水穩基層層間灑布水泥漿配合比設計及施工工藝研究

孫海山，趙建玲，秦哲煥

(1.錫林郭勒盟上都音高勒養路工區，錫林浩特 026000；2.錫林浩特養路工區，

錫林浩特 026000； 3.武漢理工大學硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室，武漢 430070)

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水穩基層層間灑布水泥漿配合比設計及施工工藝研究

孫海山1，趙建玲2，秦哲煥3

(1.錫林郭勒盟上都音高勒養路工區，錫林浩特 026000；2.錫林浩特養路工區，

錫林浩特 026000； 3.武漢理工大學硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室，武漢 430070)

摘要：依托丹錫高速錫盟段工程，開展了水泥穩定基層層間灑布水泥漿配合比設計及施工工藝控制研究，確定該項目采用水泥∶水=0.5∶1(質量比)的比例進行混合剪切拌和配制水泥漿，灑布量為1.5～2.0 kg/m2。結果表明采用該配比和灑布量施工的水泥漿粘結層效果良好，有效預防了干縮裂縫等病害的發生。

關鍵詞：水穩基層；水泥漿；設計；施工工藝

建設中的經棚至錫林浩特公路錫盟段是丹東至錫林浩特高速公路(丹錫高速)的尾段，是錫林郭勒盟“8橫7縱6出口1環線”干線公路路網規劃中縱7及1環的主要組成部分。項目對錫盟貫徹落實國家西部大開發戰略部署、改善區域交通條件、促進沿線地區資源開發和經濟社會協調發展具有重要的意義。項目設計文件要求，為了增強水泥穩定結構層的層間整體性，在分層施工的水泥穩定碎石底基層與基層、基層與上基層的層間灑布一層水泥漿。水泥凈量為0.5 kg/m2，基于設計文件，同時為了保證工程質量，開展了水泥漿配合比設計及施工工藝研究工作。

1水泥漿配比設計

為正確地進行水泥漿配比試驗，對施工中將要使用的水泥、水等各項原材料的質量及其技術性能進行了試驗。試驗結果如表1、表2、表3所示。

表1　水泥化學成分及礦物組成分析

1.1　水泥

水泥采用錫林浩特中聯水泥廠生產的P.O42.5水泥。其檢測結果見表1、表2。

表2　水泥物理力學性能試驗結果

1.2　水

拌和用水采用當地飲用水。檢測結果見表3。

表3　飲用水

1.3　水泥漿配比的確定

根據水泥漿試驗計劃，組合試驗采用如表4所示。

表4　組合配比

2結果與分析

為了使水泥漿能均勻地灑布在水泥穩定結構層的表面并具有一定的滲透深度，同時強度能滿足要求，這就對水泥漿中的水泥用量、水泥漿的流動性以及可施工性提出了具體要求。水泥漿中水泥量太少，強度低，達不到粘結的目的。水泥量高，水泥漿稠度大，不能滿足機械化灑布施工的要求，也不經濟，因此，在擬定的水泥漿配比的基礎上，開展水泥漿流動性試驗、室內涂刷試驗以及水泥漿穩定性試驗，以確定水泥漿的合理比例范圍以及灑布量。

2.1　水泥漿流動性

水泥漿流動性試驗采用水泥漿流動度時間測定儀進行，按照預設的水泥漿配合比，每次用水2 000 mL，稱量出不同配合比下的水泥質量，采用攪拌機先低速攪拌60 s，再高速攪拌120 s，在漿體攪拌均勻后，倒入潤濕的水泥漿流動度時間測定儀中，開始測試流出時間，將測試完的漿液靜置一旁30 min后經二次攪拌，再次測試流出時間(靜置30 min再二次攪拌是模擬現場施工中一次灑布完后停工等待后續施工時間)，各組砂漿流出時間如表5所示。試驗過程示意圖如圖1～圖4所示。

表5　水泥漿流出時間

2.2　水泥漿灑布量試驗

在流動性試驗的基礎上，根據水泥漿的流出效果，基本排除了序號1和序號2的水泥漿配合比用于現場施工的可能，采用其余4組配比進行試件涂刷試驗，在標準水穩無側限抗壓強度試件表面進行涂刷，在0.5 kg/m2水泥凈用量的基礎上，計算出不同配比下水泥漿的用量如表6所示，根據涂刷效果判斷合適的水泥漿配比組成。

