白崇公路骨架密實型結構水泥穩定碎石基層施工質量控制

魏永強

【摘 要】本文介紹骨架密實型水泥穩定碎石結構在基層施工中的質量控制，通過試驗驗證骨架密實型水泥穩定碎石基層的路用性能。

【關鍵詞】水泥穩定碎石；基層；質量控制

0 前言

近年來，在公路工程建設中，水泥穩定碎石基層因其強度高、成型質量好，具有良好的力學性能和板體性而得到了廣泛應用。但傳統水泥穩定碎石基層在溫濕度變化時，極易產生收縮裂縫，縮短道路使用壽命。為了有效改善水泥穩定碎石的抗裂性，白崇公路重鋪工程中采用了骨架密實型水泥穩定碎石基層結構，該結構集料用量按嵌擠原理設計，粗集料間形成穩定的框架，細集料填充其框架空隙，從而形成摩阻力、凝聚力和密實度最好的混合料。本文以工程實際，就骨架密實型結構基層施工中各環節的質量控制，通過試驗數據驗證其路用性能。

1 原材料控制

1.1 水泥

水泥作為穩定劑，其各項指標關系到基層的強度及成型，為保證混合料有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪和碾壓，宜選用初凝時間3h以上和終凝時間6h以上的水泥，快硬、早強水泥以及變質水泥不得使用。同時用于基層的水泥標號不宜太高，宜選用325號或者425號硅酸鹽水泥。本工程水泥采用PC32.5復合硅酸鹽水泥，經試驗檢測各項指標滿足要求。

1.2 集料

集料是基層混合料獲得良好級配的基本保證，其級配和技術指標應滿足規范要求，應質地堅硬、潔凈、干燥、無風化、無雜質，對眼觀可發現的超粒徑、山皮石、針片狀含量、含泥量、石粉等明顯的砂、石料堅決不能進場使用。用于基層的集料不宜含有塑性指數的土，碎石最大粒徑不大于31.5mm，壓碎值≤35%，有機質含量不超過2%，硫酸鹽含量不超過0.25%，0.075mm以下顆粒含量不超過7%。

1.3 水

水應該潔凈，不得含有有害物質，一般飲用水可直接使用，施工料場周邊河流的水或者淺層地下水需經化驗合格后方可使用。

2 配合比設計控制

2.1 集料配比

骨架密實狀態是否形成是混合料設計的關鍵，施工時必須根據進場集料實際級配和混合料配合比進行檢驗，不宜一個生產配合比用到底。要形成良好的骨架密實性，必須把握好集料合成級配線上4.75mm和0.075mm兩個關鍵篩孔通過率，使穩定碎石的合成配合比曲線粗集料通過率盡量靠近上限，提高粗集料的含量，細集料的通過率靠近下限，減低細料和粉料的含量。本工程集料分為5檔，經優化配合比試驗，確定的集料施工配合比為碎石（16～31.5）mm：碎石（10～20）mm：碎石（5～10）mm：石屑（0～5）mm：水洗砂（0～5）mm=20%：35%：10%：5%：30%。骨架密實型水泥穩定碎石集料級配組成符合表1要求：

表1 骨架密實型碎石級配范圍（方孔篩）

2.2 水泥用量

骨架密實型結構應盡量減少水泥用量，通過優化集料級配設計，在滿足設計強度的前提下，通過選擇水泥含量相對較低的配合比，以減少半剛性基層干縮、溫縮裂縫。在設計中，一般選用能滿足7天無側限抗壓設計強度的最小水泥計量作為控制值，考慮到實際大規模施工與室內實驗的差異性，建議施工過程中增加1.0%的水泥劑量進行控制。

2.3 最大干密度和最佳含水量

最大干密度和最佳含水量是施工過程兩個很重要的控制指標，設計時根據集料級配范圍和篩分結果確定各種集料的比例，通過擊實試驗確定與水泥劑量對應的混合料ρmax和ω0，并繪制含水量—干密度關系曲線圖，以指導施工和現場壓實度檢測。

3 施工質量控制

3.1 拌合樓拌和

骨架密實結構基層材料必須選用有電子計量的拌和設備來保證混合料的級配精度。在開工前，首先標定拌合樓計量系統，調試完后進行試生產，并通過試驗驗證灰劑量、級配、含水量是否準確，以保證生產精度。本工程采用WBC-500型穩定土廠拌設備，屬按重量比控制材料配合比的機型，穩定性好，能滿足技術規范要求。

拌和時，設專人對混合料進行檢測和質量控制。每天拌和前應檢查材料的含水率、碎石的級配等，并根據天氣及氣溫變化的實際情況以及運距等具體因素適時調整加水量，以含水率略大于最佳含水率1%～2%為宜，使混合料運到現場攤鋪碾壓時的含水率接近最佳含水率。

