淺談骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層在公路大修工程中的應(yīng)用

焦仁杰

摘 要：結(jié)合工程介紹骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石在基層施工中的質(zhì)量控制，通過試驗數(shù)據(jù)驗證其路用性能。

關(guān)鍵詞：骨架密實型;水泥穩(wěn)定碎石;基層;質(zhì)量控制

近年來，平?jīng)鼍硟?nèi)公路路面結(jié)構(gòu)層一般采用瀝青面層+水泥穩(wěn)定碎石基層，這種組合性能優(yōu)良，但傳統(tǒng)懸浮型水泥穩(wěn)定碎石基層在溫濕度發(fā)生變化時，比較容易出現(xiàn)收縮，導(dǎo)致基層產(chǎn)生縮縫，加快面層龜網(wǎng)裂的出現(xiàn)，縮短道路使用壽命。骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石是屬于既有嵌擠又有填充的混合料，其集料用量是按嵌擠原理組成的，即粗集料空隙由次一級顆粒填充，其余空隙又由再次一級顆粒填充，這種混合料理論上凝聚力、摩阻力及密實度最好。在X044線白崇公路大修改造項目中，設(shè)計采用骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層，這是骨架密實型基層在平?jīng)鼍硟?nèi)二級以下公路工程中的首次應(yīng)用。本人在項目中承擔(dān)監(jiān)理工作，本文就以工程實際介紹骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層的材料控制、拌和、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)的施工及控制要點，并通過試驗數(shù)據(jù)，驗證其路用性能。

1 工程概況

1.1 原路情況

X044線白崇路起點位于平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)白水鎮(zhèn)，經(jīng)崇信縣黃寨鄉(xiāng)馬寨村、水泉屲村、錦屏鎮(zhèn)梁坡村，終點位于崇信縣縣城，全長21公里。原路基修建于上世紀(jì)七十年代，此后于1987年以“以工代賑”形式直接在土路基上鋪筑瀝青面層。受當(dāng)時投資規(guī)模、建設(shè)條件等因素影響，原路路面結(jié)構(gòu)層薄弱，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，隨著交通量逐年增加，路基路面病害逐年顯現(xiàn)，松散、沉陷、龜網(wǎng)裂及車轍等病害不斷增加，嚴(yán)重影響過往車輛正常運行。

1.2 維修技術(shù)方案

挖除舊路結(jié)構(gòu)層后進行重鋪，重鋪結(jié)構(gòu)層為5cm瀝青混凝土面層+20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+18cm水泥穩(wěn)定砂礫底基層+5cm天然砂礫調(diào)平層。

2 基層配合比設(shè)計

基層設(shè)計強度3.5MPa，采用碎石、石屑、水洗砂與水泥組成的連續(xù)級配混合料進行設(shè)計。為減少基層裂縫，遵循三個原則，即：在滿足設(shè)計強度的基礎(chǔ)上盡可能降低水泥用量;在減少含泥量的同時，限制細(xì)集料用量;根據(jù)氣候條件限制含水率。經(jīng)優(yōu)化配合比試驗，確定基層施工配合比為10-20mm碎石：16-31.5mm碎石：5-10mm碎石：0-5mm石屑：0-5mm砂=34%：20%：10%：5%：29%，水泥劑量4.6%，混合料最佳含水率4.8%，最大干密度2.332g/cm3。混合料級配組成須符合表1要求：

3 施工質(zhì)量控制

3.1 原材料

水泥、水洗砂及碎石由經(jīng)試驗確定的水泥廠、石料場定點供應(yīng)，且按規(guī)范規(guī)定頻次進行了抽檢，確保各項原材料均符合設(shè)計及規(guī)范要求。

3.2 混合料拌和

基層混合料采用廠拌設(shè)備集中拌和，并設(shè)專人對混合料進行隨時檢測和控制，使混合料水泥劑量、含水率、級配等指標(biāo)滿足要求。每天根據(jù)氣溫隨時調(diào)整加水量，使混合料含水率略大于最佳含水率1-2%為宜，使混合料運到現(xiàn)場進行攤鋪碾壓時的含水率盡可能的接近最佳含水率。

3.3 混合料運輸

為了避免混合料出現(xiàn)離析，車輛接料時必須前后移動，并分多次放料，在運輸過程中要盡量避免顛簸，使車輛行駛平穩(wěn)。運距較遠或者氣溫較高時，要用氈布遮蓋車廂內(nèi)的混合料，減少混合料中水分的流失。

3.4 攤鋪控制

根據(jù)基層試驗段確定的松鋪系數(shù)1.32調(diào)整攤鋪機厚度至26cm，攤鋪機前進速度要連續(xù)、均勻，一般控制在1.0m/min-1.5m/min。技術(shù)人員要隨時檢查混合料攤鋪的平整度與均勻性，對局部出現(xiàn)不平整或離析的部位，要及時人工整修，并且密切注意含水率的大小，及時反饋拌和場調(diào)整。

3.5 碾壓要求

碾壓過程一般分初壓、復(fù)壓、終壓三個階段。基層混合料攤鋪整型完成后，按照試驗段確定的壓實機械組合和碾壓遍數(shù)進行碾壓。首先由20t振動壓路機靜壓2遍，即為初壓;再由20t振動壓路機振壓3遍，以消除輪跡，保證壓實度合格，即復(fù)壓;最后用26t膠輪壓路機碾壓1遍，收光表面，即終壓。

3.6 壓實度抽檢及抗壓強度制件

基層設(shè)計壓實度為98%，以K15+000-K16+000段為例，取樣制作無側(cè)限抗壓強度試件20個。基層壓實度經(jīng)抽檢符合設(shè)計要求，見表2。

3.7 養(yǎng)生

基層壓實度抽檢合格后，采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生7天，使基層表面保持濕潤。

3.8 成型后情況

3.8.1 強度抽檢

K15+000-K16+000段20個基層無側(cè)限抗壓試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生7天后，強度抽檢合格。

3.8.2 鉆芯取樣

該段共鉆取芯樣4處，芯樣成型均完整，側(cè)面清晰可見大骨料均勻分布，表面平整、光滑、密實。

3.8.3 基層表面成型情況

該段路面基層經(jīng)7天養(yǎng)生后，表面平整、密實、無松散，沒有發(fā)現(xiàn)縮縫及開裂。

4 結(jié)語

經(jīng)抽檢，基層各項指標(biāo)滿足設(shè)計及規(guī)范要求，骨架密實型基層實施效果良好。在平?jīng)鏊幍淖匀坏乩項l件下，尤其在地處礦區(qū)、重載交通的環(huán)境下，骨架密實型基層確為提高路面承載力的較好技術(shù)手段，值得在公路大中修工程中推廣應(yīng)用。