水泥穩(wěn)定碎石層骨料產(chǎn)生離析的原因及預(yù)防措施

程立強　劉國春

摘 要：針對水泥穩(wěn)定碎石基層施工中骨料離析的現(xiàn)象，就其產(chǎn)生的原因進行綜合分析，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，以便為今后該類工程施工提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；骨料離析；影響因素

1 引言

水泥穩(wěn)定碎石是近幾年新興的用于高等級公路基層施工的一種半剛性路面結(jié)構(gòu)型式，作為半剛性瀝青路面的主要承重結(jié)構(gòu)層，具有早期強度大、水穩(wěn)定性好、板體性能強及施工速度快等優(yōu)點。采用水泥穩(wěn)定碎石基層的施工技術(shù)，以其便于機械化施工和易于施工質(zhì)量控制，在高等級公路建設(shè)中占有的比例越來越多。目前，從我省完成和在建的高速公路路面的結(jié)構(gòu)統(tǒng)計中可見，普遍地采用水泥穩(wěn)定碎石基層的結(jié)構(gòu)類型。但是，水泥穩(wěn)定碎石基層是一項隱蔽性構(gòu)造物在實際施工操作中，如果施工質(zhì)量控制不良，則極易發(fā)生部分骨料離析的現(xiàn)象，最終必給瀝青路面工程質(zhì)量留下一定的不利隱患。因此，要求施工單位必須加強其施工質(zhì)量控制的力度，從開始備料、拌合、運輸直至攤鋪過程中嚴(yán)格加以預(yù)防，從而達(dá)到消除骨料離析的預(yù)期目標(biāo)。

2 骨料離析現(xiàn)象

骨料離析是水泥穩(wěn)定碎石在基層施工中最直觀和最常見的病害現(xiàn)象，也是瀝青路面施工質(zhì)量控制的一個重要指標(biāo)。從理論上分析，骨料離析主要是指混合料在堆放、運輸、拌合及攤鋪過程中，由于各骨料受到外力作用，在其受力大小與方向不同的條件下，產(chǎn)生了離析的現(xiàn)象，通過對多年高等級公路施工實踐經(jīng)驗的總結(jié)研究，可歸納出水泥穩(wěn)定碎石基層下列三種骨料離析的現(xiàn)象。

2.1 混合料拌合機拌料時的離析

使用混合料拌和機在進行水泥穩(wěn)定碎石基層的拌料時，由于骨料級配不合理，配合比不準(zhǔn)確，攪拌不徹底及拌合機設(shè)計的缺陷，導(dǎo)致拌合料發(fā)生粗、細(xì)料集中的現(xiàn)象。

2.2 混合料運料車運輸中的離析

使用載重自卸混合料運料車在接料、運料及卸料是，由于運料車作業(yè)方式不當(dāng)和外界情況的影響，引起混合料中骨料的滾動而形成粗、細(xì)料集中的現(xiàn)象。

2.3 混合料攤鋪機攤鋪時的離析

使用混合料攤鋪機在進行水泥穩(wěn)定碎石基層的攤鋪時，由于攤鋪機進料和出料的速度不均衡，操作不規(guī)范，造成鋪筑層出現(xiàn)骨料窩狀或帶狀集中的現(xiàn)象。

3 骨料離析原因分析

上述三種骨料離析的現(xiàn)象，實際上都是在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中經(jīng)常遭遇的質(zhì)量問題之一。在具體過程中，這種質(zhì)量問題處理不好，將直接關(guān)系到路面基層的強度和穩(wěn)定性，并加劇瀝青路面的破壞速度。為此，有必要從以下四個方面找出骨料離析產(chǎn)生的原因。

3.1 原材料的級配組成和配合比因素

在水泥穩(wěn)定碎石基層的施工中，一般都采用過篩后的天然碎石。但由于資源條件和就近取材的限制，加上材料堆放和篩網(wǎng)制作不周，各種骨料不可能時刻保持一致，往往容易造成篩分料的級配不合理，同時混合料配合比喻與試驗室提供的配合比存在偏差，也會造成混合料的和易性變差而產(chǎn)生骨料離析。

3.2 混合料拌和機的因素

（1）拌和機的配料斗中，由于輸送皮帶的移動，帶動級配料沿輸送皮帶方向在配料斗中堆積，當(dāng)骨料粒徑不一致時，形成供料不均勻。

（2）皮帶輸送機由于傾角不合適，輸送皮帶的線速度較大，造成拌合料中的粗粒料沿皮帶向下滾動，從而產(chǎn)生不應(yīng)有的離析。

（3）在拌合缸中，由于混合料中粗粒料慣性大，在攪拌啟動或停機過程中，其被攪動翻轉(zhuǎn)拋出的力量也大，集中在拌缸周邊，進而產(chǎn)生離析。

（4）拌合料進入成品料倉中，由于受輸送皮帶線速度的影響，粗粒料的慣性較大，直接沖撞成品料倉前壁，然后反彈回成品料倉后壁下方，形成粗、細(xì)料嚴(yán)重離析的現(xiàn)象，這是拌合過程中產(chǎn)生離析的重要因素。