表6　水泥漿灑布量計算表

2.3　結果分析

1)根據不同配合比組成下的水泥漿流動性時間測定結果(表5)表明，配比1呈糊狀，基本沒有流動性，不具備噴灑施工的條件；配比2在測定儀中具有較強的粘滯性，漿體容易附著在儀器內壁上，不具備噴灑施工的條件；其他組水泥漿均能自由地從測定儀中流出，表現出良好的流動性。

2)室內水泥漿涂刷試驗結果(表6)表明，配比6水泥漿涂刷過程中泌水嚴重，出現流淌現象，不利于層間粘結；配比3粘聚性較大，涂刷困難，施工過程中易堵塞管口，都不具備噴灑施工的條件。而采用配比4和配比5的水泥漿涂刷容易，涂刷漿體飽滿，效果良好。

3)綜合表5和表6的試驗結果，取效果較好的兩組配比的中值水泥∶水=0.5∶1為水泥漿的最佳配合比，灑布量根據實際施工情況，水泥漿灑布量暫定為1.5～2.0 kg/ m2。

3水泥漿灑布工藝與質量控制

3.1　工藝流程

水穩結構層層間水泥漿灑布應遵循以下工序：下承層檢查→機械設備配伍→配制水泥漿漿液→試灑→正式灑布→局部人工修補→及時進行水穩層施工→覆蓋養生及交通管制；在經驗收合格的水穩結構層上經監理工程師同意后，開始施工，在施工之前對準備施工作業面進行全面檢測，對不合格處采取適當措施進行補救，使其達到要求，同時清除表面雜物。

3.2　灑鋪過程

根據水泥漿噴灑量(水泥凈用量為0.5 kg /m2)、噴灑寬度設定噴灑指標，調試噴灑高度、噴灑斜度，并檢查系統、管道系統是否正常無故障，檢查無誤后用灑布車進行灑鋪施工。灑布車沿導向標指引方向勻速前進。當灑布車噴管進入灑鋪區時，打開節門開關進行噴灑。當噴灑結束后，鳴笛，關閉節門，車稍前行停下，等待后續灑布施工。需保證水泥漿的灑布長度能滿足施工要求(一次灑布長度控制在50～70 m之間，攤鋪機在30 min內攤鋪的長度為宜)。

3.3　注意事項

1)大風或下雨時，不能噴灑水泥粘層漿。

2)按設計噴灑量一次均勻灑布，當有漏灑時，應及時人工補灑。

3)為保證水泥漿良好的粘結性能，應在水泥粘層漿鋪灑后初凝前及時攤鋪上一層水穩層，不能在水泥粘層漿噴灑后很久不做上層施工，否則起不到粘結層的效果，根據現場實際施工經驗，水泥漿一次灑布長度控制在50~80 m之間為宜。

4結語

水泥穩定碎石結構層層間設置水泥漿粘結層，解決了基層層間、基層與底基層的層間粘結問題，丹錫高速錫盟路段采用水泥∶水=0.5∶1(質量比)水泥漿的配合比，水泥漿灑布量為1.5～2.0 kg/ m2控制，水泥漿一次灑布長度在50~80 m之間。實際施工效果良好，保證了工程質量與施工進度，大幅提高了基層、底基層的粘結力和整體性，有效預防了干縮裂縫等病害的發生。

參考文獻

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[3]JTG/T F20—2015.公路路面基層施工技術細則[S].

Design and Construction Technology of Grout Used for the

Interlamination of Cement Stabilized Bases

SUNHai-shan1,ZHAOJian-ling2,QINZhe-huan3

(1.Xilingol League Shangdouyingaole County Road Maintenance Work Area, Xilinhot 026000,China；

2.Xilinhot City Road Maintenance Work Area, Xilinhot 026000,China；3.State Key Laboratory of Silicate

Materials for Architectures, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070,China)

Abstract:The design and construction technology of grout, which is used for the interlamination of different cement stabilized bases, was discussed in this research based on a highway project from Dandong to Xilinhot. Experimental results suggested that the grout can be prepared by shear mixing with cement∶water=0.5∶1 (mass ratio), and spreading quantity can be controlled at 1.5-2.0 kg/m2. The bonding layer constructed with the designed and prepared grout was effective in preventing some diseases such as shrinkage crack.

Key words:cement stabilized bases;grout;design;construction technology

作者簡介：孫海山(1966-)，工程師.E-mail:13604794878@136.com

收稿日期：2015-10-02.

doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.06.006