淺談水泥穩(wěn)定紅土粒料基層施工質(zhì)量控制

付英文

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

0 前 言

在非洲地區(qū)，水泥穩(wěn)定紅土粒料基層應(yīng)用較多，但由于地域原因施工工藝較為粗獷，質(zhì)量控制措施還不夠系統(tǒng)和完善。本文作者及其研發(fā)團(tuán)隊(duì)依托援岡比亞上河區(qū)公路橋梁項(xiàng)目對(duì)水泥穩(wěn)定紅土粒料基層質(zhì)量控制措施和方法展開(kāi)了研究，并總結(jié)出了一定的成果。

2019年以來(lái)，龍建路橋股份有限公司在援岡比亞項(xiàng)目廣泛鋪筑了水泥穩(wěn)定紅土粒料基層，在施工中通過(guò)采取一系列的質(zhì)量控制措施，取得了良好的效果，使得本項(xiàng)目水泥穩(wěn)定紅土粒料基層的施工質(zhì)量達(dá)到了驗(yàn)收優(yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)。并獲取了一定的質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)，這些質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)和措施有利于保證水泥穩(wěn)定紅土粒料基層施工質(zhì)量，適合于在類似工程中借鑒應(yīng)用。

1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合依托項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范要求，總結(jié)出水泥穩(wěn)定紅土粒料基層質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 水泥穩(wěn)定紅土粒料基層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2 原材料簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目水泥穩(wěn)定紅土粒料基層采用非洲地產(chǎn)天然紅土粒料作為被穩(wěn)定材料，要求其CBR大于等于80%，塑性指數(shù)小于15、液限不大于28%。經(jīng)摻配或篩選后的合成級(jí)配要求如表2。

表2 水泥穩(wěn)定紅土粒料的級(jí)配范圍

采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥作為穩(wěn)定劑，初凝時(shí)間大于3 h，終凝時(shí)間大于6 h且小于10 h。

3 質(zhì)量控制措施

非洲地產(chǎn)天然紅土粒料，其性能不如級(jí)配碎石，所以不能按傳統(tǒng)材料來(lái)要求紅土粒料。根據(jù)紅土粒料應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)總結(jié)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面對(duì)水泥穩(wěn)定紅土粒料基層實(shí)行質(zhì)量控制。

3.1 級(jí)配控制

紅土粒料級(jí)配宜符合表1的要求。通過(guò)試鋪如不產(chǎn)生離析現(xiàn)象各篩孔級(jí)配范圍可適當(dāng)放寬，允許有不大于5%的小于53 mm的超粒徑顆粒。級(jí)配宜偏粗，重點(diǎn)控制19 mm和4.75 mm通過(guò)率，尤其4.75 mm篩孔通過(guò)率建議不超過(guò)40%(最好在35%以內(nèi))。0.075 mm篩通過(guò)率根據(jù)現(xiàn)行公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T F20-2015)要求0～7%，但根據(jù)紅土粒料材料性質(zhì)和應(yīng)用效果，如果塑性指數(shù)不超標(biāo)0.075 mm篩通過(guò)率可以適當(dāng)放寬至10%。如料場(chǎng)直接挖取的天然料級(jí)配均勻穩(wěn)定且符合級(jí)配要求可以直接使用，否則需要按照19～37.5 mm、9.5～19 mm、4.75～9.5 mm及0～4.75 mm分檔篩分后再重新?lián)脚洹Ｈ绻蠄?chǎng)天然料級(jí)配穩(wěn)定也可直接摻配其他規(guī)格的材料(如砂或5～30 mm的紅土碎礫石等)以使合成級(jí)配滿足要求。

篩分析采用水篩法進(jìn)行，浸泡時(shí)間不小于24 h，土團(tuán)應(yīng)用手碾碎同時(shí)不破壞顆粒。篩分操作方法可參照公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTG E40-2007)中T0115-1993篩分法，但篩孔采用公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E42-2005)中規(guī)定的集料篩(方孔篩)，篩分計(jì)算方法參照公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E42-2005)。

3.2 強(qiáng)度要求

紅土粒料強(qiáng)度要求應(yīng)以CBR作為評(píng)定指標(biāo)，即在壓實(shí)度96%條件下，浸水4晝夜CBR≥80%。方法采用公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTG E40-2007)中規(guī)定的T0134-1993承載比(CBR)試驗(yàn)。如紅土粒料級(jí)配或CBR不滿足要求可以采用摻配一定比例的紅土碎(礫)石、碎石、砂礫或粗砂，摻配比例依據(jù)試驗(yàn)確定。

