影響水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的因素及對策

■董雄艦 ■蘭州市政建設(shè)集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730000

水泥穩(wěn)定碎石基層是基層路基施工過程中常用的基層施工方式，具有強度大、穩(wěn)定性好、價格低廉等突出特點，但其質(zhì)量容易受到環(huán)境因素、施工工藝等方面的影響。基于此，筆者從我國基層路面的施工情況、國內(nèi)外相關(guān)理論研究、施工經(jīng)驗以及原材料選擇等方面進行了分析，旨在探尋出水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的有效方法。

1 我國公路發(fā)展概況

我國自上個世紀八十年代便開始進行了公路大規(guī)模建設(shè)，直至2014年底，我國公路里程數(shù)達到400多萬公里。其中，高速公路的里程數(shù)超過7公里，國道公路的里程數(shù)超過13公里，省道公路里程數(shù)超過25公里。公路傳統(tǒng)基層建設(shè)材料通常是半剛性材料和底基層材料。而水泥基層因其所具備的強度大、穩(wěn)定性高、成本低等特點，逐漸受到了廣泛使用。通常采用水泥基層，一般會先在底部鋪設(shè)一層柔性材料來減緩基底對低層的破損。隨著基層建設(shè)技術(shù)的改進與優(yōu)化，水泥基層的抗凍性、抗裂性、穩(wěn)定性等方面的功能均得到了顯著提升。越來越多的公路紛紛開始采用水泥基層進行建設(shè)，并且在穩(wěn)定方面達到了理想效果。

在一些高層路面中，基層建設(shè)的剛性、穩(wěn)定性等都會對道路的整體建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，尤其是在道路的使用年限和路面的強度上。水泥基層本身具有較好的強度，但在車流量不斷增加、道路使用負載不斷上升的形勢下，水泥基層的穩(wěn)定性也面臨著更大的挑戰(zhàn)。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層早期破壞特征

從總體上來看，水泥穩(wěn)定碎石基層早期破壞主要包括道路裂縫、施工縫隙、路面沉降以及道路位移等。

2．1 道路裂縫

道路裂縫是水泥穩(wěn)定碎石基層中最常見的一種破壞特征，裂縫屬于橫向裂縫，裂縫的間距一般在5-10米左右，裂縫的寬度則在1-3毫米之間。產(chǎn)生裂縫的原因主要是水泥質(zhì)量的問題、水泥顆粒的大小、水泥純度等。基層施工方式不合理、碾壓不及時也會造成道路的裂縫。隨著環(huán)境溫度的變化，會使水泥基層產(chǎn)生收縮力，致使裂縫的產(chǎn)生。在基層施工完成后，水泥會產(chǎn)生失水的現(xiàn)象，造成路面的干燥開裂。對裂縫不規(guī)范的處理會使裂縫進一步擴大，繼而出現(xiàn)施工冷縫。在基層施工完成后需要經(jīng)過一段時間再投入使用，否則就會發(fā)生路面壓傷等問題，并且形成細小的裂縫。城市路面的施工與其他施工項目存在較大的差異，如果施工方式選擇不正確，則會使路面的強度受到負面影響。

2．2 路面沉降

道路施工的過程中，主要發(fā)生的是不均勻沉降。沉降的原因主要有三個方面：首先，施工過程中沒有按照分層施工的方式近碾壓，導致路面碾壓不實，路面出現(xiàn)沉降變形;其次，路面施工周圍環(huán)境的處理不徹底也會造成路面的沉降，例如對路面周圍的雜草處理不干凈、淤泥清理的不徹底等，都會引發(fā)基底壓實度不足，在一定的壓力下使道路變形且路面沉降;再次，混合材料配比不合理。材料配比的失誤將使得材料無法壓實，使路面發(fā)生不均勻沉降。除此之外，路面推移的不正確、道路的過早使用以及承載符合過大均會導致路面發(fā)生沉降。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制

為了提高水泥穩(wěn)定碎石基層的施工水平，可以從碎石混合料攪拌、材料的運輸、材料的攤鋪等方面進行質(zhì)量控制。

3．1 拌和質(zhì)量控制

水泥道路的基層施工通常需要使用專門的拌和工具進行攪拌，只有通過此類工具才能確保水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量和強度。但在攪拌機的使用過程中，要根據(jù)材料的性質(zhì)、施工的要求等，合理選擇攪拌機的類型及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，例如材料中的含水量、礦料的配比等，以此避免攪拌過程出現(xiàn)問題而導致的材料離析、變異情況。

