骨架密實型水泥穩定碎石施工管理與離析防止措施

彭濤

（河南省高速公路發展有限責任公司，河南鄭州 450016）

1 概述

離析問題是道路工程施工中遇到的普遍問題，雖然不能徹底消除，但是完全可以通過采取措施予以改善和減少。一般而言，混合料從原材料到最終成型的路面經過了配比設計、集料堆放（含裝料）、拌和、運輸（含裝卸）、攤鋪、碾壓六大環節，而對于水穩層而言，離析有級配離析、含水量離析、水泥劑量離析、壓實度離析等多種類型。其中級配離析影響環節最多，表現形式也多樣。

從河南省某條高速公路改擴建項目骨架密實型水泥穩定碎石施工情況看，各施工標段都或多或少存在各類離析問題，筆者通過觀察分析，認為水穩層的離析主要是諸多環節防離析措施執行不到位、不徹底引起的，是可以通過改進各環節措施予以解決的。為了減少離析、提高工程質量，筆者從配比設計、集料堆放、拌和、運輸、攤鋪、碾壓六大環節進行分析，提出了細化施工管理的一系列措施。

2 配比設計、控制環節

該擴建項目水穩結構類型為骨架密實型水穩，從級配曲線本身趨勢來看，較以往懸浮密實型水穩的特點是：粗料和細料少，中間檔料多，因此在防治離析方面有一定優勢。由此，各施工標段應注意：

（1）施工配合比優化調整時，需要遵循目標設計曲線，控制住0.075 mm、4.75 mm、19 mm以及26.5 mm關鍵篩孔通過率，以保證骨架密實級配的形成，同時杜絕超粒徑現象；

（2）在目前進場的原材料規格波動明顯的情況下，試驗室應及時對單規格集料進行篩分，對配比進行優化調整，以便可在配比環節設計出不容易離析的混合料，而在取樣環節，注意多取幾個點樣品混合后方可作為代表性樣品。

3 集料堆放（含裝料）環節

正確的堆料方法才能保證材料的均勻性，雖然場地有限，但仍需要堅持以下幾個原則。

（1）不同規格的材料要分開堆放，同規格級配差異大的也要分開堆放。

（2）通過運輸車、裝載機、推土機等機械，在堆料的過程中采取“斜坡式”分層堆放或“水平式”分層堆放。如果單純堆高，極易導致大粒徑的料滾到下面而小粒徑的料則留在料堆上面，形成離析。

（3）裝載機在向冷料斗裝料過程中，也遵循堆料的方式和原理，應從上至下，豎向分層、橫向全斷面地鏟裝料堆，不得只鏟料堆底部而形成高大的斷截面，這樣容易造成高位粒料滾落或坍塌，形成嚴重離析。圖1、圖2分別為合理的鏟料狀態和不合理的鏟料方式。

圖1 合理的鏟料狀態

圖2 不合理的鏟料方式

（4）裝載機鏟料時，鏟斗務必距離料堆底部10 cm以上，不得貼地將料堆底部各類泥土、粉塵、積水等影響集料潔凈、均勻性的廢料鏟入。在每天拌和結束后，應將料堆底部的廢料清掃、鏟除至廢料堆，同時，加強料堆底部場地的硬化，也是徹底解決此問題的有效措施。

4 拌和環節

拌和是各成分配伍并通過攪拌混合形成混合料的過程。顯而易見，能否持續地保證計量穩定、準確是衡量拌和站性能好壞的核心，也是室內設計級配能否得以實現的關鍵。除開拌和設備本身性能方面因素外，通過操縱控制系統確保拌和均勻、穩定是拌和環節的重點[1]。

（1）務必要對拌和樓定期進行計量系統標定和校核，以通過持續穩定、準確的計量實現混合料不發生大規模的級配波動和離析。

（2）為減少水泥添加的不均勻，除了對于水泥計量系統標定外，水泥罐應配有起拱裝置防止水泥出口堵塞，同時應避免一邊用存儲罐輸送水泥進行生產，一邊水泥罐車給該水泥存儲罐壓入水泥，此時由于氣壓和料位波動，極易造成水泥添加的不穩定。這就要求拌和站必須配備2個以上的存儲罐，輪流投入生產，輪流壓入水泥。

（3）選擇拌和站合適的產量。眾所周知，拌缸內過多或過少的拌和量都會對混合料造成離析，因為拌缸容量和拌和行程是固定的，而過大的產量負荷容易造成混合料拌和不均勻。此類不均勻表現為含水、水泥裹附、粗細集料分布都不均勻，也即離析。產量過小，拌缸葉片空隙沒填滿，甩料明顯，也會導致部分原材料拌和不到位，同樣產生離析，且效率低下。根據目前觀察的情況來看，各標現有的拌和站產量宜控制在400 t/h左右[2]。

（4）控制室務必遵循試驗室下發的配比通知單執行生產，不得隨意更改配方和試驗段確定的各類控制參數，同時運輸帶旁應有經驗豐富的人員，時刻目測觀察含水、水泥計量出現的波動和離析，及時進行調整。