3.3 混合料運料車的接料、運料及卸料

運料車在接料時，不能及時地前后移動接料的位置，使混合料過于集中堆積，發(fā)生粗、細(xì)料的離析。在運料中，由于路況坑洼不平和運距較遠(yuǎn)，混合料經(jīng)過劇烈顛簸而發(fā)生粗、細(xì)料離析。因在卸料時，車廂緩慢地升起、而后車廂門提前打開，造成部分粗粒料首先滾落下來，也同樣可以產(chǎn)生離析。

3.4 混合料攤鋪機的進料和出料

攤鋪機在進料時，由于進料斗處于空載狀態(tài)，運料車卸料使粗粒料滾入底部集中。攤鋪機作業(yè)中，進料斗兩側(cè)的翻版經(jīng)常向中間翻動收料，也使粗粒料滾入底部集中。當(dāng)運料車的供料速度不能滿足攤鋪機的需要，致使攤鋪機螺旋分料器的轉(zhuǎn)速時快時慢，不能保證穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)分料，造成大粒料集中在上部或兩側(cè)，也會產(chǎn)生離析，影響到攤鋪的質(zhì)量。

4 骨料離析預(yù)防探討

鑒于上述原因的分析，造成骨料離析的影響因素是多方面的在具體施工中，只要堅持抓住施工質(zhì)量控制這個最重要的環(huán)節(jié)，具體情況具體分析，制定出切實可行的解決方法，并運用于施工的實踐中，水泥穩(wěn)定碎石基層中骨料離析是可以避免的。

（1）嚴(yán)格從源頭把好選材關(guān)，各種骨料必須滿足最優(yōu)級配的選用范圍，集料的最大粒徑不應(yīng)超過設(shè)計規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，這是防止骨料離析至關(guān)重要的前提條件。

（2）在堆放混合料時，應(yīng)呈凹形水平堆放，車輛從凹形中間進去卸料，呈水平逐漸傾斜升高堆放，在給拌和機喂料時，同樣從凹形中間盡量呈水平朝四周擴展鏟裝混合料，最后剩余周邊粗粒料可予以清理，另外堆放。

（3）在拌合機的配料斗頂部呈15o-18o傾角設(shè)置方孔篩，一是篩去級配料中超標(biāo)準(zhǔn)顆粒，二是分散級配料使之均勻分散下落，避免在輸送皮帶和倉壁上堆積。

（4）由于是采用級配碎石拌料，可根據(jù)集料級配的選用情況，適當(dāng)調(diào)整輸送帶的傾角15o-18o之間，減少粗粒料的滾動堆積，同時也可減小拌合料進入成品料倉的慣性力，減少反彈離析。

（5）在成品料倉的前壁反彈處斜上方加一道10cm 寬裕成品倉等寬的分流板，在斜下方每隔15cm加二道同樣的分流板。這樣迫使大部分粗粒料在三道分流板的作用下落在料倉中央，以減少離析的產(chǎn)生。

（6）使用間歇式拌和機，配備準(zhǔn)確的計量裝置和分流系統(tǒng)，即降低實際配料與試驗室配合比之間的誤差，又迫使粗粒料在分流板引導(dǎo)下，落在拌缸中央，以減小反彈離析。

（7）混合料攪拌時間，投料比例，均以試拌時確定的標(biāo)準(zhǔn)和方法相同，并設(shè)有專人隨機抽樣檢測，不合格的混合料不準(zhǔn)出廠，最大限度地將骨料離析消滅在施工的最初階段。

（8） 運料車在接料時，應(yīng)盡量前后緩慢地移動車輛，接料的高度不超過2m。在運料中，要保持路況平坦和攪拌廠位置適中。在卸料時，應(yīng)快速提升車廂，保證混合料整體下滑到攤鋪機的進料斗里。

（9）混合料的攤鋪質(zhì)量，在很大程度上依賴于攤鋪機的機械性能和攤鋪工藝。攤鋪機在進料時，進料斗應(yīng)有1/3的混合料為最佳，并注意兩側(cè)翻板不要向中間翻動。要保證均衡不間斷地供料，使熨平板前混合料高度平齊于螺旋分料器的軸心線，防止粗粒料滾動兩端

離析。

（10）要始終保持?jǐn)備仚C連續(xù)、穩(wěn)定地作業(yè)，其工作速度以2m/min推進，調(diào)整好攤鋪機振動頻率與行駛速度相適應(yīng)尤為重要。一旦開機，盡可能不中途停機，使攤鋪機處于良好的工作狀態(tài)，借以避免骨料離析。同時經(jīng)常觀察拌合料的均勻性，發(fā)現(xiàn)離析立即反映，迅速查明原因并及時予以補救。

（11）盡管采用以上總總措施，仍不可避免的產(chǎn)生部分離析現(xiàn)象，這就需要在攤鋪過程中，及時采用人工換填拌合料，進行補救。

5 結(jié)束語

在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，我們對骨料離析給予足夠的重視，采取了上述處理辦法，效果較為理想，已經(jīng)取得了成功的驗證，說明是可行的。總而言之，強化水泥穩(wěn)定碎石基層施工中骨料離析的控制，為確保瀝青路面工程質(zhì)量打下了堅定的基礎(chǔ)，推動水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的不斷進步，使其在高等級公路建設(shè)中發(fā)揮越來越大的作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉曉鵬，顧佳俊.淺議水泥穩(wěn)定層施工中骨料離析的原因及解決的措施.《水利建設(shè)與管理》 2007年11期