淺談水泥穩定紅土粒料基層施工質量控制

付英文

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

0 前 言

在非洲地區，水泥穩定紅土粒料基層應用較多，但由于地域原因施工工藝較為粗獷，質量控制措施還不夠系統和完善。本文作者及其研發團隊依托援岡比亞上河區公路橋梁項目對水泥穩定紅土粒料基層質量控制措施和方法展開了研究，并總結出了一定的成果。

2019年以來，龍建路橋股份有限公司在援岡比亞項目廣泛鋪筑了水泥穩定紅土粒料基層，在施工中通過采取一系列的質量控制措施，取得了良好的效果，使得本項目水泥穩定紅土粒料基層的施工質量達到了驗收優良的標準。并獲取了一定的質量控制經驗，這些質量控制經驗和措施有利于保證水泥穩定紅土粒料基層施工質量，適合于在類似工程中借鑒應用。

1 質量控制標準

結合依托項目施工圖設計和施工技術規范要求，總結出水泥穩定紅土粒料基層質量控制標準如表1。

表1 水泥穩定紅土粒料基層質量標準

2 原材料簡介

本項目水泥穩定紅土粒料基層采用非洲地產天然紅土粒料作為被穩定材料，要求其CBR大于等于80%，塑性指數小于15、液限不大于28%。經摻配或篩選后的合成級配要求如表2。

表2 水泥穩定紅土粒料的級配范圍

采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥作為穩定劑，初凝時間大于3 h，終凝時間大于6 h且小于10 h。

3 質量控制措施

非洲地產天然紅土粒料，其性能不如級配碎石，所以不能按傳統材料來要求紅土粒料。根據紅土粒料應用經驗及試驗總結，應從以下幾個方面對水泥穩定紅土粒料基層實行質量控制。

3.1 級配控制

紅土粒料級配宜符合表1的要求。通過試鋪如不產生離析現象各篩孔級配范圍可適當放寬，允許有不大于5%的小于53 mm的超粒徑顆粒。級配宜偏粗，重點控制19 mm和4.75 mm通過率，尤其4.75 mm篩孔通過率建議不超過40%(最好在35%以內)。0.075 mm篩通過率根據現行公路路面基層施工技術細則(JTG/T F20-2015)要求0～7%，但根據紅土粒料材料性質和應用效果，如果塑性指數不超標0.075 mm篩通過率可以適當放寬至10%。如料場直接挖取的天然料級配均勻穩定且符合級配要求可以直接使用，否則需要按照19～37.5 mm、9.5～19 mm、4.75～9.5 mm及0～4.75 mm分檔篩分后再重新摻配。如果料場天然料級配穩定也可直接摻配其他規格的材料(如砂或5～30 mm的紅土碎礫石等)以使合成級配滿足要求。

篩分析采用水篩法進行，浸泡時間不小于24 h，土團應用手碾碎同時不破壞顆粒。篩分操作方法可參照公路土工試驗規程(JTG E40-2007)中T0115-1993篩分法，但篩孔采用公路工程集料試驗規程(JTG E42-2005)中規定的集料篩(方孔篩)，篩分計算方法參照公路工程集料試驗規程(JTG E42-2005)。

3.2 強度要求

紅土粒料強度要求應以CBR作為評定指標，即在壓實度96%條件下，浸水4晝夜CBR≥80%。方法采用公路土工試驗規程(JTG E40-2007)中規定的T0134-1993承載比(CBR)試驗。如紅土粒料級配或CBR不滿足要求可以采用摻配一定比例的紅土碎(礫)石、碎石、砂礫或粗砂，摻配比例依據試驗確定。

水泥穩定紅土粒料基層強度控制指標采用7 d無側限抗壓強度，方法采用公路工程無機結合料穩定材料試驗規程(JTG E51-2009)規定的方法確定。

3.3 抗裂方面控制和要求

紅土粒料細集料含量較多且不易透水，經過對不同土場的調查及應用情況的分析，總結出以塑性指數作為紅土粒料抗裂控制方面的關鍵指標，即塑性指數宜控制在15%以內，最好不超過12%。同時應紅土粒料液限不宜大于28%，水泥穩定紅土粒料材料中水泥含量不宜超出5%。如不滿足相關要求可進行摻石灰或摻砂處理。液塑限及塑性指數確定方法采用公路土工試驗規程(JTG E40-2007)中規定的方法。

3.4 原材料檢測控制

應根據當地料源選擇優質天然紅土粒料，盡量選擇粒料層較厚、開采面積大、材料均勻穩定、有機質含量滿足要求的料場。取料前應對料場進行清表。材料的CBR、液塑限、級配等應滿足要求，如某項指標不符合要求可根據本工法前述規定進行改良。應按表3對紅土粒料進行檢測評定。

3.5 水泥穩定紅土粒料拌和質量的控制

拌制前紅土粒料應進行悶料處理，以確保紅土粒料含水率應均勻穩定，悶料含水率宜比最佳含水率低2%～3%，并在備料過程中將紅土粒料拌合均勻。水泥穩定紅土粒料拌制過程中應注意拌合均勻，含水量不宜高于試驗確定的最佳含水率，以免現場碾壓時出現軟癱現象。

表3 水泥穩定紅土粒料基層用紅土粒料檢測項目及要求

3.6 下承層處理

施工前對下承層進行清理，清除下承層表面的浮土、雜物。若表層過干過散，則適當灑水潤濕，并補充碾壓，若有彈軟部位則必須挖除換填處理。

3.7 水泥穩定紅土粒料基層攤鋪、碾壓及養生

水泥穩定紅土粒料基層攤鋪宜勻速連續，攤鋪時重點保證混合料的初始壓實度不低于85%，并保持穩定，這樣對保證壓實度和避免出現橫向不規則裂紋尤為重要。

采用重型振動壓路機和膠輪碾壓，做到壓實度合格且碾壓無輪跡。碾壓過程中，壓路機不得驟停驟起，以免出現波浪或雍包。為加強平整度的過程控制初壓后立即采用6 m直尺進行平整度檢測，對于平整度大于12 mm的點進行人工處理后重新碾壓。在施工過程中要嚴格按照試驗確定的合適延遲時間控制碾壓終了時間，避免碾壓超時對施工質量的影響。

當碾壓結束后立即覆蓋養生，有條件的應在基層碾壓成型后，其表面稍干但尚未硬化時進行噴灑透層油養護。養生時間不少于10 d。

4 結 論

論文依托工程為援建項目，在施工過程中通過對水泥穩定紅土粒料基層質量的一系列精細控制，達到了援建項目驗收“優良”的標準。事實證明，本文所述質量控制措施適用于在類似工程中應用，有助于保證水泥穩定紅土粒料基層施工質量。