水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制

薛 強(qiáng)

(江蘇緯信工程咨詢有限公司 210014)

0 引言

目前，水泥穩(wěn)定碎石混合料是公路底基層、基層常用半剛性材料，其作為公路的下承層具有良好的板體性、水穩(wěn)性和抗凍性，此外，也可其力學(xué)性能根據(jù)工程實(shí)際需求來(lái)調(diào)整，這些優(yōu)點(diǎn)使得水泥穩(wěn)定碎石混合料被廣泛應(yīng)用于公路工程建設(shè)。在實(shí)際應(yīng)用中，需要進(jìn)行合理的混合料組成設(shè)計(jì)才能體現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石的力學(xué)性能，一旦混合料組成設(shè)計(jì)失誤將直接導(dǎo)致公路工程整體抗變形能力差，降低公路使用壽命。因此，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 混合料組成設(shè)計(jì)

合理的混合料組成設(shè)計(jì)是保證水泥穩(wěn)定碎石混合料具有良好力學(xué)性能的前提。近些年公路方面的學(xué)者針對(duì)混合料組成進(jìn)行了大量的研究，普遍的觀點(diǎn)是在進(jìn)行混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮強(qiáng)度、回彈模量、收縮和抗沖刷等，從而進(jìn)行集料級(jí)配、水泥用量和含水量的設(shè)計(jì)。水泥穩(wěn)定碎石基層作為公路工程的承重層應(yīng)具有較大的強(qiáng)度。同時(shí)，由于路面積水滲透至公路基層，這也要求水泥穩(wěn)定碎石基層具有良好的抗沖刷性能和水穩(wěn)定性。現(xiàn)今我國(guó)雖未統(tǒng)一規(guī)定水泥穩(wěn)定碎石的材料抗收縮性能要求，但在實(shí)際混合料組成配比設(shè)計(jì)中許多設(shè)計(jì)人員已將抗收縮性作為重要考慮指標(biāo)。圖1為目前水泥穩(wěn)定碎石混合料的組成設(shè)計(jì)流程。

圖1 水泥穩(wěn)定碎石混合料組成

2 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 原材料控制

水泥穩(wěn)定碎石基層的主要材料包括粗細(xì)集料、水泥和水等。對(duì)于混合料的原材料控制也應(yīng)從這幾點(diǎn)出發(fā)。其中，水泥在混合料中是穩(wěn)定劑，進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量的好壞對(duì)施工質(zhì)量起決定性作用。在實(shí)際工程中應(yīng)選擇強(qiáng)度等級(jí)為32.5或42.5的硅酸鹽水泥。水泥的初凝時(shí)間應(yīng)大于3h，終凝時(shí)間應(yīng)大于6h且小于10h。高速公路和以及公路基層宜使用磨細(xì)消石灰，粗細(xì)集料是保證水泥穩(wěn)定碎石基層的主體，在選取粗細(xì)集料時(shí)宜使用硬質(zhì)巖石或礫石，也可直接采用天然礫石。從以往的施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，粒徑較大的集料在進(jìn)行混合料攪拌、運(yùn)輸、攤鋪時(shí)易出現(xiàn)骨料分離現(xiàn)象，因此，粗集料的最大粒徑應(yīng)控制在31.5mm以內(nèi)，當(dāng)混合料用于底基層時(shí)應(yīng)保持在37.5mm以內(nèi)。此外，由于基層材料具有收縮性故集料中不宜存在土。

2.2 嚴(yán)格控制水泥劑量

水泥用量的多少?zèng)Q定了水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度，且會(huì)對(duì)基層的干縮性能產(chǎn)生影響。水泥用量過(guò)少則會(huì)導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度過(guò)低，不滿足實(shí)際需求，水泥用量過(guò)多則極易造成公路基層施工后產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致公路面層的局部損壞，且水泥用量過(guò)多會(huì)增加成本。因此，在對(duì)混合料組成進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制水泥用量，按照配比要求設(shè)計(jì)，確保水泥用量的經(jīng)濟(jì)合理。采用集中廠拌法施工時(shí)宜比室內(nèi)試驗(yàn)確定劑量高0.5個(gè)百分點(diǎn)，使用路拌法施工時(shí)宜高1個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 混合料的含水量控制