（5）出料斗設置落差宜低不宜高，以不妨礙料車通行為原則，同時向運輸車放料過程中，控制室應注意開啟出料斗，應采取集中放料方式，不得頻繁開啟料斗，見圖3、圖4。

5 運輸（含裝卸）環節

運輸過程中應側重關注裝料和覆蓋過程，減少混合料級配離析和水分散失。

圖3 頻繁開啟料斗，混合料拋揚造成離析

圖4 集中放料，形成豎向料簾

（1）裝料前必須清除車廂內殘余的混合料、積水和其他雜質。

（2）應安排專人指揮車輛前后移動，采取“前、后、中”即“車廂前1/3位置、車廂后1/3位置、車廂中心位置”分堆裝料，以減少離析的產生。

（3）有專人督促料車出拌和場區前，務必采取篷布、帆布等覆蓋措施，覆蓋的目的就是減少表面水分散失引起的含水量離析。覆蓋不得露出尾部、側部，并牢靠綁定，防止被風吹起。

（4）運輸到現場后，應避免過早掀開覆蓋造成長時間等候，導致混合料水分散失。

（5）應聽從現場指揮倒車，起斗卸料時必須一次起斗，減少離析。

6 攤鋪環節

梯隊攤鋪作業時，兩個梯隊攤鋪機應該型號一致、新舊程度相近，以確保性能相符。

攤鋪前準備工作要充分，在防治離析方面其重點是熨平板、布料器的選擇與安裝。攤鋪過程中如何保證布料均勻、勻速攤鋪是防治離析的重點。

（1）攤鋪機應在分料器兩側裝半片反向葉片，減少攤鋪機中縫容易產生的條帶狀離析。

（2）螺旋布料器在布料過程中，受到任何影響布料方向的阻力時，都會在該部位形成一定阻滯，從而造成級配離析。此類多發生在攤鋪機每節熨平板的拼接位置，布料器懸掛位置，尤其是布料器懸掛位置，因此離析明顯時也應在該處裝半片反向葉片，減少鋪面條帶狀離析。

（3）豎向離析是攤鋪過程中料籠內粗集料因重力和離心慣性力引起的粗集料的下落分離，因此在攤鋪機料籠前擋板下沿加設橡膠擋板，是一個很好的防治豎向離析的措施。

（4）攤鋪機布料器最外的葉片邊沿距側擋板應控制在25～40 cm，過遠則端頭混合料是推擠過去的，造成鋪面形成兩端離析；過近則會增加混合料的擠壓和葉片的磨損。

（5）攤鋪機布料器葉片大小和上下位置應根據虛鋪厚度進行合理選擇與設置，原則是確保葉片下邊緣距離下臥層合適，且布料器葉片2/3以上埋沒在混合料中。

（6）布料器離熨平板前緣的距離，在保證供料充分、滿足攤鋪層厚度要求的前提下宜盡量調小，以減少“死料”的產生。死料過多、過久，則容易影響壓實度和平整度，同時也加大攤鋪機負荷。

（7）攤鋪機收斗次數和時機應予以嚴格控制，可收“半斗”達到攏料的目的即可，同時減速或停止前進，在下一輛料車卸料后將攤鋪機斗內粗集料“稀釋”。此舉有利于以減少收斗時產生的鋪面的塊狀粗集料離析。

（8）兩梯隊攤鋪機參數設置應一致，這樣對于減少壓實離析很有好處，同時也利于平整度、厚度的控制。

7 碾壓環節

一般經過攤鋪機初始夯搗后，鋪面已有了70%以上的壓實度。如何在后續環節提升壓實度的同時，保證后續壓實的均勻性，減少壓實度離析、厚度離析，碾壓是最關鍵也是最重要的環節。

（1）安排專人指揮壓路機，嚴格執行試鋪總結得出的碾壓方案。

（2）無論采取分段碾壓還是模糊碾壓工藝，均應規范每一個壓路機的壓實區域、進退路線和速度、壓實遍數，杜絕過壓和漏壓現象，同時杜絕橫壓、急扭急轉彎、長時間停留未壓實完畢路面的現象，確保鋪面每一點受到的壓實功一致。

（3）壓實度抽檢分布應具有代表性，均勻分布到攤鋪斷面。對于經檢查壓實度不足的地方，試驗員應立即反饋給壓實指揮人員，及時進行補壓，直至合格。

8 結語

通過上述六大環節的控制，杜絕了水穩混合料鋪面大面積離析現象，鋪面均勻性控制得到顯著改善，從而消除了水穩層離析區域取芯困難、芯樣頂部松散、底部脫落“爛根”等現象，使水泥穩定碎石底基層、基層施工質量得到了有效的保證。

[1]薛煥東，劉浩潁，張云飛．水泥穩定碎石基層離析問題的原因及防治[J]．吉林交通科技，2006（2）：32-34．

[2]JTJ 034—2000，公路路面基層施工技術規范[S]．