水泥穩(wěn)定砂礫石基層在北引渠首土壩工程中的應(yīng)用

程旨輝

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

水泥穩(wěn)定砂礫石基層在北引渠首土壩工程中的應(yīng)用

程旨輝

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

通過(guò)北引渠首土壩工程中水泥穩(wěn)定砂礫石基層的設(shè)計(jì)應(yīng)用，對(duì)水泥穩(wěn)定砂礫石基層的作用原理、材料要求以及施工要點(diǎn)進(jìn)行了闡述。

北引渠首;土壩路面;水泥穩(wěn)定砂礫石基層;作用原理;材料要求;施工工藝要點(diǎn)

北引渠首土壩工程是尼爾基水利樞紐配套項(xiàng)目黑龍江省引嫩骨干工程(一期)中的一項(xiàng)子工程，土壩級(jí)別為2級(jí)，壩上公路是拉哈至查哈陽(yáng)公路的一部分，是連接黑龍江省和內(nèi)蒙古自治區(qū)兩省區(qū)的主要交通干線。壩上公路按四級(jí)公路設(shè)計(jì)，汽車荷載等級(jí)按公路-Ⅱ級(jí)，考慮有交通要求壩頂寬度確定為7m，路面采用鋼筋混凝土路面，下設(shè)5%水泥穩(wěn)定砂礫石基層。

1 水泥穩(wěn)定基層作用原理

水泥穩(wěn)定砂礫石基層是以級(jí)配砂礫石做骨料，采用一定數(shù)量的膠凝材料和足夠的灰漿體積充填骨料的空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實(shí)。其壓實(shí)度接近密實(shí)度，強(qiáng)度主要靠砂礫石間的嵌擠鎖結(jié)原理，同時(shí)有足夠的灰漿體積來(lái)填充骨料的空隙。它的初期強(qiáng)度高，并且強(qiáng)度隨齡期而增加很快結(jié)成板體，因而具有較高的強(qiáng)度，抗?jié)B度和抗凍性較好。水泥穩(wěn)定砂礫石水泥用量一般≤6%，7 d的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)2.5～3%MPa，較一般路基材料高。水泥穩(wěn)定砂礫石成活后遇雨不泥濘，表面堅(jiān)實(shí)，是高級(jí)路面的理想基層材料。根據(jù)交通部《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，水泥穩(wěn)定砂礫石均屬中粒土，由于水穩(wěn)中含有水泥等膠凝材料因?yàn)橐笳麄€(gè)施工過(guò)程在水泥終凝前完成，并且一次達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，否則不易修整。因而施工中要求加強(qiáng)施工組織設(shè)計(jì)和提高機(jī)械效率。水穩(wěn)的施工方法也符合現(xiàn)代化大規(guī)模機(jī)械化發(fā)展的方向。因而水穩(wěn)在市政工程、高速公路和城鄉(xiāng)道路中的應(yīng)用得到了很快推廣。

2 水泥穩(wěn)定砂礫石材料要求

水泥穩(wěn)定砂礫石材料主要由粒料和灰漿體積組成。粒料為級(jí)配砂礫石，灰漿體積包括水和膠凝材料，膠凝材料由水泥和混合材料組成。

2.1 水泥

普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可，但應(yīng)選用終凝時(shí)間3 h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)(宜在6 h以上)的水泥?？煊菜唷⒃鐝?qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。水泥品牌的選用應(yīng)考慮其質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)數(shù)量、運(yùn)距等各種因素。水泥每次進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)有合格證書，應(yīng)對(duì)水泥的凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)號(hào)進(jìn)行抽檢。

2.2 砂礫石

砂礫石要求其壓碎值≤35%，其最大粒徑≤37.5 mm，砂礫石的顆粒組成應(yīng)符合JTJ034-2000中第3.2.1-2中的配要求。為了施工方便，宜采用10～37.5 mm的粗集料、5～10 mm的中級(jí)料、0～5 mm的細(xì)集料3種粒料配合。

