水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)研究

鄭恒

摘 要：公路是人們?nèi)粘３鲂械闹匾A(chǔ)設(shè)施，還與經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，因此一定要重視加強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石基層施工，與實(shí)際情況相結(jié)合，合理選擇施工材料和方法，加強(qiáng)施工控制，保證公路的使用壽命符合要求，為公路的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定使用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。文章就水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討，以期能對(duì)行業(yè)發(fā)展有所借鑒。

關(guān)鍵詞：水泥;穩(wěn)定碎石;基層;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416.214 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）03-101-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.047

1 項(xiàng)目概況

某公路項(xiàng)目改建工程，路線長(zhǎng)為60km，在進(jìn)行路面優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)定面層為瀝青層、基層為水泥穩(wěn)定碎石、底基層為級(jí)配碎石，水泥穩(wěn)定碎石設(shè)有乳化瀝青封層，水泥穩(wěn)定碎石基層采用攤鋪機(jī)，路面全寬一次性攤鋪，并配合壓路機(jī)碾壓成型。同時(shí)，在相關(guān)攤鋪過(guò)程中，必需做好質(zhì)量控制工作。

2 路面水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)

水泥穩(wěn)定碎石寬幅大厚度施工技術(shù)隨著機(jī)械設(shè)備性能的不斷提升，越來(lái)越受到關(guān)注。單次鋪筑厚度大于20cm的水泥穩(wěn)定碎石基層宜采用大厚度鋪筑技術(shù)，為保證平整度及整體壓實(shí)度，單次鋪筑成型厚度不宜大于30cm，壓應(yīng)力與壓實(shí)厚度關(guān)系曲線如圖1所示。為滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)與施工機(jī)械容許性能相匹配，結(jié)構(gòu)層組合由三層18cm水泥穩(wěn)定碎石基層優(yōu)化為上基層30cm水泥穩(wěn)定碎石+24cm下基層水泥穩(wěn)定碎石的組合配置，如圖2所示。同時(shí)，下基層混料級(jí)配范圍及性能指標(biāo)同上基層相統(tǒng)一，進(jìn)一步增強(qiáng)了整個(gè)水泥穩(wěn)定碎石基層的整體性。

3 配合比設(shè)計(jì)要求

水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)強(qiáng)度控制按基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度不小于4.5MPa，底基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度不小于3MPa。當(dāng)采用寬幅大厚度雙層連續(xù)攤鋪，一次全厚成型時(shí)，上下兩層宜按同樣標(biāo)準(zhǔn)控制，按照不小于4MPa控制，寬幅大厚度水泥穩(wěn)定碎石推薦級(jí)配如表1所示。

通過(guò)對(duì)原材料基本性能的分析，級(jí)配設(shè)計(jì)過(guò)程參考了國(guó)內(nèi)進(jìn)行的同類型水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì)，確定級(jí)配為石灰?guī)r20mm～30mm：石灰?guī)r10mm～20mm：石灰?guī)r5mm～10mm：石灰?guī)r0～5mm=13：40：22：25。在級(jí)配設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，用設(shè)計(jì)的級(jí)配按照規(guī)范要求進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定不同水泥劑量的最大干密度和最佳含水量。擊實(shí)試驗(yàn)采用三組水泥劑量，分別為3.0%、4.0%、5.0%，每組水泥劑量采用五個(gè)含水量進(jìn)行擊實(shí)，分別為3.0%、4.0%、5.0%、6.0%、7.0%。

通過(guò)試驗(yàn)可知，水泥劑量不小于4.1%的強(qiáng)度代表值大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度4.0MPa。根據(jù)公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則及設(shè)計(jì)要求，對(duì)于高速公路保證率95%，通過(guò)公式Za=1.645，并結(jié)合本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定水泥劑量為4.5%。采用集中場(chǎng)拌時(shí)，水泥劑量宜增加0.5%。最終采用的級(jí)配比例為，石灰?guī)r20mm～30mm：石灰?guī)r10mm～20mm：石灰?guī)r5mm～10mm：石灰?guī)r0～5mm=13：40：22：25，篩孔通過(guò)率如表2所示。

4 關(guān)鍵施工技術(shù)控制

4.1 高程控制

寬幅大厚度水泥穩(wěn)定碎石施工宜采用掛設(shè)鋼絲繩控制高程和平整度，具體方法如下：在下承層上每隔10m放出中樁和邊樁。打基準(zhǔn)鋼釬：在單幅路段兩側(cè)（中線及邊線側(cè)）攤鋪邊緣外50cm處打入鋼釬，鋼釬上有可以上下調(diào)整的橫向支撐桿（雙層連續(xù)施工時(shí)需設(shè)置雙層支撐桿），在鋼釬橫向支撐桿上綁扎直徑0.3mm鋼絲，鋼絲高度通過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高和松鋪系數(shù)等數(shù)據(jù)確定，通過(guò)水準(zhǔn)儀按計(jì)算好的數(shù)據(jù)測(cè)完并固定好。架設(shè)的基準(zhǔn)鋼絲通過(guò)兩端的拉力鎖將鋼絲拉緊，一般情況下按大于800N的拉力將鋼絲拉緊[1]。

