水穩(wěn)碎石基層質(zhì)量控制

胡春清

(蘇州市市政建設(shè)管理處，江蘇蘇州215002)

0 前言

蘇州市市政道路工程多年來(lái)一直采用二灰碎石作為道路的基層材料，但由于近年來(lái)粉煤灰的含硫量不穩(wěn)定，出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，致使一些工程產(chǎn)生路面病害，為了避免這方面的問(wèn)題，同時(shí)提高道路的質(zhì)量，采用水穩(wěn)碎石作為道路的基層，并安排相關(guān)人員研究水穩(wěn)施工質(zhì)量管理方面的技術(shù)問(wèn)題，以便在水穩(wěn)碎石施工過(guò)程中能夠?qū)κ┕挝缓捅O(jiān)理單位起到切實(shí)有效的管理和指導(dǎo)。通過(guò)對(duì)水穩(wěn)碎石施工技術(shù)的深入研究和對(duì)江月路、蘇站北路兩條道路水穩(wěn)碎石基層施工質(zhì)量管理的實(shí)踐，基本掌握了水穩(wěn)碎石基層施工質(zhì)量管理技術(shù)，并形成了“蘇州市市政建設(shè)管理處水穩(wěn)碎石施工指導(dǎo)意見(jiàn)”、“蘇州市市政建設(shè)管理處水穩(wěn)碎石施工總結(jié)會(huì)議紀(jì)要”、“預(yù)選水穩(wěn)廠家填報(bào)材料”等文件。

1 深入認(rèn)識(shí)施工水穩(wěn)碎石基層的技術(shù)要求

1.1 對(duì)集料級(jí)配的認(rèn)識(shí)

《公路路基基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)和《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ1-2008)中對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的級(jí)配要求見(jiàn)表1。

表1 水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配

“江蘇省高速公路水泥穩(wěn)定碎石路面基層施工指導(dǎo)意見(jiàn)”以及其修訂版對(duì)表1中的級(jí)配又加了一條說(shuō)明：4.75mm、0.075mm的通過(guò)量應(yīng)接近級(jí)配范圍的中值。

《江蘇省高速公路抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工指導(dǎo)意見(jiàn)(試行)》對(duì)集料的要求見(jiàn)表2。

表2 江蘇省高速公路抗裂型水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配

道路設(shè)計(jì)圖水穩(wěn)碎石集料采用《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006)表6.1.6-2骨架密實(shí)型級(jí)配，級(jí)配見(jiàn)表3。

表3 骨架密實(shí)型級(jí)配

通過(guò)以上對(duì)集料要求的變化過(guò)程，認(rèn)識(shí)到表3的級(jí)配要求是更加合理的，表3對(duì)0.075mm以下的顆粒含量要求更高了，這是水穩(wěn)質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

1.2 對(duì)終壓時(shí)間的認(rèn)識(shí)

水穩(wěn)碎石有一個(gè)特點(diǎn)：從加水拌和到碾壓終了的延遲時(shí)間對(duì)水穩(wěn)碎石的強(qiáng)度和干密度有明顯的影響，延遲時(shí)間越長(zhǎng)，水穩(wěn)碎石成型的強(qiáng)度和干密度損失越大。國(guó)外通常規(guī)定延遲時(shí)間為2h?！豆仿坊鶎邮┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)中規(guī)定我國(guó)公路路拌法施工延遲時(shí)間為3～4 h，公路集中廠拌延遲時(shí)間為2h。《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》和“江蘇省高速公路水泥穩(wěn)定碎石路面基層施工指導(dǎo)意見(jiàn)”(修訂版)均規(guī)定從加水拌和到碾壓終了的時(shí)間不超過(guò)水泥初凝時(shí)間。

通過(guò)對(duì)水穩(wěn)延遲時(shí)間以及對(duì)規(guī)范的認(rèn)識(shí)，水穩(wěn)碎石施工指導(dǎo)意見(jiàn)關(guān)于終壓時(shí)間要求如下：

終壓時(shí)間在2h以內(nèi)是比較理想的，如果超出此范圍，不宜超過(guò)3h，最長(zhǎng)不能超過(guò)水泥的初凝時(shí)間。

1.3 減少水穩(wěn)碎石基層裂縫的措施

《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006)明確水泥穩(wěn)定集料的水泥劑量一般為3%～5.5%，最大劑量不應(yīng)超過(guò)6%。