3．2 混合料級配控制

據(jù)施工經(jīng)驗可知，混合料級配控制會影響到道路的基層施工質(zhì)量，因此碎石級配變異性控制對路面施工的作用尤為重要。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，造成混合料級配問題的主要因素是配比的問題、集料放置、儲存不合理、集料使用不符合規(guī)范等。集料的配比會直接影響水泥的穩(wěn)定性。經(jīng)過實驗得出，水泥碎石混合料的粒徑越大，穩(wěn)定性就越小。因此，要提高混合料的性質(zhì)就要首先控制混合料的粒徑。濕度對混合料的性質(zhì)影響也非常之大，由于施工材料較多，因而施工現(xiàn)場的集料都不會覆蓋保存，這就會導致混合料的潮濕、變質(zhì)，在送料的過程中也會導致材料的不均勻。集料若在堆放的過程中出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，會致使材料中混入雜質(zhì)，同時引起集料的變質(zhì)。所以，生產(chǎn)商在水泥集料的生產(chǎn)時，要做好集料級配的控制，減少集料的變異性，一旦在配比過程中出現(xiàn)問題，就要調(diào)整或重新配比。另外，不同類型的集料應(yīng)分開保存，防止不同集料間相互干擾混合，降低集料的純度。

在施工現(xiàn)場，應(yīng)當對集料進行合理的放置。同樣，不同類型的集料應(yīng)放置在不同的位置，若有條件，可以進行覆蓋保存。覆蓋存儲不僅可以避免集料之間的相互混合，還可以防止集料受潮、粘結(jié)等現(xiàn)象。在集料的攪拌時要，要對攪拌工具進行清理，防止在攪拌的過程中混入雜質(zhì)，攪拌的過程應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的操作流程嚴格進行。

3．3 攪拌過程的控制

水泥在配比完成后需要進行攪拌處理，攪拌中使用的主要方式是集中攪拌。其中，集中攪拌的方式在攪拌效果上較好。攪拌的工具大多采用穩(wěn)定土拌機或混凝土攪拌機。在攪拌的過程中需要對加水的劑量進行嚴格的控制，也可以根據(jù)實際攪拌的效果調(diào)整加水的劑量，但加水的劑量不可超過設(shè)計配比的0．5%。在正式進行攪拌前，要對相關(guān)的設(shè)備進行調(diào)試，確保混合料的顆粒大小和含水量符合標準。每次攪拌的量應(yīng)當根據(jù)攪拌機的容量和負荷量加以確定。在攪拌的過程中還需要不斷的測量和調(diào)整混合料中的含水量，防止材料應(yīng)缺水而導致凝結(jié)、成塊的現(xiàn)象。當混合料的色澤一致、無團塊并且無離析現(xiàn)象時，則說明材料攪拌充分，這時就可以將攪拌料取出且存儲起來。

3．4 運輸與攤鋪過程控制

在材料攪拌完成后，需要通過運輸裝備將混合料運送到施工現(xiàn)場或材料存儲地點。混合料性能的穩(wěn)定性是決定水泥基層加工質(zhì)量的關(guān)鍵所在，而運輸過程是最易出現(xiàn)意外情況的一大環(huán)節(jié)，對材料的性質(zhì)往往會帶來較大影響。由于外界溫度、光照、車輛顛簸等問題的存在，混合料的穩(wěn)定性會隨之削弱，為此，在運送的過程中務(wù)必要采取預防措施，防止材料出現(xiàn)離析和變異的不良問題。比如，為了控制運輸過程中材料含水量的變化，在運送時間上應(yīng)當進行合理科學的選擇，而適宜運輸?shù)臅r間一般為氣溫較低、環(huán)境濕度較低的天氣，但最低的室溫不宜低于5攝氏度，否則材料會出現(xiàn)凍裂或凝結(jié)。

3．5 養(yǎng)生及交通管制

每一段水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓完成，經(jīng)壓實度檢測合格后，應(yīng)立即進行養(yǎng)生。養(yǎng)生一般采用濕潤后的麻布覆蓋，2小時后再用灑水車噴灑，不得采用高壓管直沖或漫澆。養(yǎng)生時間不得低于7天，養(yǎng)生期內(nèi)要封閉交通，除灑水車不得已必須通行外，其余車輛嚴禁通行。

4 結(jié)語

水泥穩(wěn)定碎石基層具有穩(wěn)定性高、成本低等優(yōu)勢，但水泥作為一種脆性的材料，在施工過程中乃至施工完成后均極易出現(xiàn)開裂和沉降等問題，給路面的良好運行帶來了不容忽視的影響。所以，為了提高水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)當結(jié)合施工過程中的主要問題，制定出切實有效的解決方案，以促進公路工程的蓬勃發(fā)展。

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