水泥穩(wěn)定紅土粒料基層強(qiáng)度控制指標(biāo)采用7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，方法采用公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E51-2009)規(guī)定的方法確定。

3.3 抗裂方面控制和要求

紅土粒料細(xì)集料含量較多且不易透水，經(jīng)過(guò)對(duì)不同土場(chǎng)的調(diào)查及應(yīng)用情況的分析，總結(jié)出以塑性指數(shù)作為紅土粒料抗裂控制方面的關(guān)鍵指標(biāo)，即塑性指數(shù)宜控制在15%以內(nèi)，最好不超過(guò)12%。同時(shí)應(yīng)紅土粒料液限不宜大于28%，水泥穩(wěn)定紅土粒料材料中水泥含量不宜超出5%。如不滿足相關(guān)要求可進(jìn)行摻石灰或摻砂處理。液塑限及塑性指數(shù)確定方法采用公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTG E40-2007)中規(guī)定的方法。

3.4 原材料檢測(cè)控制

應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亓显催x擇優(yōu)質(zhì)天然紅土粒料，盡量選擇粒料層較厚、開(kāi)采面積大、材料均勻穩(wěn)定、有機(jī)質(zhì)含量滿足要求的料場(chǎng)。取料前應(yīng)對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行清表。材料的CBR、液塑限、級(jí)配等應(yīng)滿足要求，如某項(xiàng)指標(biāo)不符合要求可根據(jù)本工法前述規(guī)定進(jìn)行改良。應(yīng)按表3對(duì)紅土粒料進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定。

3.5 水泥穩(wěn)定紅土粒料拌和質(zhì)量的控制

拌制前紅土粒料應(yīng)進(jìn)行悶料處理，以確保紅土粒料含水率應(yīng)均勻穩(wěn)定，悶料含水率宜比最佳含水率低2%～3%，并在備料過(guò)程中將紅土粒料拌合均勻。水泥穩(wěn)定紅土粒料拌制過(guò)程中應(yīng)注意拌合均勻，含水量不宜高于試驗(yàn)確定的最佳含水率，以免現(xiàn)場(chǎng)碾壓時(shí)出現(xiàn)軟癱現(xiàn)象。

表3 水泥穩(wěn)定紅土粒料基層用紅土粒料檢測(cè)項(xiàng)目及要求

3.6 下承層處理

施工前對(duì)下承層進(jìn)行清理，清除下承層表面的浮土、雜物。若表層過(guò)干過(guò)散，則適當(dāng)灑水潤(rùn)濕，并補(bǔ)充碾壓，若有彈軟部位則必須挖除換填處理。

3.7 水泥穩(wěn)定紅土粒料基層攤鋪、碾壓及養(yǎng)生

水泥穩(wěn)定紅土粒料基層攤鋪宜勻速連續(xù)，攤鋪時(shí)重點(diǎn)保證混合料的初始?jí)簩?shí)度不低于85%，并保持穩(wěn)定，這樣對(duì)保證壓實(shí)度和避免出現(xiàn)橫向不規(guī)則裂紋尤為重要。

采用重型振動(dòng)壓路機(jī)和膠輪碾壓，做到壓實(shí)度合格且碾壓無(wú)輪跡。碾壓過(guò)程中，壓路機(jī)不得驟停驟起，以免出現(xiàn)波浪或雍包。為加強(qiáng)平整度的過(guò)程控制初壓后立即采用6 m直尺進(jìn)行平整度檢測(cè)，對(duì)于平整度大于12 mm的點(diǎn)進(jìn)行人工處理后重新碾壓。在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照試驗(yàn)確定的合適延遲時(shí)間控制碾壓終了時(shí)間，避免碾壓超時(shí)對(duì)施工質(zhì)量的影響。

當(dāng)碾壓結(jié)束后立即覆蓋養(yǎng)生，有條件的應(yīng)在基層碾壓成型后，其表面稍干但尚未硬化時(shí)進(jìn)行噴灑透層油養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)生時(shí)間不少于10 d。

4 結(jié) 論

論文依托工程為援建項(xiàng)目，在施工過(guò)程中通過(guò)對(duì)水泥穩(wěn)定紅土粒料基層質(zhì)量的一系列精細(xì)控制，達(dá)到了援建項(xiàng)目驗(yàn)收“優(yōu)良”的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)證明，本文所述質(zhì)量控制措施適用于在類似工程中應(yīng)用，有助于保證水泥穩(wěn)定紅土粒料基層施工質(zhì)量。