水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量控制

王勇

因鞍山地區(qū)礦石資源豐富，周邊有齊大山礦、東鞍山礦、眼前山礦、關(guān)寶山礦、黑石砬子礦等礦區(qū)，石灰石、大理石質(zhì)量好、強(qiáng)度高、儲(chǔ)量充足，加之水泥穩(wěn)定碎石基層的諸多優(yōu)點(diǎn)，鞍山地區(qū)的公路工程多選用水泥穩(wěn)定碎石作為路面結(jié)構(gòu)的基層。

水泥穩(wěn)定碎石是以級(jí)配碎石作為骨料，加入一定劑量的水泥填充碎石的空隙，利用水泥的固結(jié)作用，經(jīng)碾壓后形成致密的板體結(jié)構(gòu)。具有整體強(qiáng)度高、承載能力高、不透水性和抗凍性較好，是理想的基層材料。

水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量控制應(yīng)包括以下內(nèi)容：

1 材料

1.1 碎石

碎石應(yīng)優(yōu)選各種硬質(zhì)巖石或礫石加工成的碎石，一級(jí)公路基層用碎石，應(yīng)采用反擊破碎的加工工藝。材料規(guī)格應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTG/T F20-2015中的相關(guān)規(guī)定。對(duì)于碎石，應(yīng)按規(guī)定的數(shù)量和頻率進(jìn)行以下幾個(gè)指標(biāo)的檢測(cè)：

1）篩分。每一料源做1次，同一料源每3km做1次，每次取樣質(zhì)量不少于10kg。

2）壓碎值。每一料源做1次，同一料源每3km做1次。每次取9.5mm-13.2mm粒徑的試樣質(zhì)量不少于10kg。

3）針片狀顆粒含量。每一料源做1次，同一料源每3km做1次，每次取樣質(zhì)量不少于10kg。

4）含泥量及泥塊含量試驗(yàn)。每一料源做1次，同一料源每3km做1次，每次取樣質(zhì)量不少于20kg。

1.2 水泥

一般選用PS·A32.5級(jí)或PS·B32.5級(jí)礦渣硅酸鹽水泥。初凝時(shí)間應(yīng)大于3h，終凝時(shí)間應(yīng)大于6h且小于10h。

1.3 水

水泥穩(wěn)定碎石拌和用水應(yīng)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749-2006的要求。飲用水可直接作為拌和與養(yǎng)生用水。

2 配合比設(shè)計(jì)

水泥穩(wěn)定碎石基層穩(wěn)定材料組成設(shè)計(jì)應(yīng)包括混合料的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)三個(gè)階段。配合比設(shè)計(jì)除應(yīng)遵照相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行外，重點(diǎn)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

1）設(shè)計(jì)文件給出的水泥劑量為推薦采用的水泥劑量，實(shí)際摻配的水泥劑量應(yīng)通過配合比試驗(yàn)確定。

2）選擇最優(yōu)的工程級(jí)配后，應(yīng)測(cè)定其七天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，作為水泥穩(wěn)定基層質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)。七天無側(cè)限試塊的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度為20℃±2℃，相對(duì)濕度在95%以上。養(yǎng)生期間試件的質(zhì)量損失應(yīng)不超過下列要求：小試件≤1g；中試件≤4g；大試件≤10g。質(zhì)量損失超過規(guī)定的試件，應(yīng)予以作廢。為保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，每組試件的數(shù)目應(yīng)符合規(guī)定：小試件不少于6個(gè)；中試件不少于9個(gè)；大試件不少于13個(gè)。

3）采用重型擊實(shí)法確定水泥穩(wěn)定碎石材料的最佳含水率和最大干密度。混合料加水后，水泥便產(chǎn)生水化反應(yīng)，開始形成早期強(qiáng)度，直至終凝。終凝前，水泥的強(qiáng)度與時(shí)間成正比例關(guān)系。擊實(shí)的過程越長(zhǎng)，水泥穩(wěn)定碎石混合料的強(qiáng)度就越大，對(duì)密實(shí)度的影響就越大，甚至無法擊實(shí)。因此，加有水泥的試樣拌和后應(yīng)在1h內(nèi)完成擊實(shí)試驗(yàn)。