2.3 水

通常適合飲用的水(含牲畜飲用水)均可拌制和養(yǎng)護(hù)水泥穩(wěn)定砂礫石，如對(duì)水質(zhì)有疑問(wèn)，要確定水中是否有對(duì)水泥強(qiáng)度發(fā)展有重大影響的物質(zhì)時(shí)，需要進(jìn)行試驗(yàn)。從水源中取水制成的水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度與蒸餾水制成的水泥砂漿抗壓強(qiáng)度比，＜90%者，此水不宜用于水穩(wěn)施工。

3 施工工藝要點(diǎn)

3.1 依據(jù)

水泥砂礫石的施工工藝詳見《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)中3.4的內(nèi)容。

3.2 底基層檢測(cè)

在攤鋪水泥穩(wěn)定砂礫石基層前一定要對(duì)底基層進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，包括平面位置、高程、橫坡度、密度及表面清潔情況，達(dá)不到要求者，采用合理的方法進(jìn)行處理(尤其厚度不足處)，特別是底基層的松散及起皮材料要徹底清除，決不能留下軟弱夾層。開始攤鋪基層前在底基層上撒一遍水，保持表面濕潤(rùn)(不留明水)。

底基層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表1，基層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表1 底基層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表2 基層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

在攤鋪水泥穩(wěn)定砂礫石前，必須在兩邊培土模，土模寬度比設(shè)計(jì)寬度寬10～20 cm，土模高同水穩(wěn)虛鋪高一致，土模必須拉線垂直切直，土模要有一定的密實(shí)度，一般在80%左右，具體數(shù)據(jù)以試驗(yàn)段來(lái)定。

3.3 基準(zhǔn)的選用

1)放樣前，主管測(cè)量人員和監(jiān)理要對(duì)工段技術(shù)員進(jìn)行控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)交底，控制測(cè)量資料必須是監(jiān)理認(rèn)可的資料，并對(duì)測(cè)量、放樣數(shù)據(jù)進(jìn)行抽檢。

2)選用φ(2～3 mm)的鋼絲作為基線。

3)測(cè)量人員應(yīng)緊盯施工現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)常復(fù)核基準(zhǔn)線標(biāo)高。

3.4 水泥穩(wěn)定砂礫石的拌合和運(yùn)輸

拌合裝置宜選用性能好、拌合質(zhì)量高的設(shè)備。應(yīng)對(duì)級(jí)配砂礫石集料、水泥劑量、含水量進(jìn)行控制，其中含水量是水泥穩(wěn)定級(jí)配砂礫石中的一項(xiàng)重要控制指標(biāo)，必須嚴(yán)格掌握。在炎熱的夏季施工，考慮到拌合、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中水分的蒸發(fā)，可以在拌和時(shí)加大水量，水量加大值應(yīng)由拌合出料時(shí)含水量和攤鋪碾壓含水量進(jìn)行對(duì)比，損失多少補(bǔ)多少。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，在夏季上午9點(diǎn)以前和下午5點(diǎn)以后，加水量比最佳含水量增加0.5% ～1%，在上午9點(diǎn)到下午5點(diǎn)，加水量比最佳含水量可增加0.8% ～1.5%。在雨季施工期間，由于下雨的影響，砂石料中占有一定水分，因此，在每天拌合前應(yīng)對(duì)砂石料進(jìn)行含水量測(cè)定，加水量應(yīng)按最佳含水量減去砂石含水量進(jìn)行控制，在其他季節(jié)施工可不考慮增加或少量增加，增加控制在0.5%以內(nèi)。

［1］交通部公路科學(xué)研究所.JTJ034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2000.

［2］黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.尼爾基水利樞紐配套項(xiàng)目黑龍江省引嫩擴(kuò)建骨干一期工程北引渠首初步設(shè)計(jì)報(bào)告［R］.哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2009.

TV43

B

1007-7596(2011)05-0221-02

2011-07-19

程旨輝(1977-)，男，黑龍江哈爾濱人，工程師。