路面水泥穩定碎石施工質量均勻性的保證措施

范海媛

(山西省交通建設工程監理有限責任公司，山西太原 030012)

1 項目簡介

青海省某高速公路，是該省路網規劃(2009年—2030年)“三縱、四橫、十聯線”中第三橫的其中一段，全線按雙向四車道高速公路標準建設，設計車速80 km/h，對沿黃經濟帶發展和建設新絲綢之路經濟帶，具有十分重要的意義。

本項目道路全長57.273 km。路面設計采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續體系理論，以設計彎沉值、瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層層底拉應力作為路面整體剛度的設計指標。路面結構層總厚度為68 cm，結構設計采用16 cm級配碎石墊層、16 cm水泥穩定碎石底基層、20 cm水泥穩定碎石基層、1 cm預拌瀝青碎石封層、6 cm中粒式瀝青混凝土(AC-20)下面層、5 cm中粒式瀝青混凝土(AC-16)中面層、4 cm細粒式SBS改性瀝青混凝土(AC-13)上面層。

2 保證路面水泥穩定碎石基層施工質量均勻性的意義

水泥穩定碎石底基層、基層是高速公路路面結構的主要承重層，加強底基層、基層施工質量控制，建設質量優良的底基層、基層，對公路工程的壽命周期起著決定性作用，尤其在高海拔、高嚴寒、晝夜溫差大及日照時間長等特殊地理氣候特點的青藏高原地區，其施工質量的好壞將直接影響底基層、基層施工進度和質量，乃至路面的使用壽命和行車安全。水泥穩定碎石底基層、基層質量的好壞主要取決于其施工質量的均勻性，而施工質量的均勻性必須從原材料粒徑及混合料級配、拌合均勻性、攤鋪過程中離析控制、碾壓的均勻性等方面進行控制。

3 路面水泥穩定基層質量狀況

在該高速公路項目鋪筑的路面基層試驗段(K45+180～K45+620共440 m)質量檢驗中發現水泥穩定碎石基層施工質量較差，經與業主、施工單位多方討論決定現場鉆取芯樣進行檢查，以分析問題原因。檢查數據見表1。

從表1中發現芯樣質量合格率較低，僅達到80%，在對不合格芯樣及該路段基層施工質量進行檢測研究總結的過程中，發現造成問題的主要原因為芯樣均勻性差、厚度不足、基層平整度差、基層邊緣成型差、表面離析多，具體占比見表2。

表1 路面試驗段水泥穩定基層鉆芯取樣情況統計表

表2 路面水泥穩定基層施工質量檢測不合格項目調查表

從表2中發現芯樣均勻性差占到了70%以上，嚴重影響整體路面工程施工進度和質量。

4 路面水泥穩定碎石基層施工均勻性差的主要原因

1)在施工過程中對進場的原材料把關不嚴，原材不穩定，堆放不符合要求。2)水泥劑量的選取、粗細集料的摻配比例不當，造成了混合料均勻性差。3)拌合設備計量不準確，攪拌時間較短造成混合料攪拌不勻。4)混合料的含水量控制不好。5)不同規格料倉的料隔擋不嚴造成竄倉。6)混合料裝料中長時間在同一位置裝料造成料車邊部粗料較多，中間細料較多。7)攤鋪過程中造成的離析。

5 路面水泥穩定碎石基層施工質量均勻性的保證措施

1)對計劃進場的原材料從料源開始嚴格把關，確保各檔材料級配穩定，各項指標符合設計及規范要求，現場集料堆放不宜過高，以免造成粗細料離析。

2)按照JTG/T F20—2015公路路面基層施工技術細則要求，進行集料的篩分、級配合成，確定各檔集料的摻配比例及合成級配的波動范圍以及水泥的用量，在粗、細集料、水泥試驗合格的情況下，采用 G2∶G8∶G11∶XG3=20∶32∶30∶18(水泥劑量為 4.5%)(已批復標準配合比)的摻配比例進行水穩碎石基層的級配確定，其篩分合成級配檢測數據見表3。

