淺談路面基層貧混凝土的應用及質量控制

摘 要：作為一種優良的基層類型，貧水泥混凝土在高速公路的基層施工中應用廣泛，其具有高強度、強板體性以及大的承載能力等優點。與發達國家相比，我國在貧水泥混凝土基層使用及研究過程中仍處于較為薄弱的狀態。文章主要從貧混凝土的基層原材料及特點等方面進行詳細的研究，為在公路施工時貧混凝土的使用及發展提供了有力的保障。

關鍵詞：公路路面；基層碾壓；貧水泥混凝土；應用；質量控制

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）15-0158-01

1 貧水泥混凝土的特點

通過將粗細級配集料與少許水泥及水的充分結合與摻和料和外加劑共同形成的具有超干硬性的混凝土拌合物，并運用振動壓路機等機械進行碾壓產生。該拌和物就被稱之為碾壓式貧混凝土。通常情況下，其水泥用量都應低于200 kg/m2，抗壓強度則應低于C15。貧混凝土在使用的過程中具有承載效果高、抵抗能力強、收縮小成本低以及較強的不均勻沉降調節的效果。與常用的半剛性基層材料進行對比，入水泥穩定碎石材料或二灰碎石等材料，貧混凝土的強度、整體性、剛度、抗凍性以及抗沖刷能力都相對較強，因此在公路施工中的運用相對廣泛，特別是對于高等級公路來說，對其路面基層的質量得到一定程度的提升。與常規混凝土施工相比，碾壓式貧混凝土施工會有明顯的差別存在。例如：塑性貧混凝土基層的應用，該施工通常運用振動壓路機在超干硬性混凝土拌合料上實施壓密作業，從而構成的混凝土基層。

2 路面基層碾壓施工中貧混凝土的質量控制

從路面基層貧混凝土的特點進行分析可以看出，對于常規的混凝土材料，在施工作業的過程中，應先對施工原材料的質量進行控制，然后則是控制混凝土的拌和、碾壓、運輸和攤鋪作業中的質量問題。

2.1 貧混凝土原材料的質量控制

①粗集料的控制。在選擇粗集料時，質地堅硬、潔凈且耐久的碎石、卵石及碎卵石是最佳選擇。在貧混凝土基層材料中應采用Ⅲ級粗集料進行施工。在實際施工中的技術要求主要有：卵石壓碎指標應控制在低于16%，而碎石壓碎指標值則應低于20%。泥量及堅固性應根據質量進行計算，一般泥量應低于1.5%，而堅固性應低于12%。②細集料的質量控制。細集料的選擇應采用質地相對堅硬、耐久且潔凈的各種沙類，例如：河砂、機制砂或沉積砂等。其各項技術指標要求主要包括以下幾方面：根據質量損失應對其堅固性進行計算，通常低于10%。根據質量對天然砂及機制砂的含泥量進行計算，通常其小于3%。機制砂單粒級的最大壓碎指標應低于30%等。③煤炭灰的質量控制。對于煤炭灰來說其各項指標的要求主要包括以下幾方面：煤炭灰的細度應低于45%，SO2應低于3%，含水量低于1.5%，燒失量低于15%等。④水泥的質量控制。在施工過程中最為關鍵的則是水泥的質量，在水泥進場之前，要求水泥具備化學成分的構成，物理及化學等各類合格指標的檢驗證明等。在使用的過程中，對于大型工程施工中通常采用機械進行攪拌，所以較多的運用到散裝水泥，對其出場溫度也有一定的要求，一般不能超過65℃。在攪拌的過程中還應對其范圍進行有效的控制，在冬季進行作業時其溫度應超過10℃。

2.2 碾壓貧混凝土的攪拌及運輸作業

貧混凝土的施工方法影響著拌和物的實際配置，因此，對于一般混合料的攪拌，貧混凝土的攪拌方法存在較大的差別，特別是在進料通道的數量、拌和時間、計量進度及攪拌類型等，存在較大的差別。①原料的配比要求。貧混凝土的關鍵在于對易壓實性、可碾壓性以及強度三方面的指標進行控制。對于實際施工中，由于外加劑、粗細集料以及水泥的不同，促使配合比中的指標不夠規范，因此在大型工程施工中，對各種配料的配合比要求應通過具體的試驗來進行確定及完善。若在貧混凝土中不摻入粉煤灰時，應使水泥用量的最小單位控制在200 kg/m2。在使用425水泥時，水泥用量的最小單位則是控制在180 kg/m2。若在貧混凝土中摻入粉煤灰時，應對單位水泥用量控制在140～200 kg/m2，也就是說在對粉煤灰進行使用時，能夠有效的減少水泥的使用，從而提升了其他集料的使用量。②確保攪拌的充分。由于碾壓貧混凝土的各種配料中具有較低的含水量，在對外加劑進行添加之后，若未能進行充分的攪拌，導致粗料、水泥及細料等未能得到充分的拌和，促使外加劑的作用無法得到有效的發揮。③貧混凝土的運輸。運用噸位在10～20 t的自卸型卡車進行運輸，要保證底盤高度與馬槽的長度相吻合，確保料具的升降性能處于良好狀態，進一步在運用的過程中與攤鋪機械的配合較為完善。為了降低落料的高度，應采用自卸卡車底盤高度保持接近拌和機的卸料口位置進行施工。而車輛的地盤高度都應與攤鋪機的卸料高度相適應。

