胡小軍
(定西公路管理局渭源公路管理段 甘肅渭源 748200)
探討公路水泥穩定碎石基層的施工質量控制的要點
胡小軍
(定西公路管理局渭源公路管理段 甘肅渭源 748200)
隨著我國城鎮化建設不斷進行、基礎設施建設不斷完善,公路設施作為基礎設施的重要組成部分,得到迅速發展。但是,由于我國汽車數量逐年增多,以及部分貨車超載行駛的影響,對我國公路質量提出了更高的要求。水泥穩定碎石是指使用級配碎石作為骨料,加以一定數量的膠質材料和灰漿填充空隙,最終利用嵌擠原理壓實的公路鋪攤技術,具有壓實度高、抗滲度以及抗凍性好等特點。并且區別于其他種類路基材料,水泥穩定碎石基層還具備穩定性好、遇雨不泥濘的特性,故而在我國公路建設中得到廣泛應用。
公路;水泥穩定碎石;施工質量;控制要點
公路設施作為城市基礎設施的重要組成部分,隨著我國城鎮化建設的不斷進行,公路設施建設得到迅速發展。由于我國汽車數量越來越多,以及少數貨車超載行駛的影響,導致部分公路路段出現損壞現象。公路路段損壞與公路設施選用的鋪設材質有直接聯系,隨著公路建設相關施工技術的不斷發展,水泥穩定碎石基層在公路建設中得到越來越廣泛的應用。水泥穩定碎石技術是指使用級配碎石作為骨料,輔以膠質材料和灰漿,利用嵌擠原理進行壓實的公路鋪攤技術。由于水泥穩定碎石壓實度高、碎石間呈嵌擠結構,故而具備較高的強度、抗滲度、以及抗凍性好,也因此廣泛應用于公路設施建設。
半剛性水泥穩定材料具備一定程度的抗拉強度,隨著材料周圍環境溫度不斷上升,材料內部會發生一系列的化學反應結成板體,進而獲得較高的強度。因此,溫度對于半剛性水泥穩定材料具有較大的影響。半剛性水泥穩定材料的“半剛性”,是指其自身剛性性質,處于剛性材料與柔性材料之間。半剛性水泥穩定材料在初期就會具備較高的強度,并且自身強度隨齡期的增長很快結成板體,進而獲得進一步的增長,且具備良好的抗滲度和抗凍性。
2.1 水泥成分及使用劑量
當公路設施施工使用水泥穩定碎石基層時,并不局限于使用同一種水泥材料。但是就同種集料來說,水泥中所含礦物成分的比例,將直接決定基層質量的優劣。一般來說,水泥中硅酸鹽含量較多,其穩定性好于鋁酸鹽含量較多的水泥。如在施工時使用同一種水泥,將提高水泥活性,進而提高水泥穩定碎石基層具備的強度。如使用同種水泥,則說明具有相同的礦物成分組成,那么在相同硬化條件下,會相應增加水泥的化學活性和分散度,從而使水泥整體強度得到提升。此外,水泥的使用劑量多少也會影響基層質量。就一般情況而言,力學性能會隨著水泥使用劑量的增加而逐漸提高,相應的施工成本也會隨之增加,并且加大水泥的使用劑量會導致產生收縮裂縫的機率上升。
2.2 混合料中的含水量
混合料中的含水量也會影響水泥穩定基層的強度和穩定性,如混合料中含水量較低時,將導致水泥和集料間發生真水作用,進而影響水泥的水解及水化反應。混合料中的含水量不足,則不能保證混合料中的水泥處于均勻分布狀態,從而對水泥穩定基層的強度造成不良影響。相反,混合料中的含水量較多,則容易導致基層出現較嚴重的干縮變形現象,干縮變形將嚴重影響水泥穩定基層的使用質量。
2.3 路基基層的壓實度
水泥穩定基層的壓實度也會對基層的質量造成較大影響。一般來說,壓實度不足,會導致路基出現材質松散和裂縫等嚴重質量問題,影響路基的使用性能。路基得到充足的壓實,也會相應提升水泥穩定基層的質量。壓實度不僅直接對路基質量造成影響,還可以通過影響混合料中的含水量,間接影響路基質量。因此,在進行路基壓實工作時,應保障混合料的含水量處于許可范圍之內。最后,對路基壓實作業的時間,應嚴格依照相關工作標準控制,過長或短的壓實作業時間都會導致水泥穩定基層出現質量問題。