《公路路基基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)中規(guī)定：為減少混合料的收縮性，應(yīng)控制水泥劑量不超過(guò)6%。規(guī)范中也講到，集料達(dá)到最佳級(jí)配，只要加3%～4%的水泥穩(wěn)定，就可以達(dá)到要求的強(qiáng)度。

“江蘇省高速公路水泥穩(wěn)定碎石路面基層施工指導(dǎo)意見(jiàn)”具體要求為：水泥劑量應(yīng)不大于5.5%，碎石合成級(jí)配中小于0.075mm顆粒含量宜不大于5%，含水量宜不超過(guò)最佳含水量的1%。

“江蘇省高速公路水泥穩(wěn)定碎石路面基層施工指導(dǎo)意見(jiàn)”(修訂版)具體要求為：水泥劑量應(yīng)不大于5.5%，碎石合成級(jí)配中小于0.075mm顆粒含量宜不大于4%，含水量宜不超過(guò)最佳含水量的1%。

《江蘇省高速公路抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工指導(dǎo)意見(jiàn)(試行)》具體要求為：水泥劑量宜控制在3%～4.5%，不應(yīng)大于5.0%，碎石合成級(jí)配中小于0.075mm顆粒含量應(yīng)盡量控制在3.5%以下，含水量宜不超過(guò)最佳含水量的1%。

通過(guò)以上數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)到，為防止水穩(wěn)碎石產(chǎn)生裂縫，對(duì)水泥劑量的把握，對(duì)細(xì)集料的限制以及對(duì)含水量的控制都相當(dāng)關(guān)鍵。通過(guò)以上數(shù)據(jù)也認(rèn)識(shí)到，為了達(dá)到更好的防止裂縫的效果，控制集料中0.075mm以下顆粒含量是水穩(wěn)施工的最重要內(nèi)容。對(duì)于級(jí)配表1，江蘇省公路系統(tǒng)為了防止水穩(wěn)產(chǎn)生裂縫，對(duì)0.075mm以下顆粒含量加以限制?，F(xiàn)行公路設(shè)計(jì)規(guī)范的骨架密實(shí)型級(jí)配(表3)，0.075mm以下顆粒含量的上限為3%，如果水穩(wěn)設(shè)計(jì)采用表3控制級(jí)配，0.075mm以下顆粒含量按設(shè)計(jì)要求控制就可以了，這個(gè)要求已經(jīng)很高了，不必另做要求。

對(duì)于水泥劑量，從設(shè)計(jì)院和其它渠道得到的信息是，水泥劑量宜不超過(guò)4%。筆者有一個(gè)想法，只要集料級(jí)配滿足表3要求，用4%的水泥劑量就能達(dá)到水穩(wěn)設(shè)計(jì)強(qiáng)度(7 d無(wú)側(cè)限強(qiáng)度要求在3MPa～4 MPa之間)，是否如此，還宜商榷。

為減少水穩(wěn)裂縫，往往要求把水泥用量限定在一個(gè)范圍，施工中一定要特別關(guān)注集料的級(jí)配情況，如果級(jí)配發(fā)生了變化，水泥還是原來(lái)的劑量，這會(huì)引起水穩(wěn)強(qiáng)度的變化。

1.4 對(duì)密實(shí)度的認(rèn)識(shí)

《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006)對(duì)水穩(wěn)碎石壓實(shí)度的要求為不小于98%(重型擊實(shí)法)。據(jù)此，明確市政道路水穩(wěn)基層，壓實(shí)度按不小于98%設(shè)計(jì)?？紤]到市政工程的特點(diǎn)，參照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ1-2008)對(duì)水穩(wěn)壓實(shí)度的要求，水穩(wěn)施工指導(dǎo)書(shū)明確：對(duì)于市政道路水穩(wěn)基層，壓實(shí)度應(yīng)按不小于98%的要求控制。對(duì)于城市快速路和主干道，如果由于施工上有難度，經(jīng)過(guò)討論協(xié)商后，在驗(yàn)收時(shí)，壓實(shí)度可以按不小于97%控制。對(duì)于次干道和支路，如果由于施工上有難度，經(jīng)過(guò)討論協(xié)商后，在驗(yàn)收時(shí)，壓實(shí)度可以用不小于95%控制。

1.5 對(duì)碾壓設(shè)備的認(rèn)識(shí)

