌和設(shè)備的性能決定了混和料的配料精度和均勻性，應(yīng)選用帶有電子計(jì)量裝置的高性能穩(wěn)定土拌和機(jī)，以保證混合料的級(jí)配符合配合比要求，保證拌和料的穩(wěn)定性。

5.2水泥劑量控制

水泥的用量對(duì)水泥穩(wěn)定層質(zhì)量起著關(guān)鍵作用，劑量太小，不能滿足水泥穩(wěn)定砂礫強(qiáng)度指標(biāo)，而劑量太大，既不經(jīng)濟(jì)、還會(huì)使基層的易出現(xiàn)早期裂縫，從而引起面層相對(duì)應(yīng)的反射裂縫，降低路面使用質(zhì)量和壽命。考慮施工時(shí)各種損耗，工地實(shí)際采用的水泥劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量增加0.1～0.5%，以確保水泥穩(wěn)定基層的質(zhì)量，但應(yīng)控制水泥最大劑量不超過6%，以減少混和料的收縮性。

5.3含水量控制

一般情況下，拌和含水量應(yīng)考慮到運(yùn)輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失，所以應(yīng)比最佳含水量略高0.5%～1%，若氣溫較高或運(yùn)輸距離較長時(shí)應(yīng)高1%～2%。施工中含水量過小，混和料易松散，不容易碾壓成型，會(huì)影響混和料的密度和強(qiáng)度。含水量過大，會(huì)出現(xiàn)“彈軟”、“波浪”等病害。所以施工過程中，要根據(jù)具體情況及時(shí)調(diào)整含水量的大小。

6、混和料的運(yùn)輸和攤鋪

拌和機(jī)在出料時(shí)不允許將成品料直接從出料口放落到地上，然后再用裝載機(jī)裝料上車，應(yīng)直接從出料口將成品料放落到車上，每次裝料上車時(shí)，應(yīng)分三次裝，每裝一次移動(dòng)下車位，避免混合料離析，運(yùn)輸過程中應(yīng)在車上加蓋蓬布。車輛在運(yùn)輸過程中發(fā)生故障，致使水泥終凝時(shí)間超時(shí)，該車料應(yīng)予以廢棄。

6.1．?dāng)備伂F(xiàn)場的準(zhǔn)備工作

6.1.1攤鋪前應(yīng)對(duì)下承層進(jìn)行檢測，下承層表面應(yīng)清除其表層上的浮土、雜物，以免產(chǎn)生松散、起皮現(xiàn)象。開始攤鋪時(shí)，要在墊層上灑水使其表面濕潤，但灑水量不能過大，產(chǎn)生自由積水現(xiàn)象。

6.1.2準(zhǔn)確施工放樣。在全線路面施工前，要對(duì)全線的導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測。為了避免由于基準(zhǔn)鋼絲繩的垂度影響攤鋪的平整度，其鋼立柱縱向間距不宜過大，直線宜為10米，曲線宜為5米，并用緊線繩拉緊。

6.1.3由于水泥穩(wěn)定土受攤鋪時(shí)間的限制，在攤鋪前必須認(rèn)真檢查攤鋪及碾壓設(shè)備，確保其完好狀態(tài)，攤鋪和碾壓設(shè)備有條件時(shí)應(yīng)多配備一套，以免由于機(jī)械故障造成中途停機(jī)，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)要加強(qiáng)攤鋪現(xiàn)場與拌和廠之間的聯(lián)系，以應(yīng)付緊急情況。

6.1.4攤鋪設(shè)備的選型。公路的基層宜采用攤鋪機(jī)攤鋪混和料。應(yīng)選擇攤鋪性能好的全自動(dòng)找平攤鋪機(jī)，盡可能整幅一次攤鋪，可很好地控制攤鋪厚度和表面平整度。攤鋪機(jī)的攤鋪效果必須滿足攤鋪料不離析、級(jí)配良好、穩(wěn)定、平整度、橫坡度均符合規(guī)范要求。

6.2攤鋪

拌和好的成品料運(yùn)至施工現(xiàn)場后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行攤鋪，攤鋪過程中應(yīng)控制好松鋪厚度及粒料的均勻性。攤鋪機(jī)在攤鋪過程中，應(yīng)按控制線勻速攤鋪，對(duì)出現(xiàn)的攤鋪機(jī)拉痕凹面或粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，應(yīng)人工進(jìn)行填補(bǔ)或局部換料。如攤鋪機(jī)中途發(fā)生故障，沒有在水泥初凝時(shí)間前修理好，該處應(yīng)設(shè)置施工縫。

7、混和料的壓實(shí)和養(yǎng)生

碾壓過程中必須遵守“先輕后重，由慢到快”、超高段碾壓“由低到高”的原則，且輪跡重合不小于30cm。壓路機(jī)要直線行走，中途不得剎車、停車、啟動(dòng)或調(diào)頭，倒車要緩慢勻速，也不得剎車或重新啟動(dòng)。從加水拌和到碾壓成型，最好在水泥初凝時(shí)間內(nèi)完成，最遲不能超過水泥終凝時(shí)間。碾壓過程中如氣溫高或風(fēng)天基層表面易風(fēng)干，可利用輪胎壓路機(jī)自動(dòng)噴水裝置邊噴水邊碾壓。碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢測合格后，應(yīng)立即開始養(yǎng)生，養(yǎng)生期不宜少于7天，并應(yīng)封閉交通，除灑水車輛外，嚴(yán)禁其他車輛通行。

8、結(jié)語

水泥穩(wěn)定基層有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也不能忽視它的缺陷，這種結(jié)構(gòu)如果在施工過程中不能很好的進(jìn)行質(zhì)量控制，很容易產(chǎn)生如松散、裂紋等病害影響整體強(qiáng)度和性能。實(shí)踐證明只要嚴(yán)格執(zhí)行《技術(shù)規(guī)范》要求，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)控制，組織管理到位，就能夠確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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

[2] JTG E51-2009公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程

[3] JTG E42-2005公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程

作者簡介：

嚴(yán)冬梅（1967-），女，漢族，陜西城固人，陜西省安康公路管理局試驗(yàn)檢測工程師。