圖1 水泥穩定基層的壓實作業
3.1 嚴格控制原材料
水泥穩定基層對于原材料的控制主要體現在,對碎石、水泥以及混合料混合比三方面的控制。
3.1.1 碎石控制
碎石作為水泥穩定基層的重要組成部分,對于基層的質量起到決定性作用。因此,施工單位應選取具備一定強度的碎石材料,并且碎石具備20.0%以下額定堅固性(針片狀顆粒含量)、30.0%以下的壓碎值,同時碎石的最大粒徑控制在31.0mm左右。
3.1.2 水泥控制
水泥是水泥穩定基層中的穩定劑,具有極為重要的作用。總的來說,施工單位應控制水泥的使用量占混合料的7.0~8.0%左右,并優先使用強度為32.5或42.5等級的普通硅酸鹽水泥,所用水泥水泥初凝時間應大于3h終凝時間大于6h且小于10h。嚴禁使用快干水泥、早強水泥等,減免高強度水泥具備的干縮性對基層質量的不良影響。
3.1.3 控制混合料混合比
混合料混合比的控制體現于以下三個方面:①滿足強度要求的基礎上,減少水泥的使用量。②減少水泥的使用量的基礎上,控制細集料用量。③控制混合料含水量,使其滿足實際施工需求。
3.2 水泥穩定基層施工工藝的優化措施
針對水泥穩定基層施工工藝的優化措施主要體現在以下幾點:
(1)結合攤鋪機實際性能,制定相關拌和能力。以拌和的均勻性為第一標準要求,可適當降低拌和產量。
(2)拌合設備配備專人和篩網提出大粒徑的集料。
(3)為保障混合料的含水量符合施工要求,施工人員應結合實際施工環境,如在夏季施工,則應適當增加混合料中的含水量,并保證在混合料的輸送過程中,有相應的水補償工作。
(4)嚴格控制混合料中各組分的含量,并確認混合料的攪拌情況。施工人員應使用重量稱量的方式,計算各組分含量,并仔細監測混合料的攪拌情況。
3.3 優化混合料的攪拌工作
施工人員在進行混合料的攪拌工作時,首先應核對各組分的含量,采取科學的攪拌方式,合理安排拌和時間。施工人員在進行正式拌和工作前,應進行試拌,不斷調整設備和水的含量使之達到施工要求。
3.4 混合料的攤鋪工作
施工人員在進行混合料的攤鋪工作時,應注意以下幾點內容:①在自卸車進行喂料時嚴禁撞擊攤鋪機。如路面寬度超出單臺攤鋪機作業寬度時,應使用兩臺攤鋪機合作進行,兩臺攤鋪機間保持5.0~10.0mm左右的施工距離。②施工人員應保證混合料的攤鋪工作是連續均勻進行的,同時施工人員應盡量控制攤鋪速度始終保持一致。③控制鋪攤層厚度,滿足公路設施施工要求的基礎上,減少不必要的資源浪費。第四,攤鋪工作應避開高溫或陰雨天氣。
3.5 水泥穩定基層的壓實工作
壓實工作應嚴格依照相關施工標準進行,控制壓實速度、確保壓實作業質量。
隨著我國城鎮化建設工作不斷深入,相應的基礎設施逐漸完善,公路設施作為基礎設施的重要組成部分得到了迅速發展。隨著社會對公路設施質量的要求越來越高,水泥穩定基層因具備優良的強度得到廣泛的應用。因此,施工單位應從水泥穩定基層的質量控制因素出發,通過控制原材料及優化施工工藝兩種方式,全面提升水泥穩定基層施工質量,進而促進公路設施建設的進一步發展。
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U416.214
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2016-8-28