3.2 裝料及運輸

施工過程中應根據拌和樓的生產能力及運距、攤鋪進度等計劃性的配備足夠數量且噸位在15T以上的自卸運輸車輛，確保施工前后場能夠連續、有序、穩定地進行。為避免混合料產生離析，車輛接料時，按車廂的前、后、中三個位置及順序前后移動，分多次放料。在氣溫較高、運距較遠時，運料車應采用帆布覆蓋，防止混合料曝曬水分蒸發而影響攤鋪質量。考慮到水泥的延遲時間，車輛裝料后應及時運輸至攤鋪現場，確保混合料具有適宜的攤鋪工作性。

3.3 攤鋪

攤鋪前對底基層全面抽檢驗收，同時對其表面浮塵、雜物清除干凈，并灑水濕潤。根據設計厚度和松鋪系數確定攤鋪厚度，在鋪筑直線路段以10m、平曲線路段以5m為一個斷面插好鋼釬，測量控制高程并用緊線器固定鋼絲繩至鋼釬，攤鋪機啟動后沿著鋼絲繩高度進行混合料作業攤鋪。

攤鋪機喂料前檢查、確認每車出料時間在水泥的延遲時間之內。施工中，攤鋪速度控制在1m/min-1.5m/min左右，行走應盡量勻速、減少停頓。攤鋪現場應杜絕車機互等，前后場應協調作業、步調一致。作業中，攤鋪機后設專人隨時注意攤鋪的均勻性，檢查平整度和厚度，對局部離析、不平整的路段，及時進行人工修整；對于較規則的帶狀離析、厚度偏差等應立即查找原因，及時調整消除；同時，要密切關注混合料含水量的變化，及時反饋拌和場進行適當調整。

每日攤鋪結束后的末端基層工作縫，采用人工將其切齊，并緊靠混合料一側放置高度與壓實厚度相同的長方木，碾壓密實后隔日攤鋪混合料時去除。

3.4 碾壓

對于骨架密實結構而言，大噸位壓路機振動才能達到與試驗室振動成型類似的振動頻率和強度。白崇公路基層碾壓采用了18T雙鋼輪、20T單鋼輪振動壓路機和26T重型膠輪壓路機組合碾壓。按照先輕后重、先邊后中、由內到外的原則，碾壓時先用雙鋼輪壓路機靜壓2遍，然后用重型單鋼輪振動壓路機振壓3遍，最后用26T膠輪壓路機碾壓，直至收光表面無輪跡為止，一次碾壓長度控制在50m～80m，速度控制在1.8～2.2km/h。碾壓過程中，如表面水分蒸發較快，應及時補灑適量水；如發生“彈簧”、推移、起皮等現象，應采用人工及時翻開并用新拌混合料填補找平，然后重新碾壓。

3.5 試驗檢測

基層設計壓實度為98%，以該標段K11+000～K12+000段為例，現場取樣做無側限抗壓強度試件26個。壓實度經抽檢全部符合設計要求，見表2。

表2 壓實度檢測記錄表

3.6 養生

每一段基層鋪筑碾壓完成后，經抽檢壓實度合格，即進行養生，養生采用土工布覆蓋灑水保濕養生7天，養生期間始終保持基層表面濕潤并禁止灑水車以外的其它車輛通行。

3.7 成型質量檢測

3.7.1 抗壓強度抽檢

無側限抗壓強度作為基層的力學性能指標，其結果是判定該日施工的基層是否合格的決定因素。白崇路基層設計強度為3.5MPa，K11+000～K12+000段26個基層無側限試件標準養生7天后，抗壓強度抽檢合格，見表3。

表3 無側限抗壓強度記錄表

3.7.2 鉆芯取樣結果

基層7天齡期必須能夠取出完整的芯樣，否則必須返工處理。對該工程K11+160右、K11+370左、K11+580右、K11+750左、K11+930左鉆取芯樣，經觀察，骨料分布均勻，表面光滑、密實、芯樣完整。

3.7.3 基層表面情況

養生結束后，基層表面密實，無松散，沒有發現縮縫及開裂現象。

4 結語

白崇公路骨架密實結構基層至2015年底已運營2年時間，經竣工驗收檢測，各項路用性能完全滿足規范和設計要求。尤其是半剛性基層普遍容易出現的橫向裂縫該路段至今未發現1條。實踐證明，骨架密實型結構良好的集料級配有助于減少水泥用量，從而降低干縮系數，對減少基層裂縫具有良好效果。在實際施工中，由于骨架密實結構對原材料、拌合設備、施工工藝、配合比的控制及水泥用量和動態穩定性等要求更高，要保證混合料施工結束后結構具備骨架密實的特性，仍需要不斷完善和改進技術措施來進一步提高施工質量，提高半剛性基層路面的使用壽命。

【參考文獻】

[1]JTJ 034—2000，公路路面基層施工技術規范[S].

[2]F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

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[責任編輯：湯靜]