淺談水泥穩(wěn)定土基層質(zhì)量控制

白金明

[摘要]隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展,水泥穩(wěn)定土基層得到了很快的推廣應用,同時也暴露出許多質(zhì)量問題。強度不足、局部松散破碎、干縮裂縫等問題嚴重影響了公路的使用壽命。文章結(jié)合工程實際,從原材料、配合比設(shè)計、施工工藝及施工過程控制等方面淺析質(zhì)量控制。

[關(guān)鍵詞]材料質(zhì)量 穩(wěn)定土基層 質(zhì)量控制

一、材料的質(zhì)量控制

水泥穩(wěn)定基層這種結(jié)構(gòu)對原材料要求較嚴,嚴把材料質(zhì)量關(guān)是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。水泥穩(wěn)定土路面基層的原材料主要有水泥、粗集料、細集料、礦粉。水泥應選用初凝時間3h以上和終凝時間較長的低標號水泥,且不應采用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。各項技術(shù)指標應滿足技術(shù)規(guī)范的要求,水泥初終凝時間是確定水泥穩(wěn)定穩(wěn)定土的施工控制時間的重要依據(jù)。粗集料的質(zhì)量控制指標主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)層性能決定的穩(wěn)定土壓碎值和顆粒組成,確定出穩(wěn)定土的強度和級配。

二、配合比設(shè)計

配料準確是保證水泥穩(wěn)定土內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。配料準確的基本前提是兩種原材料要合格。通過對工程實際應用的礦料分別進行篩分試驗和測定其相對密度,根據(jù)各種礦料的顆粒級配和計算用量比調(diào)配出合理的級配曲線。由于水泥劑量對干縮性的影響,隨集料平均粒徑的增大而減少,集料平均粒徑越大,水泥劑量對干縮性的影響越小;在相同條件下,水泥穩(wěn)定中粗粒土的收縮性較細粒土的收縮性要小得多;對大多數(shù)土混合料而言,隨水泥劑量的增加,收縮性逐漸減少,并達到最小值,隨水泥劑量的增加,收縮性逐漸增大,水泥劑量過大,同樣會產(chǎn)生收縮裂縫。

三、混和料的拌和

在水泥穩(wěn)定穩(wěn)定土混合料拌和過程中,均勻性是影響水泥穩(wěn)定穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)強度的關(guān)鍵因素?；鶎铀喾€(wěn)定穩(wěn)定土必須采用集中廠拌混和料,混合料的拌制可從以下方面控制:

1.廠拌設(shè)備的選擇

拌和設(shè)備的性能決定了混和料的配料精度和均勻性,應選用帶有電子計量裝置的高性能穩(wěn)定土拌和機,以保證混合料的級配符合配合比要求,保證拌和料的穩(wěn)定性。

2.水泥劑量控制

水泥的用量對水泥穩(wěn)定層質(zhì)量起著關(guān)鍵作用,劑量太小,不能確保水泥穩(wěn)定穩(wěn)定土施工質(zhì)量,而劑量太大,既不經(jīng)濟、還會使基層的裂縫增多、增寬,從而引起面層相對應的反射裂縫?？紤]施工時各種損耗,工地實際采用的水泥劑量應比室內(nèi)試驗確定的劑量增加0～0.5%,以確保水泥穩(wěn)定基層的質(zhì)量,但應控制不超過6%,以減少混和料的收縮性。

3.含水量控制

根據(jù)路面基層施工技術(shù)規(guī)范及國內(nèi)外施工經(jīng)驗,一般情況下拌和含水量應比最佳含水量略高0.5%～1%,若氣溫較高或運輸距離較長時應高1%～2%,以彌補混和料運輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失。含水量過大,既會出現(xiàn)“彈軟”、“波浪”等現(xiàn)象,影響混和料可能達到的密度和強度,也會增加混和料的干縮性,使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫。施工過程中要根據(jù)氣溫情況及運輸距離及時調(diào)整含水量的大小,根據(jù)規(guī)范、經(jīng)驗及現(xiàn)場攤鋪碾壓的效果確定。

四、混和料的運輸和攤鋪

長距離運輸,混合料含水量容易損失,產(chǎn)生離析,造成攤鋪碾壓后,基層局部平整度差,長距離運輸,應通過試驗,采取措施,及時攤鋪,在水泥的終凝時間內(nèi),完成運輸、攤鋪、碾壓、整平。

