水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量控制

【摘要】為適應(yīng)經(jīng)濟的發(fā)展，全國各地對公路結(jié)構(gòu)層的標準也做了改善，全部采用了水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層。在公路使用和施工過程中也暴露出許多質(zhì)量問題：如強度不足、局部松散破碎、干縮裂縫等問題，嚴重影響了公路的使用壽命。本文結(jié)合工程實際和自身的施工經(jīng)驗，從原材料、配合比設(shè)計、施工工藝及施工過程控制等方面作一下論述。

【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石 質(zhì)量 控制

水泥穩(wěn)定碎石作為半剛性材料，以其整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好等特點在公路路面基層施工中被廣泛應(yīng)用。為了保證水泥穩(wěn)定碎石路面基層滿足設(shè)計要求和使用要求，除結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、路基強度滿足要求外，重點是水泥穩(wěn)定碎石路面基層的原材料選擇、混合料組成設(shè)計和施工過程的質(zhì)量控制。

1、水泥穩(wěn)定碎石形成機理

水泥穩(wěn)定碎石是以級配碎石作骨料，采用一定數(shù)量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實。其強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結(jié)原理，同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。它的初期強度高，并且強度隨齡期而增加很快結(jié)成板體，因而具有較高的強度，抗?jié)B度和抗凍性較好。水泥穩(wěn)定碎石水泥用量一般為混合料3%～6%，7天的無側(cè)限抗壓強度可達3～5MPa，較其他路基材料高。水泥穩(wěn)定碎石成型后遇雨不泥濘，表面堅實，是高級路面的理想基層材料。

2、材料的質(zhì)量控制

水泥穩(wěn)定碎石基層這種結(jié)構(gòu)對原材料要求較嚴，嚴把材料質(zhì)量關(guān)是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。水泥穩(wěn)定碎石路面基層的原材料主要有水泥、粗集料、細集料、礦粉。水泥應(yīng)選用初凝時間3h以上和終凝時間較長（宜在6小時以上）的低標號水泥（為325），且不應(yīng)采用快凝水泥、早強水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。各項技術(shù)指標應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求，水泥初終凝時間是確定水泥穩(wěn)定碎石的施工控制時間的重要依據(jù)。粗集料的質(zhì)量控制指標主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)層性能決定的碎石壓碎值和顆粒組成，確定出碎石的強度和級配，石料的壓碎值不超過30%，磨耗值不超過35%。細集料主要是控制好石屑的顆粒組成和摻加量，保證級配連續(xù)。為了把好原材料質(zhì)量關(guān)，應(yīng)需加強對各類原材料的料源進行提前確定和檢查，在使用過程中按規(guī)定頻率抽樣檢驗，不合格的材料一律清退出場。通常適合于飲用的水，均可拌制和養(yǎng)護水泥穩(wěn)定碎石。如對水質(zhì)有疑問，要確定水中是否有對水泥強度發(fā)展有重大影響的物質(zhì)時，需要進行試驗。從水源中取水制成的水泥砂漿的抗壓強度與蒸餾水制成的水泥砂漿抗壓強度比，低于90%者，此種水不能用于水泥穩(wěn)定碎石的施工。

3、配合比設(shè)計

試驗室經(jīng)過一定數(shù)量的原材料試驗和混合料制成試件進行無側(cè)限抗壓強度試驗，確定了混合料的配合比及最大干密度和最佳含水量，以后就靠拌合設(shè)備的配料準確。配料準確是保證水泥穩(wěn)定碎石內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過對工程實際應(yīng)用的礦料分別進行篩分試驗和測定其相對密度，根據(jù)各種礦料的顆粒級配和計算用量比調(diào)配出合理的級配曲線。由于水泥劑量對干縮性的影響，隨集料平均粒徑的增大而減少，集料平均粒徑越大，水泥劑量對干縮性的影響越?。辉谙嗤瑮l件下，水泥穩(wěn)定碎石中粗粒料的收縮性較細粒料的收縮性要小得多；對大多數(shù)土混合料而言，隨水泥劑量的減少，收縮性逐漸減少，并達到最小值，隨水泥劑量的增加，收縮性逐漸增大，水泥劑量過大，同樣會產(chǎn)生收縮裂縫。配料準確的施工過程控制是： （1）碎石的級配要嚴格控制，在粗集料中單個顆粒最大粒徑不應(yīng)超過37.5mm。（2）水泥穩(wěn)定碎石混合料的比例要嚴格控制。即通過一定料斗門開啟高度下的給料皮帶機電機轉(zhuǎn)速比實現(xiàn)既定的混合料比例，具體調(diào)試時，碎石比例宜控制在80%～85%之間。根據(jù)不同設(shè)計強度的要求，確定水泥用量，確定各種混和料的最佳含水量、最大干密度，以此初步確定各料倉的供料比例。應(yīng)考慮各地材料性能不同而引起的差異，注意混和料的強度應(yīng)能滿足7d鉆芯取樣檢測的要求。