4）采用EDTA滴定法測(cè)定水泥劑量。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)控制好操作的每個(gè)環(huán)節(jié)。在EDTA滴定試驗(yàn)過程中，EDTA溶液顏色的變化是有明顯過程的，即從玫瑰紅色變?yōu)樽仙罱K變?yōu)樗{(lán)色。因此要控制好滴定過程的臨界點(diǎn)，千萬不可一次性將溶液滴到純藍(lán)色。因?yàn)楫?dāng)溶劑過多時(shí)，溶液的顏色一直保持是純藍(lán)色，此時(shí)，無法準(zhǔn)確測(cè)定混合料中Ca+含量，從而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果偏差，不能指導(dǎo)施工。一般來說，當(dāng)溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色后，滴定的速度必須緩慢、平穩(wěn)，對(duì)試管的晃動(dòng)幅度要小、頻率要慢，避免溶液飛濺。

3 拌和過程中的質(zhì)量控制

1）拌和場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行硬化，不同粒徑材料之間應(yīng)設(shè)有隔離墻，并應(yīng)有明顯的標(biāo)志，杜絕不同粒徑的材料混放。

2）拌和設(shè)備的計(jì)量?jī)x器應(yīng)進(jìn)行檢定，滿足規(guī)范要求的精度要求。其中水泥的質(zhì)量誤差為±2%，集料的質(zhì)量誤差為±5%。

3）裝水泥的料倉(cāng)應(yīng)密閉、干燥，同時(shí)內(nèi)部應(yīng)裝有拱坡裝置。

4）應(yīng)采用間歇式拌和機(jī)，拌和時(shí)間不少于15s。

5）拌和過程中，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控各料倉(cāng)的生產(chǎn)計(jì)量，當(dāng)某檔材料的實(shí)際摻加量與設(shè)計(jì)量相差大于10%時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查，找明原因后方可正常生產(chǎn)。

6）應(yīng)在拌和站取料，每隔2h測(cè)定1次含水率，每隔4h測(cè)定1次水泥劑量，并做好記錄。

4 施工過程中的質(zhì)量控制

1）試驗(yàn)段的實(shí)施。水泥穩(wěn)定基層正式開工前，應(yīng)選擇500m有代表性的路段作為試驗(yàn)段進(jìn)行鋪筑。試驗(yàn)段開工前，應(yīng)向監(jiān)理工程師報(bào)試驗(yàn)段開工申請(qǐng)報(bào)告，內(nèi)容應(yīng)包括：擬采用機(jī)械設(shè)備、施工工藝、人員配備、自檢體系、質(zhì)量保證措施、安全保證措施等。待全部人員、機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，施工單位按批準(zhǔn)的施工工藝進(jìn)行施工，以確定松鋪系數(shù)、施工工藝、機(jī)械設(shè)備、人員組織、壓實(shí)遍數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)。

2）水泥穩(wěn)定碎石混合料從裝車到運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，時(shí)間不宜超過1h，超過2h的混合料應(yīng)廢棄。

3）加強(qiáng)過程中檢測(cè)。檢測(cè)中應(yīng)注意：松鋪系數(shù)是指材料的松鋪厚度與達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度的壓實(shí)厚度的比值。切忌采用上、下層頂面標(biāo)高的差值代替。

4）水泥穩(wěn)定碎石混合料的攤鋪應(yīng)保證足夠的厚度，碾壓成型后每層的攤鋪厚度宜不小于160mm，最大厚度宜不大于200mm。

5）應(yīng)采用攤鋪機(jī)施工，以便保證集料不離析、表面平整密實(shí)。多層基層施工時(shí)，應(yīng)在下層施工質(zhì)量檢查合格后，開始攤鋪上部結(jié)構(gòu)層。采用多層連續(xù)攤鋪時(shí)，下層質(zhì)量出現(xiàn)問題，上層應(yīng)同時(shí)處理；分層施工時(shí)，應(yīng)先將下層表面清理干凈，并灑水泥凈漿后，再攤鋪上層混合料。

6）碾壓完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)。當(dāng)壓實(shí)度不合格時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)壓。嚴(yán)禁采用薄層貼補(bǔ)法找平。碾壓成型后的表面應(yīng)平整、無輪跡。