1.攤鋪現(xiàn)場的準備工作

(1)攤鋪前必須清除墊層上的浮土、雜物清理干凈,以免產(chǎn)生松散、起皮現(xiàn)象。開始攤鋪時,要在墊層上灑水使其表面濕潤。

(2)準確施工放樣。在全線路面施工前,要對全線的導線點、水準點進行復測。為了避免由于基準鋼絲繩的垂度影響攤鋪的平整度,其鋼立柱縱向間距不宜過大,直線宜為10米,曲線宜為5米,并用緊線繩拉緊。

(3)由于水泥穩(wěn)定土受攤鋪時間的限制,在攤鋪前必須認真檢查攤鋪及碾壓設(shè)備,確保其完好狀態(tài),以免由于機械故障造成中途停機,造成不必要的經(jīng)濟損失,同時要加強攤鋪現(xiàn)場與拌和廠之間的聯(lián)系,以應付緊急情況。

(4)攤鋪設(shè)備的選型。公路的基層宜采用攤鋪機攤鋪混和料。應選擇攤鋪性能好的全自動找平攤鋪機,盡可能整幅一次攤鋪,可很好地控制攤鋪厚度和表面平整度。攤鋪機的攤鋪效果必須滿足攤鋪料不離析、級配良好、穩(wěn)定、平整度、橫坡度均符合規(guī)范要求。

2.混料的攤鋪

拌和好的成品料運至現(xiàn)場應及時按確定的松鋪厚度均勻、勻速的攤鋪,攤鋪過程中盡可能少收料斗。為確保攤鋪機行走方向的準確性,可在路槽或底基層上灑白灰線,以控制攤鋪機行走方向,攤鋪機要保持適當?shù)乃俣染鶆蛐旭?不宜間斷,以避免出現(xiàn)“波浪”和減少施工縫,在攤鋪機后面設(shè)專人消除局部細集料離析現(xiàn)象。

五、混和料的壓實

用振動壓路機配合重型輪胎壓路機緊跟混合料的攤鋪面進行碾壓。開始用振動壓路機不掛振進行碾壓1～2遍,然后掛振碾壓。直線段由兩側(cè)路邊向路中心或自橫坡度低的一側(cè)向高的一側(cè)碾壓,碾壓范圍應較基層邊緣寬出10cm,碾壓時重疊1/2輪寬,碾壓速度1.5～1.7km/h。用振動壓路機在前輪胎壓路機在后配合繼續(xù)碾壓。碾壓速度2.0~2.5km/h。碾壓順序同前,碾壓至要求的壓實度為止。碾壓過程中如氣溫高或風天基層表面易風干,可利用輪胎壓路機自動噴水裝置邊噴水邊碾壓。

六、養(yǎng)生

碾壓完成并經(jīng)壓實度檢測合格后,應立即開始養(yǎng)生,養(yǎng)生期不宜少于7天,并應封閉交通,除灑水車輛外,嚴禁其他車輛通行,保濕養(yǎng)生至下一層施工前。合理的養(yǎng)生既是保證水泥穩(wěn)定穩(wěn)定土強度的需要,又是減少和避免干縮裂縫的措施。新鋪水泥穩(wěn)定穩(wěn)定土基層隨著混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應力,水分減少的越快,產(chǎn)生的干縮應力越大,水分減少的越慢,干縮應力緩慢產(chǎn)生逐漸增大,由于材料的松馳應力和溫度隨齡期增大,抗應變能力增強。鋪筑后養(yǎng)生不及時或忽干忽濕,導致水分散失較快,干縮應力急劇增大而抗應變能力還較低,易產(chǎn)生干縮裂縫,并隨時間增長裂縫增加。

七、結(jié)語

水泥穩(wěn)定基層有諸多優(yōu)點,但也不能忽視它的缺陷,這種結(jié)構(gòu)如果操作不好,容易出現(xiàn)裂紋,影響整體強度。實踐證明只要嚴格執(zhí)行《技術(shù)規(guī)范》要求,抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié),加強控制,組織管理到位,就能夠確保工程質(zhì)量。

參考文獻:

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[2]楊文淵.道路施工工程師手冊(第二版).北京:人民交通出版社,2004.