水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制

薛 強(qiáng)

(江蘇緯信工程咨詢有限公司 210014)

0 引言

目前，水泥穩(wěn)定碎石混合料是公路底基層、基層常用半剛性材料，其作為公路的下承層具有良好的板體性、水穩(wěn)性和抗凍性，此外，也可其力學(xué)性能根據(jù)工程實際需求來調(diào)整，這些優(yōu)點使得水泥穩(wěn)定碎石混合料被廣泛應(yīng)用于公路工程建設(shè)。在實際應(yīng)用中，需要進(jìn)行合理的混合料組成設(shè)計才能體現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石的力學(xué)性能，一旦混合料組成設(shè)計失誤將直接導(dǎo)致公路工程整體抗變形能力差，降低公路使用壽命。因此，對水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的控制具有重要的現(xiàn)實意義。

1 混合料組成設(shè)計

合理的混合料組成設(shè)計是保證水泥穩(wěn)定碎石混合料具有良好力學(xué)性能的前提。近些年公路方面的學(xué)者針對混合料組成進(jìn)行了大量的研究，普遍的觀點是在進(jìn)行混合料組成設(shè)計時應(yīng)綜合考慮強(qiáng)度、回彈模量、收縮和抗沖刷等，從而進(jìn)行集料級配、水泥用量和含水量的設(shè)計。水泥穩(wěn)定碎石基層作為公路工程的承重層應(yīng)具有較大的強(qiáng)度。同時，由于路面積水滲透至公路基層，這也要求水泥穩(wěn)定碎石基層具有良好的抗沖刷性能和水穩(wěn)定性。現(xiàn)今我國雖未統(tǒng)一規(guī)定水泥穩(wěn)定碎石的材料抗收縮性能要求，但在實際混合料組成配比設(shè)計中許多設(shè)計人員已將抗收縮性作為重要考慮指標(biāo)。圖1為目前水泥穩(wěn)定碎石混合料的組成設(shè)計流程。

圖1 水泥穩(wěn)定碎石混合料組成

2 施工質(zhì)量控制要點

2.1 原材料控制

水泥穩(wěn)定碎石基層的主要材料包括粗細(xì)集料、水泥和水等。對于混合料的原材料控制也應(yīng)從這幾點出發(fā)。其中，水泥在混合料中是穩(wěn)定劑，進(jìn)場質(zhì)量的好壞對施工質(zhì)量起決定性作用。在實際工程中應(yīng)選擇強(qiáng)度等級為32.5或42.5的硅酸鹽水泥。水泥的初凝時間應(yīng)大于3h，終凝時間應(yīng)大于6h且小于10h。高速公路和以及公路基層宜使用磨細(xì)消石灰，粗細(xì)集料是保證水泥穩(wěn)定碎石基層的主體，在選取粗細(xì)集料時宜使用硬質(zhì)巖石或礫石，也可直接采用天然礫石。從以往的施工經(jīng)驗來看，粒徑較大的集料在進(jìn)行混合料攪拌、運輸、攤鋪時易出現(xiàn)骨料分離現(xiàn)象，因此，粗集料的最大粒徑應(yīng)控制在31.5mm以內(nèi)，當(dāng)混合料用于底基層時應(yīng)保持在37.5mm以內(nèi)。此外，由于基層材料具有收縮性故集料中不宜存在土。

2.2 嚴(yán)格控制水泥劑量

水泥用量的多少決定了水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度，且會對基層的干縮性能產(chǎn)生影響。水泥用量過少則會導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度過低，不滿足實際需求，水泥用量過多則極易造成公路基層施工后產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致公路面層的局部損壞，且水泥用量過多會增加成本。因此，在對混合料組成進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格控制水泥用量，按照配比要求設(shè)計，確保水泥用量的經(jīng)濟(jì)合理。采用集中廠拌法施工時宜比室內(nèi)試驗確定劑量高0.5個百分點，使用路拌法施工時宜高1個百分點。