7）對(duì)于橫向接縫的處理應(yīng)遵守下列規(guī)定：（1）人工修整攤鋪機(jī)端含水率適宜的水泥穩(wěn)定碎石混合料，使其平整度、松鋪厚度、橫坡度符合設(shè)計(jì)要求。緊靠混合料末端放兩根寬10-15cm的木模板，模板的高度應(yīng)與混合料的壓實(shí)層厚度相同。（2）模板自由端3-5m范圍內(nèi)用碎石回填，回填的碎石應(yīng)比木模板高出3cm左右，整平后，用壓路機(jī)碾壓至規(guī)定的壓實(shí)度。（3）在重新開始攤鋪混合料之前，應(yīng)將碎石清除干凈，并將下承層頂面清掃干凈。（4）攤鋪機(jī)應(yīng)返回到已壓實(shí)層的末端，重新開始攤鋪。（5）攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中斷大于2h時(shí)，應(yīng)將攤鋪機(jī)附近及其下面未經(jīng)壓實(shí)的水泥穩(wěn)定碎石混合料清除現(xiàn)場(chǎng)，并將壓實(shí)度、高程、平整度、橫坡度符合要求的末端切割成與路中心線垂直并垂直向下的斷面后，重新攤鋪水泥穩(wěn)定碎石混合料。

8）攤鋪施工時(shí)宜避免縱向接縫，分兩幅攤鋪時(shí)，縱向接縫處應(yīng)加強(qiáng)碾壓。存在縱向接縫時(shí)，縱縫應(yīng)垂直相接，嚴(yán)禁斜接，并應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）在同一幅攤鋪時(shí)，縱向接縫應(yīng)采用鋼模板支護(hù)，模板的高度應(yīng)與水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)厚度相同。（2）應(yīng)在另一幅攤鋪前拆除支撐，并將廢料從現(xiàn)場(chǎng)范圍內(nèi)清除。

5 養(yǎng)生

水泥穩(wěn)定碎石基層的養(yǎng)生期不宜少于7d。養(yǎng)生期應(yīng)從碾壓成型后開始算起自上層結(jié)構(gòu)施工前的2天結(jié)束。養(yǎng)生期內(nèi)應(yīng)完全封閉交通，除必要的養(yǎng)生機(jī)械外，應(yīng)禁止一切重型車輛通行。基層表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)，應(yīng)避免忽干忽濕。

當(dāng)水泥穩(wěn)定碎石基層在養(yǎng)生過程中出現(xiàn)裂縫，經(jīng)過彎沉進(jìn)測(cè)，結(jié)構(gòu)層的承載能力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)采取如下處理措施：

1）在裂縫位置灌縫。

2）在裂縫位置鋪設(shè)玻璃纖維格柵。

3）灑鋪熱改性瀝青。

6 分項(xiàng)工程檢驗(yàn)評(píng)定

1）基本要求檢查。分項(xiàng)工程所列基本要求，是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。分項(xiàng)工程評(píng)定前，必須對(duì)規(guī)范所列的基本要求進(jìn)行檢查，如果基本要求不符合規(guī)定，不得進(jìn)行評(píng)定和驗(yàn)收，不得進(jìn)入下一道工序，不得進(jìn)行工程計(jì)量。

2）實(shí)測(cè)項(xiàng)目計(jì)分。水泥穩(wěn)定碎石基層的實(shí)測(cè)項(xiàng)目包括：壓實(shí)度、厚度、七天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、平整度、縱斷高程、寬度、橫坡度。其中壓實(shí)度、厚度、七天無側(cè)向抗壓強(qiáng)度為關(guān)鍵項(xiàng)目，合格率不得低于90%，其實(shí)測(cè)值不得超過分項(xiàng)工程檢驗(yàn)評(píng)定表中規(guī)定的極值或合格值，否則不得進(jìn)入下道工序、不得進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定，必須返工、補(bǔ)強(qiáng)或采取其他處理措施。

3）外觀缺陷減分。對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層表面應(yīng)進(jìn)行全面的檢查，如發(fā)現(xiàn)有裂縫、蜂窩、坑槽、啃邊等，應(yīng)按評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定分值減分。如表面有嚴(yán)重的離析、坑槽，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施或進(jìn)行返工處理。

4）資料不全減分。當(dāng)原材料試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告、水泥劑量滴定記錄、施工原始記錄、七天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等資料不全時(shí)，不足以證明工程的質(zhì)量處于可控狀態(tài)，不能對(duì)分項(xiàng)工程的評(píng)定數(shù)據(jù)給予支持時(shí)，該分項(xiàng)工程不得進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定和驗(yàn)收。

5）分項(xiàng)工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定。分項(xiàng)工程評(píng)分值≥75分者為合格，<75分者為不合格。

7 結(jié)束語

由于基層是路面結(jié)構(gòu)層中主要的承載結(jié)構(gòu)，因此必須做好基層施工前、施工中以及施工后的質(zhì)量控制工作，才能有效的提高公路的穩(wěn)定性和耐久性。