4、混合料的拌合

在水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和過程中，均勻性是影響水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)強度的關(guān)鍵因素。基層水泥穩(wěn)定碎石必須采用集中廠拌混和料，混合料的拌制可從以下方面控制：

（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)選用帶有電子計量裝置的高性能穩(wěn)定土拌和機，以保證混合料的級配符合配合比要求，保證拌和料的穩(wěn)定性。

（2）.水泥劑量控制

水泥的用量對水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量起著關(guān)鍵作用，劑量太小，不能確保水泥穩(wěn)定碎石施工質(zhì)量，而且水泥穩(wěn)定碎石強度也不能滿足承載力要求，而劑量太大，既不經(jīng)濟、還會使基層的裂縫增多、增寬，從而引起面層相對應(yīng)的反射裂縫。考慮施工時各種損耗，工地實際采用的水泥劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗確定的劑量增加0～0.5%，以確保水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量，但應(yīng)控制不超過6%，以減少混和料的收縮性。

（3）.含水量控制

根據(jù)路面基層施工技術(shù)規(guī)范及國內(nèi)外施工經(jīng)驗，一般情況下拌和含水量應(yīng)比最佳含水量略高0.5%～1%，若氣溫較高或運輸距離較長時應(yīng)高1%～2%，以彌補混和料運輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失。含水量過大，既會出現(xiàn)“彈軟”、“波浪”等現(xiàn)象，影響混和料可能達到的密實度和強度，也會增加混和料的干縮性，使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫。含水量過小，混和料易松散，不容易碾壓成型，也會影響混和料可能達到的密實度和強度。施工過程中要根據(jù)氣溫情況及運輸距離及時調(diào)整含水量的大小，根據(jù)規(guī)范、經(jīng)驗及現(xiàn)場攤鋪碾壓的效果確定。

5、混合料的運輸和攤鋪

長距離運輸，混合料含水量容易損失，產(chǎn)生離析，造成攤鋪碾壓后，基層局部平整度差，長距離運輸，應(yīng)通過試驗，采取措施，及時攤鋪，在水泥的終凝時間內(nèi)，完成水泥穩(wěn)定碎石的運輸、攤鋪、碾壓、成型。

（1）.攤鋪現(xiàn)場的準備工作

①攤鋪前必須清除墊層上的浮土、雜物清理干凈，以免產(chǎn)生松散、起皮現(xiàn)象。開始攤鋪時，要在墊層上灑水使其表面濕潤。

②準確施工放樣。在全線路面施工前，要對全線的導(dǎo)線點、水準點進行復(fù)測。為了避免由于基準鋼絲繩的垂度影響攤鋪的平整度，其鋼釬縱向間距不宜過大，直線宜為10米，曲線宜為5米，并用緊線繩拉緊。

③由于水泥穩(wěn)定碎石受攤鋪時間的限制，在攤鋪前必須認真檢查攤鋪及碾壓設(shè)備，確保其完好狀態(tài)，以免由于機械故障造成中途停機，造成不必要的經(jīng)濟損失。

④攤鋪設(shè)備的選型。應(yīng)選擇攤鋪性能好的全自動找平攤鋪機，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。攤鋪機的攤鋪效果必須滿足攤鋪料不離析、級配良好、穩(wěn)定、平整度、橫坡度均符合規(guī)范要求。

（2）.混合料的攤鋪

拌和好的成品料運至現(xiàn)場應(yīng)及時按確定的松鋪厚度均勻（攤鋪系數(shù)在1.3～1.5之間）、勻速的攤鋪，攤鋪過程中盡可能少收料斗。為確保攤鋪機行走方向的準確性，可在底基層上灑白灰線，以控制攤鋪機行走方向，攤鋪機要保持適當?shù)乃俣染鶆蛐旭?，不宜間斷，以避免出現(xiàn)“波浪”和減少施工縫，在攤鋪機后面設(shè)專人消除局部細集料離析現(xiàn)象。用找補的方法摻撒新混合料或鏟除局部粗集料蜂窩之處，用新拌混合料填補。水泥穩(wěn)定碎石下承層攤鋪成型后，在鋪筑上承層水泥穩(wěn)定碎石前將下承層的表面刷一層水泥凈漿，使上下兩層結(jié)合良好。

水泥穩(wěn)定碎石基層有諸多優(yōu)點，但也不能忽視它的缺陷，這種承重結(jié)構(gòu)層如果操作不好，容易出現(xiàn)裂紋，影響整體強度。實踐證明只要嚴格執(zhí)行《技術(shù)規(guī)范標準》和《質(zhì)量檢驗評定標準》的要求，抓住關(guān)鍵工序，加強管理，嚴控施工過程，就能夠消除質(zhì)量通病確保工程質(zhì)量

【參考文獻】

公路工程無機結(jié)合料試驗規(guī)程JTJ057-94

公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-2000