水泥穩(wěn)定碎石基層離析原因及防治措施

摘要：水泥穩(wěn)定碎石基層以其整體強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好、板體性強(qiáng)、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)廣泛應(yīng)用于瀝青混凝土路面的半剛性基層。本文將分析水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生離析的原因及應(yīng)對(duì)措施，希望有助于指導(dǎo)水泥穩(wěn)定碎石基層施工。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石；離析；質(zhì)量控制

引言

水泥穩(wěn)定碎石是近年興起的用于高等級(jí)公路基層施工的一種半剛性路面結(jié)構(gòu)形式，作為半剛性瀝青路面的主要承重結(jié)構(gòu)層，具有早期強(qiáng)度大、水穩(wěn)定性好、板體性強(qiáng)及施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。采用水泥穩(wěn)定碎石基層的施工技術(shù)，以其便于機(jī)械化施工和易于施工質(zhì)量控制，在高等級(jí)公路建設(shè)中占有的比例越來(lái)越大，目前全國(guó)大部分高等級(jí)公路普遍采用水泥穩(wěn)定碎石基層的結(jié)構(gòu)類型，但是水泥穩(wěn)定碎石基層是一項(xiàng)隱蔽性構(gòu)造物，在實(shí)際施工操作中，如果施工質(zhì)量控制不良，則極易發(fā)生離析現(xiàn)象，最終給瀝青路面工程質(zhì)量埋下隱患。因此，為保證路面工程施工質(zhì)量，研究探討水泥穩(wěn)定碎石的離析原因，進(jìn)而尋找防止離析的措施是十分有意義的。

1、產(chǎn)生離析的主要原因

1.1 原材料的影響

1.1.1 碎石的選擇與加工

水泥穩(wěn)定碎石基層的鋪設(shè)工程量是巨大的，因此常常采取多料場(chǎng)分別加工碎石、集中拌合的方法來(lái)進(jìn)行施工。這樣就使得不同產(chǎn)地的同級(jí)材料混合在一起來(lái)堆放。但是不同料場(chǎng)的石質(zhì)是有所差異的，同樣體積的碎石其質(zhì)量不一。而碎石機(jī)在加工石料的時(shí)候，對(duì)不同的石質(zhì)，其壓碎值、磨耗率等指標(biāo)不盡相同，這樣加工出的碎石顆粒的粒徑、顆粒的級(jí)配就會(huì)發(fā)生變化，集料顆粒在質(zhì)量上就不均勻，這是產(chǎn)生離析的一個(gè)原因。

1.1.2 碎石的堆放

碎石加工后，由于方量大，規(guī)格多，為節(jié)約堆放場(chǎng)地而堆放高度過(guò)高，碎石大粒料在堆放過(guò)程中由于慣性作用，大粒料容易滾落到料堆外側(cè)，產(chǎn)生離析，裝載機(jī)在上料時(shí)，往往習(xí)慣從料堆底部鏟料，將離析料供給拌合機(jī)，混合料產(chǎn)生離析的可能性就會(huì)加大。

1.2 混合料拌合過(guò)程的影響

1.2.1 拌合的場(chǎng)地

拌合機(jī)的出料口與地平面之間距離不能太高，過(guò)高會(huì)使得卸落的高度增加，離析就會(huì)增大。最適宜的高度是比料車接料高度高出20～50cm。而且在運(yùn)輸車接料的時(shí)候，為防止粗粒料往一邊滾動(dòng)，地面應(yīng)保持水平。

1.2.2 拌合的過(guò)程

1.2.2.1 拌合機(jī)的配料斗中，由于輸送皮帶的移動(dòng)，帶動(dòng)級(jí)配料沿輸送皮帶方向在配料斗中堆積，當(dāng)骨料粒徑不一致時(shí)，形成供料不均勻；

1.2.2.2拌合料進(jìn)入成品料倉(cāng)中，由于受輸送皮帶線速度的影響，粗粒料的慣性較大，直接沖撞成品料倉(cāng)前壁，然后反彈回成品料倉(cāng)后壁下方，形成粗、細(xì)料嚴(yán)重離析的現(xiàn)象，這是拌合過(guò)程中產(chǎn)生離析的重要因素。

1.3 運(yùn)輸車裝料與卸料過(guò)程的影響

1.3.1 運(yùn)輸車裝料的過(guò)程

拌合機(jī)出料口距離運(yùn)輸車車廂底面太高，在裝料過(guò)程中，大粒料往往會(huì)滾到運(yùn)料車底部和四周，造成離析。

1.3.2 運(yùn)輸車卸料的過(guò)程

運(yùn)料車在攤鋪現(xiàn)場(chǎng)向攤鋪機(jī)受料斗卸料時(shí)，由于液壓貨廂一次升得太高，混合料卸落的高度增大，從而造成離析現(xiàn)象。

