淺談骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層在公路大修工程中的應(yīng)用

焦仁杰

摘 要：結(jié)合工程介紹骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石在基層施工中的質(zhì)量控制，通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證其路用性能。

關(guān)鍵詞：骨架密實(shí)型;水泥穩(wěn)定碎石;基層;質(zhì)量控制

近年來(lái)，平?jīng)鼍硟?nèi)公路路面結(jié)構(gòu)層一般采用瀝青面層+水泥穩(wěn)定碎石基層，這種組合性能優(yōu)良，但傳統(tǒng)懸浮型水泥穩(wěn)定碎石基層在溫濕度發(fā)生變化時(shí)，比較容易出現(xiàn)收縮，導(dǎo)致基層產(chǎn)生縮縫，加快面層龜網(wǎng)裂的出現(xiàn)，縮短道路使用壽命。骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石是屬于既有嵌擠又有填充的混合料，其集料用量是按嵌擠原理組成的，即粗集料空隙由次一級(jí)顆粒填充，其余空隙又由再次一級(jí)顆粒填充，這種混合料理論上凝聚力、摩阻力及密實(shí)度最好。在X044線(xiàn)白崇公路大修改造項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)采用骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層，這是骨架密實(shí)型基層在平?jīng)鼍硟?nèi)二級(jí)以下公路工程中的首次應(yīng)用。本人在項(xiàng)目中承擔(dān)監(jiān)理工作，本文就以工程實(shí)際介紹骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層的材料控制、拌和、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)的施工及控制要點(diǎn)，并通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證其路用性能。

1 工程概況

1.1 原路情況

X044線(xiàn)白崇路起點(diǎn)位于平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)白水鎮(zhèn)，經(jīng)崇信縣黃寨鄉(xiāng)馬寨村、水泉屲村、錦屏鎮(zhèn)梁坡村，終點(diǎn)位于崇信縣縣城，全長(zhǎng)21公里。原路基修建于上世紀(jì)七十年代，此后于1987年以“以工代賑”形式直接在土路基上鋪筑瀝青面層。受當(dāng)時(shí)投資規(guī)模、建設(shè)條件等因素影響，原路路面結(jié)構(gòu)層薄弱，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，隨著交通量逐年增加，路基路面病害逐年顯現(xiàn)，松散、沉陷、龜網(wǎng)裂及車(chē)轍等病害不斷增加，嚴(yán)重影響過(guò)往車(chē)輛正常運(yùn)行。

1.2 維修技術(shù)方案

挖除舊路結(jié)構(gòu)層后進(jìn)行重鋪，重鋪結(jié)構(gòu)層為5cm瀝青混凝土面層+20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+18cm水泥穩(wěn)定砂礫底基層+5cm天然砂礫調(diào)平層。

2 基層配合比設(shè)計(jì)

基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度3.5MPa，采用碎石、石屑、水洗砂與水泥組成的連續(xù)級(jí)配混合料進(jìn)行設(shè)計(jì)。為減少基層裂縫，遵循三個(gè)原則，即：在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上盡可能降低水泥用量;在減少含泥量的同時(shí)，限制細(xì)集料用量;根據(jù)氣候條件限制含水率。經(jīng)優(yōu)化配合比試驗(yàn)，確定基層施工配合比為10-20mm碎石：16-31.5mm碎石：5-10mm碎石：0-5mm石屑：0-5mm砂=34%：20%：10%：5%：29%，水泥劑量4.6%，混合料最佳含水率4.8%，最大干密度2.332g/cm3。混合料級(jí)配組成須符合表1要求：

3 施工質(zhì)量控制

3.1 原材料

水泥、水洗砂及碎石由經(jīng)試驗(yàn)確定的水泥廠、石料場(chǎng)定點(diǎn)供應(yīng)，且按規(guī)范規(guī)定頻次進(jìn)行了抽檢，確保各項(xiàng)原材料均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3.2 混合料拌和

基層混合料采用廠拌設(shè)備集中拌和，并設(shè)專(zhuān)人對(duì)混合料進(jìn)行隨時(shí)檢測(cè)和控制，使混合料水泥劑量、含水率、級(jí)配等指標(biāo)滿(mǎn)足要求。每天根據(jù)氣溫隨時(shí)調(diào)整加水量，使混合料含水率略大于最佳含水率1-2%為宜，使混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪碾壓時(shí)的含水率盡可能的接近最佳含水率。

3.3 混合料運(yùn)輸

為了避免混合料出現(xiàn)離析，車(chē)輛接料時(shí)必須前后移動(dòng)，并分多次放料，在運(yùn)輸過(guò)程中要盡量避免顛簸，使車(chē)輛行駛平穩(wěn)。運(yùn)距較遠(yuǎn)或者氣溫較高時(shí)，要用氈布遮蓋車(chē)廂內(nèi)的混合料，減少混合料中水分的流失。

3.4 攤鋪控制

根據(jù)基層試驗(yàn)段確定的松鋪系數(shù)1.32調(diào)整攤鋪機(jī)厚度至26cm，攤鋪機(jī)前進(jìn)速度要連續(xù)、均勻，一般控制在1.0m/min-1.5m/min。技術(shù)人員要隨時(shí)檢查混合料攤鋪的平整度與均勻性，對(duì)局部出現(xiàn)不平整或離析的部位，要及時(shí)人工整修，并且密切注意含水率的大小，及時(shí)反饋拌和場(chǎng)調(diào)整。

3.5 碾壓要求

碾壓過(guò)程一般分初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段。基層混合料攤鋪整型完成后，按照試驗(yàn)段確定的壓實(shí)機(jī)械組合和碾壓遍數(shù)進(jìn)行碾壓。首先由20t振動(dòng)壓路機(jī)靜壓2遍，即為初壓;再由20t振動(dòng)壓路機(jī)振壓3遍，以消除輪跡，保證壓實(shí)度合格，即復(fù)壓;最后用26t膠輪壓路機(jī)碾壓1遍，收光表面，即終壓。

3.6 壓實(shí)度抽檢及抗壓強(qiáng)度制件

基層設(shè)計(jì)壓實(shí)度為98%，以K15+000-K16+000段為例，取樣制作無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件20個(gè)。基層壓實(shí)度經(jīng)抽檢符合設(shè)計(jì)要求，見(jiàn)表2。

3.7 養(yǎng)生

基層壓實(shí)度抽檢合格后，采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生7天，使基層表面保持濕潤(rùn)。

3.8 成型后情況

3.8.1 強(qiáng)度抽檢

K15+000-K16+000段20個(gè)基層無(wú)側(cè)限抗壓試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生7天后，強(qiáng)度抽檢合格。

3.8.2 鉆芯取樣

該段共鉆取芯樣4處，芯樣成型均完整，側(cè)面清晰可見(jiàn)大骨料均勻分布，表面平整、光滑、密實(shí)。

3.8.3 基層表面成型情況

該段路面基層經(jīng)7天養(yǎng)生后，表面平整、密實(shí)、無(wú)松散，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)縮縫及開(kāi)裂。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)抽檢，基層各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，骨架密實(shí)型基層實(shí)施效果良好。在平?jīng)鏊幍淖匀坏乩項(xiàng)l件下，尤其在地處礦區(qū)、重載交通的環(huán)境下，骨架密實(shí)型基層確為提高路面承載力的較好技術(shù)手段，值得在公路大中修工程中推廣應(yīng)用。