2.3 混合料的含水量控制

含水量的多少對混合料的壓實度、強(qiáng)度等性能都具有較大影響，若混合料的含水量過高就極易導(dǎo)致碾壓過程中土層出現(xiàn)翻漿、裂紋，若含水量過低就會導(dǎo)致碾壓過程中土體的松散。因此在進(jìn)行混合料拌和前應(yīng)首先對攪拌設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，以使混合料攪拌時土體顆粒與含水量符合設(shè)計要求，一般混合料的含水量應(yīng)稍大于最佳含水量的1%。此外，在將混合料運輸至施工作業(yè)面時要對土料進(jìn)行遮蓋，減少土料含水量損失。在施工過程中應(yīng)結(jié)合施工時的天氣溫度及時調(diào)整混合料含水量的大小，且在后續(xù)完成攤鋪后應(yīng)緊跟碾壓封水，保持最佳含水量。

2.4 攤鋪

在進(jìn)行土料攤鋪時可采用自卸車運料攤鋪機(jī)攤鋪，在攤鋪過程中保證土料攤鋪的平整性。應(yīng)結(jié)合施工面的寬度決定攤鋪機(jī)的使用量，當(dāng)使用多臺攤鋪機(jī)時各機(jī)械間隔保持在5-10m按照規(guī)定的松鋪厚度將混合料攤鋪。攤鋪時要保證攤鋪機(jī)行駛速度的一致性，行駛速度一般控制在 3.5m/min，當(dāng)運料不及時或拌和過程出現(xiàn)問題時可降低攤鋪機(jī)的行駛速度至2.5m/min-3.0m/min。攤鋪機(jī)工作時應(yīng)安排專人對攤鋪機(jī)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)局部粗集料擁堵時可及時清除換填。

2.5 碾壓

良好的混合料碾壓質(zhì)量是保證施工質(zhì)量的重要前提，因此在施工過程中應(yīng)注重對壓實工序的控制。在進(jìn)行土體碾壓時應(yīng)首先對土層表面進(jìn)行灑水處理，保證土體的含水量為最優(yōu)（設(shè)計含水量），同時碾壓過程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。采用壓實機(jī)進(jìn)行土體碾壓時要遵循先輕后重的原則，碾壓速度可先慢后快（速度一般保持在 1.5-2.4Km/h），進(jìn)入彎道處壓實時從土層較低的一側(cè)開始壓實，碾壓機(jī)械的碾壓軌跡應(yīng)保持重疊部分大約為輪寬的1/3，這樣可以保證不出現(xiàn)漏壓問題，對于那些碾壓機(jī)械不能碾壓到的邊角應(yīng)采用人工或小型機(jī)械進(jìn)行壓實處理。此外，在碾壓過程中應(yīng)對混合料的含水量和密實度進(jìn)行監(jiān)測，不符合設(shè)計要求時應(yīng)再次壓實。

2.6 養(yǎng)生

通過后期的灑水、土工布遮蓋等手段對水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行養(yǎng)生是保證其強(qiáng)度的重要手段。對初期形成的混合料通過灑水、土工布遮蓋等手段養(yǎng)生能夠提供足夠的水來讓材料中的水泥進(jìn)行水化反應(yīng)。在水泥穩(wěn)定碎石養(yǎng)生期間施工單位應(yīng)嚴(yán)禁除灑水車外的其它施工車輛在施工段通行，此外也可采取土工布遮蓋的手段保證混合料形成初期有著良好的外在環(huán)境，提升強(qiáng)度水平。

3 結(jié)論

通過前文對水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的分析我們可以得出：水泥穩(wěn)定碎石的集料級配在混合料組成設(shè)計中極為重要，級配良好的水泥穩(wěn)定碎石料能夠提升公路工程基層承載力增加公路工程使用壽命。另外，對原材料、水泥用量以及施工過程中的攤鋪、碾壓等工序的控制都能夠顯著提升水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量。

[1]JTG/T F20-2015.公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則[S].

[2]李國文，王捷，李華.高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層混合料優(yōu)化設(shè)計與施工控制[J].公路，2010(9):184-186.