水泥穩(wěn)定碎石基層施工中底基層損壞原因分析及處治

王 輝

（邯鄲市光太公路工程有限公司，河北 邯鄲 056000）

水泥穩(wěn)定碎石（簡稱水穩(wěn)碎石）作為路面基層在江蘇省干線公路建設(shè)中被廣為采用，其厚度為30～40cm，一般分兩層施工。水穩(wěn)碎石基層施工的前一道工序為路基底基層，采用厚度為20cm的穩(wěn)定土。根據(jù)施工工序安排，底基層施工完畢并經(jīng)驗收后才可以進(jìn)行水穩(wěn)碎石基層的施工。在水穩(wěn)碎石施工過程中，因底基層強度、運輸車輛碾壓等因素，造成對底基層的破壞，使底基層無法滿足鋪筑水穩(wěn)碎石基層的要求。本文將結(jié)合工程實例，分析水泥穩(wěn)定碎石施工中底基層損壞的原因，并提出解決方案。

1 工程概況

某省道為新建項目，道路等級為一級公路，總里程為73km，設(shè)計時速為100km／h，路基寬度為26m，橋梁設(shè)計為公路—Ⅰ級。其中道路結(jié)構(gòu)層依次為“原地面摻8%石灰處理＋45cm5%灰土＋80cm6%石灰土＋20cm水泥石灰土底基層＋32cm水泥穩(wěn)定碎石＋8cmSUP—20瀝青砼＋4cmSUP—13瀝青砼”。

某標(biāo)段底基層施工完畢進(jìn)行養(yǎng)生，達(dá)到強度后進(jìn)行質(zhì)量檢測，合格后組織開展水泥穩(wěn)定碎石施工。但是在水穩(wěn)碎石施工期間，底基層出現(xiàn)較大面積的損壞，導(dǎo)致底基層各種性能指標(biāo)無法滿足質(zhì)量要求，需進(jìn)行病害處治，且由于底基層損壞造成了一定的工期延誤。

2 底基層病害及其原因分析

2.1 底基層病害描述

底基層病害分為局部破損和大面積損壞。局部破損主要表現(xiàn)為：含水量較大，出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，表層2～4cm范圍內(nèi)松散，壓實度、強度等指標(biāo)不合格。大面積損壞主要表現(xiàn)為：表層呈粉末狀，最深處可達(dá)8～10cm，整體結(jié)構(gòu)完全破壞，汽車輪跡非常明顯。

2.2 原因分析

2.2.1 路用建筑材料及設(shè)計配比

路基填筑用土所選取土坑土質(zhì)為粉砂土。粉砂土的特性為不易成型、整體性差。底基層原設(shè)計配比根據(jù)粉砂土特性設(shè)計，設(shè)計強度為0.8MPa，設(shè)計配比采用4∶8∶88（水泥∶石灰∶土），但因粉砂土路段經(jīng)多次試驗無法滿足強度要求，所以放棄使用。如果考慮換填土質(zhì)較好的粘土，由于運距較遠(yuǎn)、二次征地困難等因素，導(dǎo)致費用增加較多，也未被采用。經(jīng)綜合對比，采用設(shè)計配比3∶8∶22∶77（水泥∶石灰∶粉煤灰∶土），其試驗強度滿足要求。綜合比較，粉砂土并非較理想的路基填筑材料。

2.2.2 施工、養(yǎng)護不當(dāng)

施工、養(yǎng)護不當(dāng)主要在于：

a）底基層在雨季施工，石灰、粉煤灰含水量偏大，路基兩側(cè)排水不暢，路基土晾曬時間不足，碾壓成型后經(jīng)雨水浸泡，造成底基層含水量偏大；

b）施工時翻拌深度不足，摻灰不均勻造成底基層底部灰劑量不足形成軟弱夾層；

c）養(yǎng)護時間達(dá)到7d后水穩(wěn)基層運輸車輛即在底基層上面通行，底基層強度尚未完全達(dá)到。

2.2.3 運輸機械碾壓

因施工時臨時便道不通暢，水穩(wěn)基層鋪筑材料運輸車輛在底基層上行駛，而運輸車輛多為改裝超載車輛，每輛車實際載重約為35t，遠(yuǎn)超路面公路—Ⅰ級設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，且此時底基層作為直接持荷層，容易造成結(jié)構(gòu)損壞。