由于水穩(wěn)施工終壓時(shí)間短，水穩(wěn)施工需要的壓路機(jī)較多，如果壓路機(jī)臺(tái)數(shù)較少，碾壓完成的時(shí)間就要超過(guò)規(guī)定的終壓時(shí)間。還有一點(diǎn)，就是水穩(wěn)不小于98%的壓實(shí)度很高，大噸位的壓路機(jī)對(duì)提高壓實(shí)度很有好處。

在實(shí)際施工中，壓路機(jī)的噸位和臺(tái)數(shù)要考慮到拌和機(jī)及攤鋪機(jī)生產(chǎn)能力，也要考慮到項(xiàng)目施工的具體情況，使從加水拌和到碾壓終了的時(shí)間不超過(guò)水泥初凝時(shí)間，保證施工正常進(jìn)行。

2 水穩(wěn)基層施工的質(zhì)量控制措施

相對(duì)以往的二灰碎石而言，水穩(wěn)碎石的施工要求很高，一方面的表現(xiàn)是生產(chǎn)過(guò)程中集料配比要求高，需要廠家有較高的管理水平；另一方面是終壓時(shí)間很短，對(duì)水穩(wěn)混合料的運(yùn)輸、攤鋪和碾壓要求都很高，這需要施工單位要有足夠的施工設(shè)備，也需要施工單位精心組織施工。通過(guò)幾個(gè)市政工程水穩(wěn)基層的施工，深切感受到，市政工程水穩(wěn)施工難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)公路工程，主要體現(xiàn)為三點(diǎn)：一是市政工程檢查井多，增加了水穩(wěn)施工難度；二是市政工程水穩(wěn)施工混合料運(yùn)輸難；三是市政工程水穩(wěn)施工每次施工的段落都比較短，這也大大增加了水穩(wěn)施工難度。通過(guò)幾個(gè)市政工程水穩(wěn)施工質(zhì)量的管理實(shí)踐，積累了一些管理經(jīng)驗(yàn)，并在水穩(wěn)指導(dǎo)書(shū)中做了進(jìn)一步明確，具體內(nèi)容如下：

(1)水穩(wěn)施工單位應(yīng)根據(jù)工程情況編制水穩(wěn)施工組織方案，并報(bào)監(jiān)理審批。

(2)水穩(wěn)碎石施工前，檢測(cè)單位首先要對(duì)水穩(wěn)碎石的原材料及配合比進(jìn)行檢測(cè)。

(3)水穩(wěn)施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，需向監(jiān)理方報(bào)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備清單，并由監(jiān)理人員核實(shí)確認(rèn)。

(4)水穩(wěn)施工前，監(jiān)理人員需檢查水穩(wěn)養(yǎng)生所需材料準(zhǔn)備情況，覆蓋窨井鋼板的到位情況，以及所需側(cè)模的到位情況，一切準(zhǔn)備工作就緒后才能同意水穩(wěn)正式施工。

(5)水穩(wěn)施工中監(jiān)理單位需在施工現(xiàn)場(chǎng)和水穩(wěn)混合料生產(chǎn)廠家安排人員監(jiān)督水穩(wěn)施工過(guò)程。

(6)在每段水穩(wěn)基層施工時(shí)，施工單位都要對(duì)開(kāi)始加水拌料的時(shí)間和本段水穩(wěn)基層碾壓完成的時(shí)間做好記錄，用以統(tǒng)計(jì)實(shí)際的水穩(wěn)碾壓延遲時(shí)間。監(jiān)理單位對(duì)這個(gè)過(guò)程要做好監(jiān)控工作。

(7)水泥劑量檢測(cè)和混合料級(jí)配校驗(yàn)：水泥劑量的測(cè)定用料應(yīng)在拌和機(jī)拌和后取樣，并立即(一般規(guī)定小于10min)送試驗(yàn)室進(jìn)行滴定試驗(yàn)。水穩(wěn)廠家在生產(chǎn)過(guò)程中要做好水泥劑量檢測(cè)和混合料級(jí)配校驗(yàn)，監(jiān)理單位要隨時(shí)掌握檢測(cè)結(jié)果。建設(shè)方委托的檢測(cè)單位在每次水穩(wěn)施工中根據(jù)工作量的大小可做1至2次水泥劑量檢測(cè)和混合料級(jí)配校驗(yàn)，如果出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，調(diào)整后再重新檢測(cè)。

