王軾
目前我國各等級道路路面基層大多采用水泥穩定碎石結構形式,它具有1、強度高:在基層混合料灰劑量不超過6%的情況下,強度能達到6Mpa以上。2、水穩性好:這種結構一旦鈣化成型,便不怕水長期侵蝕。它具有水泥混凝土的一些性質。3、易操作:基層混合料易生產,拌合容易。灰劑量、含水量在級配一定的情況下,易控制,根據監測情況隨時可以調整。4、抗疲勞能力強:因為強度高,比其它結構更穩定、持久。5、遠期成本低:使用壽命長,相應減少了建設成本。6、半剛性:因為它不同于水泥混凝土,不存在因收縮而產生裂紋等優點,但在實際應用中,水泥穩定碎石基層存在許多問題,如干縮裂縫等,結合實際工作經驗針對這些問題,提出幾點控制質量的施工方法。
一、原材料的質量控制
1、水泥的質量控制。
水泥作為集合料的一種穩定劑,其質量對集料的質量是至關重要的,施工時選用終凝時間較長,標號較低的水泥。為使穩定土有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及保證其具有足夠的強度,不應使用快凝水泥、早強水泥以及受潮變質水泥。最好選用終凝時間較長(宜在6小時以上),且宜用325#礦渣及普通硅酸鹽水泥。水泥品牌的選用應考慮其穩定性、生產數量、運距等各種因素。水泥每次進場前應有合格證書,每200T應對水泥的終凝時間、標號進行抽檢。
2、碎石的質量控制
碎石的級配對水泥穩定碎石基層的強度有顯著影響,因此,應嚴格控制碎石的最大粒徑,碎石統料中大于37.5mm的石塊,要避免使其進入攪拌機,需要及時用人工剔除,同時應控制好31.5mm以上的碎石含量和4.75mm以下的碎石含量。為了減少水泥穩定碎石基層裂縫,應嚴格控制原料中細集料的含量和塑性指數。通過0.075mm篩孔的顆粒含量應控制在2%~4%范圍內,細土無塑性指數時其含量不應超過3%,細土的塑性指數要盡可能低,不宜大于2,要求其壓碎值不超過30%,最大粒徑不大于30mm。碎石的顆粒組成應符合JTJ034—93中第2.2.1.6中2#級配要求。為了施工方便,宜采用10mm—30mm的粗集料、5mm—10mm的中集料,0mm—5mm的石屑細集料三種粒料配合。其粗集料的壓碎值、各種粒料的篩分(主要檢查所進料的顆粒級配的偏差情況),0.5mm以下細土的塑性指數,小于0.075mm的顆粒含量應符合JTJ034—93中的要求,上述材料進場后的試驗項目每2000M?做2個樣品試驗。
二、水泥計量的控制
施工用的水泥劑量考慮施工離散性的影響,較設計值增加0.5%,在拌和過程中應隨時觀察混合料拌和后的顏色,防止水泥堵塞不流動。按規定頻度抽檢水泥劑量,每工作班,根據所用水泥、集料量計算一下總的水泥用量是否滿足要求。
三、含水量的控制
含水量對壓實度的影響。混合料的含水量對水泥穩定碎石基層的質量影響主要包括強度、壓實度等。擊實試驗表明,含水量對壓實度有較大影響。當含水量不同時,相同的混合料在相同的壓實功作用下,會產生不同的壓實度。由此可見,施工時控制好含水量是保證壓實度達到設計標準的關鍵之一。
四、混合料拌和的控制
混合料的拌制質量是保證基層施工的基礎,是至關重要的環節。在拌和過程中:一是要保證混合料配合比的準確性和均勻性;二是要嚴格控制攪拌時間;三是要避免混合料在裝料過程中發生集料離析現象。
為確保混合料配合比的準確性和均勻性,應在拌和前對設備進行調試,合理控制細料倉、粗料倉和水泥料倉的輸料機轉速,倉門保持正常全開,達到按配合比要求匹配、均勻進料拌和。
五、混合料攤鋪的控制
混合料應采用機械攤鋪,保證攤鋪效果。攤鋪過程中,要隨時用水準儀對松鋪層高程、壓實后高程進行跟蹤測量檢驗,對明確厚度不足或偏高的及時進行處理,確保基層的高程、厚度、平整度符合設計要求。
需要注意的是在攤鋪時應確保基層平整度。第一次攤鋪后進行靜壓,發現不平整時及時補料,邊壓邊補,并要保證基層的攤鋪厚度。
六、碾壓控制
混合料碾壓是確保水泥穩定碎石基層獲得足夠密實度和強度的重要施工工藝,水泥穩定碎石混合料壓實效果的好壞取決于兩個方面:混合料含水量的控制;壓實機械、壓實工藝的選擇。
混合料碾壓分為初壓和終壓兩個階段。初壓是先用輕型兩輪壓路機跟在攤鋪機后面及時進行靜壓、輕碾,待基本成型并對標高、衡坡進行檢測、調整后再用重型振動壓路機、三輪壓路機或輪胎壓路機繼續碾壓密實。如采用18t~20t重型振動壓路機時,每層壓實厚度不超過20cm;用12t~15t三輪壓路機時,每層壓實厚度不超過15cm。
施工中要由專人對壓實進行監管,一邊壓實,一邊檢測。檢測內容包括厚度、寬度、壓實度、含水量、平整度以及集料的級配等。
七、養生控制
水泥穩定碎石的養生是十分重要的一個環節,養生期間的濕度及齡期對水泥穩定碎石的強度影響相當大,在混合料形成初期應進行保濕養生,以保證水泥進行水化反應所需水分。養生期間還應采取封鎖交通的處理措施,除灑水車外其它車輛禁止通行,特別嚴禁重型車輛通行。
在施工過程中,除采取封鎖交通的措施之外,還應做好養生工作,這樣既保證了混合料初期形成強度所需要的外界條件又保證了其內在質量。養生的目的是使水泥穩定碎石基層在規定時間內達到規定的技術指標,養生期限不小于7d,春秋季節氣溫較低,強度增長緩慢,養生期需要適當延長,建議為10d左右。
養生的方法有很多種,如濕砂養生、草袋覆蓋灑水養生、薄膜覆蓋養生、瀝青乳液養生等,可根據不同具體情況選用。對于大面積的機械化施工作業,通常也采用灑水養生,每天灑水的次數視氣候條件而定,原則是在整個養生期間應始終保持基層表面潮濕。
八、結束語
水泥穩定碎石基層有著許多優點,值得在各等級道路路面工程中推廣應用。實踐證明,在施工中只要加強對混合料含水量、材料組成比例的控制,有效防止混合料離析,選擇合適的壓實機械,采取適當的壓實工藝,并注意混合料養生,就能夠提高工程質量。