3 處治方案

3.1 預(yù)防措施

3.1.1 填筑材料

底基層填筑優(yōu)先選用粘性土，如果土質(zhì)為粉砂土，需要進(jìn)行土質(zhì)改性。實踐證明，采用二灰土（水泥、石灰、土）的配比方案其強度很難達(dá)到設(shè)計要求，一般采用三灰土（水泥、石灰、粉煤灰、土）配比方案。三灰土配比方案的強度能夠達(dá)到設(shè)計要求，且工藝較為成熟；配比時要控制水泥用量，防止水泥用量大而造成的底基層開裂。

3.1.2 施工要求

施工順序為：布土、布粉煤灰、布石灰按照二灰土施工工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，然后按照要求布水泥。三灰土的拌和宜進(jìn)行4次，采用寶馬路拌機，保證拌和均勻、徹底，拌和后的混合料表面顏色一致，沒有花白現(xiàn)象及含水量略大于最佳含水量2%，即可進(jìn)行整形碾壓。三灰土施工的控制要點是水泥的終凝時間，各道工序要緊密銜接，確保布灰、拌和、整平、碾壓等工序在水泥終凝時間內(nèi)順利完成。雨季施工時要注意天氣變化情況，及時做好施工安排。將水泥、石灰、粉煤灰堆成大堆，表面要采用塑料布覆蓋，四周挖好排水溝排水?？s短施工長度保證當(dāng)天成型。

3.1.3 養(yǎng)生

底基層施工結(jié)束后要盡快覆蓋養(yǎng)生，路段成型后要及時灑水養(yǎng)生，7d內(nèi)保持其表面濕潤，未進(jìn)行下一道工序之前禁止開放交通。進(jìn)行自檢驗收，符合要求后再進(jìn)行下道工序施工。雨季養(yǎng)護時要挖好排水系統(tǒng)，及時排除積水，避免底基層被浸泡。

3.1.4 避免車輛碾壓

不但養(yǎng)生期間禁止車輛通行，而且在底基層成型后強度達(dá)到要求的情況下也要禁止行車碾壓，特別是運輸車輛。在水穩(wěn)碎石攤鋪時，首先要確保施工便道的通暢，運輸材料的車輛不得在底基層上行駛；其次，在運輸車輛等待卸料與攤鋪機之間的路段上，要優(yōu)化交通流組織方案，盡量減少運輸車輛在路段上行駛的距離。

3.2 局部損壞處治方案

對于局部坑塘彈簧現(xiàn)象，挖除后直接填筑強度較高的水穩(wěn)碎石。挖除含水量較大的土體時要清除干凈，挖除后的坑塘要規(guī)則成形。局部面積不大的表層松散可以用平地機刮平，如果厚度不大，可以在鋪筑水穩(wěn)碎石時直接補平。

3.3 大面積損壞處治方案

對于段落較長的大面積損壞要采取全部挖除的方式，重新按照三灰土施工工藝進(jìn)行鋪筑。原則上重新鋪筑的寬度為半幅路基，不能在半幅路基上進(jìn)行局部挖除重鋪，避免因新老底基層之間搭接等因素而造成質(zhì)量隱患。

4 結(jié)語

粉砂土并不是優(yōu)質(zhì)的路基底基層填筑材料，但受到地理因素限制，無法找到其他較好的填筑材料，或者以其他填筑材料取代時代價太大，此時可以對粉砂土進(jìn)行改性，其中三灰土最為常見。底基層施工中要從材料選擇、施工到養(yǎng)生等環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，確保底基層各種性能指標(biāo)滿足要求。而在底基層上鋪筑水穩(wěn)碎石時要特別注意盡量避免運輸車輛對底基層的碾壓，以免造成底基層破壞而無法達(dá)到施工要求。

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