表3 實施后現場實際篩分合成級配范圍結果統計

從表3可以看出，在粗集料、細集料、水泥檢驗合格的情況下，按標準生產比例摻配后進行了級配的細化和調整，調整后各篩孔通過率均滿足《骨架密實型水泥穩定碎石(砂礫)路面穩定基層施工方法》規定級配的要求。因此，強化集料級配控制，提高集料級配的均勻性和穩定性，是提高水泥穩定碎石混合料均勻性、減少施工質量的變異性、提高底基層、基層施工質量均勻性的重要手段。

3)在拌合前對計量設備進行標定，切實做好靜、動態標定和復核工作，確保稱量準確;拌合過程不能出現間斷，同時要控制好拌合時間及混合料的含水量，如發現有花白料，粗細料離析等現象時應重新拌合直至達到要求并積極推廣兩次拌合的生產工藝;拌和時應按規定頻率抽檢試驗，及時檢測含水量，級配等進行試驗，使之達到規定要求。

4)在各料倉中間加高隔板，以免不同規格的料竄倉?；旌狭显谘b料過程中料車應及時前后移動，分別在車輛的前中后三個部位裝料，減少裝料造成混合料離析。

5)加強攤鋪過程中的材料均勻性控制。a.嚴格控制攤鋪機行走速度，按照施工組織設計中攤鋪機正常速度2 m/min～3 m/min標準要求執行，能夠一定程度保證攤鋪的均勻性。b.嚴格控制攤鋪機收斗率，按照施工組織設計中要求的收斗率不小于90%的標準要求進行控制，盡量避免操作時未按操作規程操作要求進行收斗、攤鋪過程中收料斗中集料集中，未及時收斗等現象發生。c.攤鋪機料倉出料均勻性控制。攤鋪機在攤鋪過程中，分料器向兩側易出現混合料堆積現象，同時攤鋪收料斗前易出現溢料現象，嚴重導致了攤鋪機料倉出料不均勻，通過對水泥穩定基層混合料篩分發現，攤鋪機料倉出料不均勻導致篩孔31.5 mm級配范圍平均通過率不足95%，造成路面水穩基層鉆芯芯樣均勻性差。為了解決這一問題，在路面水穩基層攤鋪施工過程中，采取在攤鋪機上加設橫向橡膠擋板來控制攤鋪機料倉出料均勻程度，在攤鋪機收料斗前及分料器兩側邊部，通過焊接固定裝置，加設橫向橡膠擋板(見圖1)，能有效的解決攤鋪機攤鋪的水穩混合料中產生離析和兩側粗集料滾落集中形成的料窩，使水穩基層混合料整體均勻性有所提高。在對孔徑31.5 mm篩分通過率情況進行了現場驗證(共4次)，統計數據見表4。

圖1 攤鋪機上加設橫向橡膠擋板

表4 水泥穩定基層級配范圍結果統計表

通過表4發現水泥穩定基層混合料篩分31.5 mm通過率可以達到《路面施工組織計劃》中95% ～100%標準要求。

6)壓實質量控制。壓路機的振動頻率樣按照40 Hz～50 Hz進行控制，碾壓次數按照施工組織設計中的每一工作面碾壓不小于6次的標準要求執行，并設專人記錄次數，以達到規定壓實度要求。碾壓時留成錯臺式，在下段碾壓時先斜向碾壓錯臺，再縱向碾壓，以保證接頭的平順。水泥穩定材料宜在容許延遲時間內完成拌合至碾壓的全部作業，保證基層板結成型，芯樣不松散，壓實質量良好。

7)加強其他各方面因素控制。水泥穩定碎石基層施工中，加強試驗人員的質量意識，加大獎懲力度，規范施工工藝，加強養生工序，才能持續提高水泥穩定碎石底基層和基層的均勻性，確保水泥穩定碎石底基層和基層的施工質量。

6 結語

路面水穩碎石施工過程中，必須嚴格控制進場集料的級配、加大集料合成級配的檢查、及時調整集料的摻配比例及施工配合比、加強施工現場水泥穩定碎石混合料的攤鋪、碾壓及養護等方面質量控制，才能切實減少水泥穩定碎石底基層、基層施工質量的變異性，均勻、穩步提升水泥穩定碎石底基層、基層的施工質量，確保路面水泥穩定碎石施工質量的均勻性。