2.3 貧混凝土的攤鋪碾壓施工

碾壓混凝土在基層施工中最為重要的環節則是攤鋪施工，作為碾壓工序的基礎，只有在攤鋪的過程中形成平整的表面，才能促使壓實后的基層表面處于平整。基層攤鋪的質量受到攤鋪機械類型、攤鋪速率、工作參數、操作方法以及供料的連續等因素的影響，從而對基層的平整度造成影響。在攤鋪的過程中其質量控制主要在于以下幾方面：在鋪裝的過程中，應采用牢固的鋼側模在邊部進行安裝，對底基層進行清掃以及灑水濕潤作業。在土基層鋪筑過程中應采用與瀝青混合料相同的機械進行施工。確保與相關技術要求及規范中的規定相符，同時還要保證縱橫向縮縫間距及位置達到設計施工中的要求。

路面最終的密實成型的關鍵在于路面的碾壓，碾壓施工通常是在攤鋪結束以后立刻進行。首先運用振動壓路機，促使碾壓時混凝土有初步液化形成。其次采用膠輪壓路機進行碾壓，使攤鋪層形成表面光滑的狀態。在碾壓施工的過程中應將平整度、邊部壓實以及局部離析作為質量控制的要點進行作業。

2.4 養護

攤鋪結束后應對混凝土進行養護劑的噴灑，當混凝土的強度達到40%時應對其進行縱橫縫的切割，貧混凝土的縱橫向接縫的鋸切應與面板接縫位置和尺寸對齊，使其切縫深度超過板厚的1/4，避免其厚度小于50 mm即可。最后采用瀝青對其進行灌縫施工。貧混凝土不對傳力桿及拉桿進行設置。在膨脹縫中應進行傳力桿和脹縫板的設置，確保脹縫位置與面層脹縫的位置對其，板頂應保持與貧混凝土基層表面持平，在施工結束以后避免縱縫出現滲水現象發生。運用養護劑噴灑及薄膜覆蓋的雙重方法對貧混凝土進行養護，通常養護周期不能低于7 d。在養護結束以后采用瀝青對齊進行填縫作業，最后進行封層即可。

3 貧混凝土路面基層裂縫的防治

3.1 裂縫形成的原因

在貧混凝土路面基層結構中，底基層及相鄰板對貧混凝土基層造成制約。通過干縮應力與溫度應力的共同作用，導致貧混凝土中會有裂縫形成，與混凝土自身形成的裂縫相結合，導致反射裂縫形成。

通過長期溫度與車輛荷載的共同作用，促使裂縫得到一定的發展，最終在瀝青混凝土面層中得到蔓延。通過相關研究分析可以看出，反射裂縫產生是由于溫度應力造成的，與最初的發展相聯系。而裂縫的加速發展是由于車輛荷載造成的。

3.2 反射裂縫的防治措施

①設置橫縫。在貧混凝土路面基層上，采用鋸切的方式對其接縫位置進行橫縫的設置，運用填縫料對橫縫中進行添加。為了避免水分或雜物進入，應采用土工布進行合理的密封，進一步將反射李峰的延伸速度得到一定程度的緩解。②瀝青混凝土面層的加厚。運用較厚的瀝青混凝土，不僅能夠使剛度得到增加，從而減少土層內的彎曲應力及剪切應力，而且還能延長裂縫從地面向頂面反射的距離，促使路面基層的使用壽命得到一定程度的提升。③應力吸水層的設置。一般運用彈性較高且勁度較低的瀝青混合料夾層，使其厚度控制在10～50 mm范圍內，模量則保持在10～100 MPa。進一步將瀝青混凝土面層及貧混凝土基層的層間結合狀況得到改善，促使溫度造成的反射裂縫的形成得到減少，從而將應力集中的現象得到消除，制約了由于合照造成的應力現象。

4 結 語

通常在重交通擴建工程中對碾壓時貧混凝土基層運用相對較多，在質量控制的過程中應從許多方面著手。在貧混凝土施工過程中存在較為復雜的施工狀況，因此在施工的過程中應廣泛關注。

參考文獻：

[1] 姚佳良，吳雄飛，袁劍波，等.基層碾壓貧混凝土配合比設計及施工質量控制研究[J].公路，2008，（7）.