(8)水泥總量校核：水泥用量除用滴定法檢測(cè)水泥劑量要求外，施工單位還應(yīng)進(jìn)行總量控制檢測(cè)。記錄每天的實(shí)際水泥用量、碎石用量和實(shí)際工程量，計(jì)算對(duì)比水泥劑量的一致性。

(9)水穩(wěn)施工前材料檢測(cè)單位要對(duì)水穩(wěn)的原材料進(jìn)行檢測(cè)，施工過(guò)程中也要根據(jù)施工進(jìn)度情況和材料的檢測(cè)頻率要求對(duì)水穩(wěn)材料抽檢。

(10)檢測(cè)單位要根據(jù)本指導(dǎo)書(shū)和工程情況編制水穩(wěn)檢測(cè)方案。

(11)鉆芯檢測(cè)：每層檢測(cè)二到三點(diǎn)。頂層水穩(wěn)鉆芯時(shí)，須通知市政設(shè)施管理處相關(guān)人員參加。鉆芯齡期可以根據(jù)氣候條件適當(dāng)延長(zhǎng)。

3 水穩(wěn)基層的驗(yàn)收

水穩(wěn)基層主要驗(yàn)收內(nèi)容如下：

(1)壓實(shí)度不小于98%(重型擊實(shí)法)。

蘇州市市政道路工程都應(yīng)按以上要求控制水穩(wěn)基層質(zhì)量。根據(jù)《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ1-2008)，應(yīng)明確：對(duì)于城市快速路和主干道，如果由于施工上有難度，經(jīng)過(guò)討論協(xié)商后，在驗(yàn)收時(shí)，壓實(shí)度可以用不小于97%控制。對(duì)于次干道和支路，如果由于施工上有難度，經(jīng)過(guò)討論協(xié)商后，在驗(yàn)收時(shí)，壓實(shí)度可以用不小于95%控制。

(2)7 d無(wú)側(cè)限強(qiáng)度不小于3MPa，應(yīng)控制在3～4 MPa之間。

(3)其它驗(yàn)收指標(biāo)詳見(jiàn)建設(shè)部發(fā)布的《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ1-2008)。

4 加強(qiáng)管理，把水穩(wěn)質(zhì)量控制措施落到實(shí)處

水穩(wěn)施工指導(dǎo)書(shū)，對(duì)水穩(wěn)的技術(shù)要求做了比較詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)水穩(wěn)的施工設(shè)備和試驗(yàn)儀器也有明確的要求。能否在水穩(wěn)施工中貫徹好指導(dǎo)書(shū)中的要求，是能否保證水穩(wěn)質(zhì)量的關(guān)健。這當(dāng)中能否選擇好水穩(wěn)混合料生產(chǎn)廠家，就是抓好水穩(wěn)質(zhì)量的前題，不合格的廠家不得采用。對(duì)考察合格的廠家，檢測(cè)單位再做原材料檢測(cè)和原材料配比試驗(yàn)，合格后才能進(jìn)場(chǎng)施工。

在水穩(wěn)施工過(guò)程中，應(yīng)非常注重抓好水穩(wěn)指導(dǎo)書(shū)的落實(shí)情況。在考察某水穩(wěn)廠家時(shí)，發(fā)現(xiàn)碾壓設(shè)備的配備不合理，指出后做了調(diào)整。在某工程的水穩(wěn)施工中，發(fā)現(xiàn)集料級(jí)配是按《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ1-2008)控制的，要求施工單位及時(shí)調(diào)整。在另一個(gè)工程項(xiàng)目中，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)單位未做水泥劑量檢測(cè)和級(jí)配校驗(yàn)，及時(shí)招集相關(guān)人員再次強(qiáng)調(diào)要按我處水穩(wěn)施工指導(dǎo)書(shū)的各個(gè)環(huán)節(jié)認(rèn)真落實(shí)。

近些年來(lái)，二灰碎石出現(xiàn)了一些質(zhì)量問(wèn)題，這有原材料質(zhì)量和配比的問(wèn)題，也有某些環(huán)節(jié)上的疏忽。在水穩(wěn)碎石施工中，一定要吸取這方面的教訓(xùn)。只有克服麻痹大意思想，按照水穩(wěn)質(zhì)量控制程序認(rèn)真落實(shí)，才能確保水穩(wěn)質(zhì)量不出問(wèn)題。