水泥穩定碎石基層離析原因及防治措施

摘要：水泥穩定碎石基層以其整體強度高、水穩性好、板體性強、施工速度快等優點，近年來廣泛應用于瀝青混凝土路面的半剛性基層。本文將分析水泥穩定碎石基層產生離析的原因及應對措施，希望有助于指導水泥穩定碎石基層施工。

關鍵詞：水泥穩定碎石；離析；質量控制

引言

水泥穩定碎石是近年興起的用于高等級公路基層施工的一種半剛性路面結構形式，作為半剛性瀝青路面的主要承重結構層，具有早期強度大、水穩定性好、板體性強及施工速度快等優點。采用水泥穩定碎石基層的施工技術，以其便于機械化施工和易于施工質量控制，在高等級公路建設中占有的比例越來越大，目前全國大部分高等級公路普遍采用水泥穩定碎石基層的結構類型，但是水泥穩定碎石基層是一項隱蔽性構造物，在實際施工操作中，如果施工質量控制不良，則極易發生離析現象，最終給瀝青路面工程質量埋下隱患。因此，為保證路面工程施工質量，研究探討水泥穩定碎石的離析原因，進而尋找防止離析的措施是十分有意義的。

1、產生離析的主要原因

1.1 原材料的影響

1.1.1 碎石的選擇與加工

水泥穩定碎石基層的鋪設工程量是巨大的，因此常常采取多料場分別加工碎石、集中拌合的方法來進行施工。這樣就使得不同產地的同級材料混合在一起來堆放。但是不同料場的石質是有所差異的，同樣體積的碎石其質量不一。而碎石機在加工石料的時候，對不同的石質，其壓碎值、磨耗率等指標不盡相同，這樣加工出的碎石顆粒的粒徑、顆粒的級配就會發生變化，集料顆粒在質量上就不均勻，這是產生離析的一個原因。

1.1.2 碎石的堆放

碎石加工后，由于方量大，規格多，為節約堆放場地而堆放高度過高，碎石大粒料在堆放過程中由于慣性作用，大粒料容易滾落到料堆外側，產生離析，裝載機在上料時，往往習慣從料堆底部鏟料，將離析料供給拌合機，混合料產生離析的可能性就會加大。

1.2 混合料拌合過程的影響

1.2.1 拌合的場地

拌合機的出料口與地平面之間距離不能太高，過高會使得卸落的高度增加，離析就會增大。最適宜的高度是比料車接料高度高出20～50cm。而且在運輸車接料的時候，為防止粗粒料往一邊滾動，地面應保持水平。

1.2.2 拌合的過程

1.2.2.1 拌合機的配料斗中，由于輸送皮帶的移動，帶動級配料沿輸送皮帶方向在配料斗中堆積，當骨料粒徑不一致時，形成供料不均勻；

1.2.2.2拌合料進入成品料倉中，由于受輸送皮帶線速度的影響，粗粒料的慣性較大，直接沖撞成品料倉前壁，然后反彈回成品料倉后壁下方，形成粗、細料嚴重離析的現象，這是拌合過程中產生離析的重要因素。

1.3 運輸車裝料與卸料過程的影響

1.3.1 運輸車裝料的過程

拌合機出料口距離運輸車車廂底面太高，在裝料過程中，大粒料往往會滾到運料車底部和四周，造成離析。

1.3.2 運輸車卸料的過程

運料車在攤鋪現場向攤鋪機受料斗卸料時，由于液壓貨廂一次升得太高，混合料卸落的高度增大，從而造成離析現象。

2、控制離析現象的應對措施

2.1 對原材料的控制

在條件允許的情況下，就盡量選擇一個材質均勻、穩定、儲量豐富的料場供料；當必須采用多個料場時，每一料場的各級產量應基本接近級配曲線的中值，且各料場的材料分開堆放，分批次進行拌合。

針對碎石對方過高使得大料粒滾落在料堆外側產生離析并供給拌和機的現象，建議不同規格的集料應分別堆放，碎石堆放高度不能大于3米；如大于3米時，應在料堆周邊設隔墻；裝載機上料時，應從料堆部向下部逐層推進，且每一裝載層的高度不能大于3米，以防產生離析。

2.2 對混合料拌合過程的控制

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

2.3 對運輸車裝料與卸料過程的控制

為避免液壓貨廂不能一次升得太高，貨廂應分2～3次升降向攤鋪機卸料。對于運輸車在接料的過程中，較大的碎石往往會滾到運料車車廂底部和四周。使得卸下粒料產生嚴重離析的現象，可以在運輸車裝料的過程中，不固定位子裝料，隨時調整裝料的位子，一般情況下裝的料會堆成一個小丘，那么為防止大料石的集中，可以是裝的料堆成三個小丘，這樣可以有效減少離析現象。除此之外，還可以將運輸車的尾部改裝成一個斗形，使運輸車在向攤鋪機卸料的時候，向攤鋪機受料斗的中部卸料。

4、結語

水泥穩定碎石底基層是高速公路路面的一個重要的層次，它和基層在高速公路路面體系中起著承重層的作用，把由面層傳來的車輛和各種荷載傳遞到路基中的作用。如果水泥穩定碎石底基層開裂現象得不到有效的防治，裂縫將會衍生到路面面層各層次，進而影響到路面的使用性能和耐久性，在施工實踐中，通過對原材料的選材、加工、堆料、拌合、運輸及攤鋪等各道工序的施工工藝的精細化控制和管理，水泥碎石穩定結構離析現象得到了有效控制，工程質量取得了全面、整體提高，在運營過程中得到了明顯改善。

參考文獻

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

[2]《公路路面基層施工技術細則》JTG/T F20-2015。

[3]《公路瀝青路面設計規范》JTG D50-2006。

作者簡介：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：專業監理工程師，研究方向：公路工程、橋梁工程施工及監理。