含水量的多少對(duì)混合料的壓實(shí)度、強(qiáng)度等性能都具有較大影響，若混合料的含水量過(guò)高就極易導(dǎo)致碾壓過(guò)程中土層出現(xiàn)翻漿、裂紋，若含水量過(guò)低就會(huì)導(dǎo)致碾壓過(guò)程中土體的松散。因此在進(jìn)行混合料拌和前應(yīng)首先對(duì)攪拌設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，以使混合料攪拌時(shí)土體顆粒與含水量符合設(shè)計(jì)要求，一般混合料的含水量應(yīng)稍大于最佳含水量的1%。此外，在將混合料運(yùn)輸至施工作業(yè)面時(shí)要對(duì)土料進(jìn)行遮蓋，減少土料含水量損失。在施工過(guò)程中應(yīng)結(jié)合施工時(shí)的天氣溫度及時(shí)調(diào)整混合料含水量的大小，且在后續(xù)完成攤鋪后應(yīng)緊跟碾壓封水，保持最佳含水量。

2.4 攤鋪

在進(jìn)行土料攤鋪時(shí)可采用自卸車(chē)運(yùn)料攤鋪機(jī)攤鋪，在攤鋪過(guò)程中保證土料攤鋪的平整性。應(yīng)結(jié)合施工面的寬度決定攤鋪機(jī)的使用量，當(dāng)使用多臺(tái)攤鋪機(jī)時(shí)各機(jī)械間隔保持在5-10m按照規(guī)定的松鋪厚度將混合料攤鋪。攤鋪時(shí)要保證攤鋪機(jī)行駛速度的一致性，行駛速度一般控制在 3.5m/min，當(dāng)運(yùn)料不及時(shí)或拌和過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可降低攤鋪機(jī)的行駛速度至2.5m/min-3.0m/min。攤鋪機(jī)工作時(shí)應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)局部粗集料擁堵時(shí)可及時(shí)清除換填。

2.5 碾壓

良好的混合料碾壓質(zhì)量是保證施工質(zhì)量的重要前提，因此在施工過(guò)程中應(yīng)注重對(duì)壓實(shí)工序的控制。在進(jìn)行土體碾壓時(shí)應(yīng)首先對(duì)土層表面進(jìn)行灑水處理，保證土體的含水量為最優(yōu)（設(shè)計(jì)含水量），同時(shí)碾壓過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。采用壓實(shí)機(jī)進(jìn)行土體碾壓時(shí)要遵循先輕后重的原則，碾壓速度可先慢后快（速度一般保持在 1.5-2.4Km/h），進(jìn)入彎道處壓實(shí)時(shí)從土層較低的一側(cè)開(kāi)始?jí)簩?shí)，碾壓機(jī)械的碾壓軌跡應(yīng)保持重疊部分大約為輪寬的1/3，這樣可以保證不出現(xiàn)漏壓?jiǎn)栴}，對(duì)于那些碾壓機(jī)械不能碾壓到的邊角應(yīng)采用人工或小型機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)處理。此外，在碾壓過(guò)程中應(yīng)對(duì)混合料的含水量和密實(shí)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)再次壓實(shí)。

2.6 養(yǎng)生

通過(guò)后期的灑水、土工布遮蓋等手段對(duì)水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行養(yǎng)生是保證其強(qiáng)度的重要手段。對(duì)初期形成的混合料通過(guò)灑水、土工布遮蓋等手段養(yǎng)生能夠提供足夠的水來(lái)讓材料中的水泥進(jìn)行水化反應(yīng)。在水泥穩(wěn)定碎石養(yǎng)生期間施工單位應(yīng)嚴(yán)禁除灑水車(chē)外的其它施工車(chē)輛在施工段通行，此外也可采取土工布遮蓋的手段保證混合料形成初期有著良好的外在環(huán)境，提升強(qiáng)度水平。

3 結(jié)論

通過(guò)前文對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的分析我們可以得出：水泥穩(wěn)定碎石的集料級(jí)配在混合料組成設(shè)計(jì)中極為重要，級(jí)配良好的水泥穩(wěn)定碎石料能夠提升公路工程基層承載力增加公路工程使用壽命。另外，對(duì)原材料、水泥用量以及施工過(guò)程中的攤鋪、碾壓等工序的控制都能夠顯著提升水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量。

[1]JTG/T F20-2015.公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則[S].

[2]李國(guó)文，王捷，李華.高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層混合料優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工控制[J].公路，2010(9):184-186.