2、控制離析現(xiàn)象的應(yīng)對(duì)措施

2.1 對(duì)原材料的控制

在條件允許的情況下，就盡量選擇一個(gè)材質(zhì)均勻、穩(wěn)定、儲(chǔ)量豐富的料場(chǎng)供料；當(dāng)必須采用多個(gè)料場(chǎng)時(shí)，每一料場(chǎng)的各級(jí)產(chǎn)量應(yīng)基本接近級(jí)配曲線的中值，且各料場(chǎng)的材料分開堆放，分批次進(jìn)行拌合。

針對(duì)碎石對(duì)方過(guò)高使得大料粒滾落在料堆外側(cè)產(chǎn)生離析并供給拌和機(jī)的現(xiàn)象，建議不同規(guī)格的集料應(yīng)分別堆放，碎石堆放高度不能大于3米；如大于3米時(shí)，應(yīng)在料堆周邊設(shè)隔墻；裝載機(jī)上料時(shí)，應(yīng)從料堆部向下部逐層推進(jìn)，且每一裝載層的高度不能大于3米，以防產(chǎn)生離析。

2.2 對(duì)混合料拌合過(guò)程的控制

在拌合機(jī)的配料斗頂部呈15°-18°傾角設(shè)置方孔篩，一是篩除級(jí)配料中超標(biāo)準(zhǔn)顆粒，二是分散級(jí)配料使之均勻分散下落，避免在輸送皮帶和倉(cāng)壁上堆積。由于是采用級(jí)配碎石拌料，可根據(jù)集料級(jí)配的選用情況，適當(dāng)調(diào)整輸送帶的傾角15°-18°之間，減少粗粒料的滾動(dòng)堆積，同時(shí)也可以減少拌合料進(jìn)入成品料倉(cāng)的慣性力，減少反彈離析；使用間歇式拌合機(jī)，配備準(zhǔn)確的計(jì)量裝置和分流系統(tǒng)，即降低實(shí)際配料與試驗(yàn)室配合比之間的誤差；混合料攪拌期間，投料比例，均以試拌時(shí)確定的標(biāo)準(zhǔn)和方法相同，并設(shè)專人隨機(jī)抽樣檢測(cè)，不合格的混合料不準(zhǔn)出廠，最大限度的將骨料離析消滅在施工的最初階段。

2.3 對(duì)運(yùn)輸車裝料與卸料過(guò)程的控制

為避免液壓貨廂不能一次升得太高，貨廂應(yīng)分2～3次升降向攤鋪機(jī)卸料。對(duì)于運(yùn)輸車在接料的過(guò)程中，較大的碎石往往會(huì)滾到運(yùn)料車車廂底部和四周。使得卸下粒料產(chǎn)生嚴(yán)重離析的現(xiàn)象，可以在運(yùn)輸車裝料的過(guò)程中，不固定位子裝料，隨時(shí)調(diào)整裝料的位子，一般情況下裝的料會(huì)堆成一個(gè)小丘，那么為防止大料石的集中，可以是裝的料堆成三個(gè)小丘，這樣可以有效減少離析現(xiàn)象。除此之外，還可以將運(yùn)輸車的尾部改裝成一個(gè)斗形，使運(yùn)輸車在向攤鋪機(jī)卸料的時(shí)候，向攤鋪機(jī)受料斗的中部卸料。

4、結(jié)語(yǔ)

水泥穩(wěn)定碎石底基層是高速公路路面的一個(gè)重要的層次，它和基層在高速公路路面體系中起著承重層的作用，把由面層傳來(lái)的車輛和各種荷載傳遞到路基中的作用。如果水泥穩(wěn)定碎石底基層開裂現(xiàn)象得不到有效的防治，裂縫將會(huì)衍生到路面面層各層次，進(jìn)而影響到路面的使用性能和耐久性，在施工實(shí)踐中，通過(guò)對(duì)原材料的選材、加工、堆料、拌合、運(yùn)輸及攤鋪等各道工序的施工工藝的精細(xì)化控制和管理，水泥碎石穩(wěn)定結(jié)構(gòu)離析現(xiàn)象得到了有效控制，工程質(zhì)量取得了全面、整體提高，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中得到了明顯改善。

參考文獻(xiàn)

[1]劉曉鵬，顧佳俊。淺議水泥穩(wěn)定層施工中骨料離析的原因及解決的措施。《水利建設(shè)與管理》2007年11期。

[2]《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTG/T F20-2015。

[3]《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D50-2006。

作者簡(jiǎn)介：董新華，出生日期：1980年11月1日，性別：男，出生地：山東省壽光市，職位：專業(yè)監(jiān)理工程師，研究方向：公路工程、橋梁工程施工及監(jiān)理。