4.2 攤鋪寬幅

大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪過(guò)程控制要點(diǎn)如下：采用大功率攤鋪機(jī)單機(jī)全寬度攤鋪，按照設(shè)定松鋪系數(shù)調(diào)整攤鋪機(jī)熨平板高度，并將攤鋪機(jī)調(diào)整到正常攤鋪狀態(tài)。開始攤鋪后保證攤鋪機(jī)料槽內(nèi)料位高度，每攤鋪1m檢測(cè)一次攤鋪厚度，可以利用自動(dòng)調(diào)平儀做好公路攤鋪厚度的控制工作。攤鋪前及攤鋪過(guò)程中保證有3～4車料的儲(chǔ)備以保證攤鋪的連續(xù)性;對(duì)于料車進(jìn)場(chǎng)工作時(shí)，要委派專人進(jìn)行指揮，對(duì)于卸料、停車、倒車都要全過(guò)程指揮控制。在攤鋪工作中，必需做好混合料的標(biāo)高控制工作，一旦誤差超過(guò)范圍，要對(duì)傳感器進(jìn)行及時(shí)調(diào)整;在攤鋪現(xiàn)場(chǎng)配有工人3～4名，隨時(shí)處理攤鋪后料的局部問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)和后場(chǎng)同時(shí)需要配備足夠的試驗(yàn)人員，隨時(shí)檢查現(xiàn)場(chǎng)含水量的變化情況，以及攤鋪后取料進(jìn)行篩分和配合比級(jí)配對(duì)比。攤鋪機(jī)需采取增設(shè)反向葉片、半葉片及橡膠擋板等抗離析措施[2]。大厚度水泥穩(wěn)定碎石施工時(shí)，松鋪厚度較大，大粒徑石料極易滑落至底部，造成底部爛根。

4.3 碾壓

大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層全幅施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是壓實(shí)，壓實(shí)工藝碾壓組合方式和遍數(shù)遵循先輕后重、先慢后快、從低到高的原則，按照施工作業(yè)規(guī)范或作業(yè)指導(dǎo)書嚴(yán)格執(zhí)行。碾壓工藝如下：首先，采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍，然后兩臺(tái)單鋼輪采用高頻低幅分別弱震兩遍（小噸位壓路機(jī)在前）;再次，兩臺(tái)單鋼輪采用低頻高幅強(qiáng)震兩遍（小噸位壓路機(jī)在前，期間采用膠輪壓路機(jī)交替揉搓）;繼而采用兩臺(tái)單鋼輪以高頻低幅分別弱震兩遍;最后，需要運(yùn)用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓收光[2]。不同壓實(shí)厚度或者不同級(jí)配類型基層，根據(jù)試驗(yàn)段情況可酌情加減壓實(shí)遍數(shù)。

4.4 養(yǎng)生及交通管制

在碾壓工作全部完工后，要做好各項(xiàng)質(zhì)量的檢測(cè)工作，如平整度檢測(cè)、厚度檢測(cè)、標(biāo)高及壓實(shí)度等檢測(cè)工作。各項(xiàng)質(zhì)量合格，基層表面稍干后，撒布透層乳化瀝青，局部撒布不到位的人工進(jìn)行找補(bǔ)。底基層采用覆蓋灑水養(yǎng)生方式，并應(yīng)注意覆蓋物不能因風(fēng)吹影響行車安全。養(yǎng)生期間，封閉交通，禁止任何車輛進(jìn)入，施工機(jī)械使用施工便道[2]。

5 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

寬幅大厚度基層在碾壓完成后對(duì)上下基層分別采用灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度，檢測(cè)結(jié)果如表3所示。檢測(cè)結(jié)果表明，上基層壓實(shí)度平均值為99.6%，下基層壓實(shí)度平均值為99.4%，上下基層壓實(shí)度均滿足設(shè)計(jì)大于98%的要求，合格率為100%。按規(guī)范養(yǎng)生7d后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取芯檢測(cè)，芯樣表面光滑無(wú)空隙，并且完整無(wú)斷層。并將芯樣切開（上層30cm，下層24cm），做無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。結(jié)果表明，上基層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度均值為4.9MPa，下基層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度均值為5.0MPa，上下基層抗壓強(qiáng)度均滿足基層強(qiáng)度規(guī)范要求，并且上下兩層數(shù)據(jù)相近，證明碾壓均勻[2]。

6 結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的研究得出以下結(jié)論：上基層30cm水泥穩(wěn)定碎石+24cm下基層水泥穩(wěn)定碎石的組合配置能夠提高平整度及整體壓實(shí)度;下基層混合料級(jí)配范圍及性能指標(biāo)同上基層相統(tǒng)一，進(jìn)一步增強(qiáng)了整個(gè)水泥穩(wěn)定碎石基層的整體性。級(jí)配設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果為：最優(yōu)級(jí)配為石灰?guī)r20mm～30mm：石灰?guī)r10mm～20mm：石灰?guī)r5mm～10mm：石灰?guī)r0～5mm=13：40：22：25，水泥劑量為4.5%，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。高程控制、攤鋪和碾壓工藝是寬幅大厚度水泥穩(wěn)定碎石施工控制的關(guān)鍵，上基層壓實(shí)度平均值為99.6%，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度均值為4.9MPa，下基層壓實(shí)度平均值為99.4%，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度均值為5.0MPa，均滿足規(guī)范要求，合格率為100%。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡龍泉，蔣應(yīng)軍.骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石路用性能[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)，2020（4）：137-140.

[2] 但路昭，陳飛，陳偉，等.基于振動(dòng)拌和工藝的水泥穩(wěn)定碎石混合料路用性能研究[J].公路交通技術(shù)，2018（5）：121-126.