水泥穩(wěn)定碎石底基層產(chǎn)生離析的原因及建議

張 健

（南鄭縣農(nóng)村公路管理局，陜西 南鄭723100）

0 引言

水泥穩(wěn)定基層是瀝青混凝土路面的主要承重層，在實(shí)際施工的過程中，要嚴(yán)格控制其質(zhì)量，否則就會直接影響到瀝青路面的工程質(zhì)量，使得瀝青路面早起就會受到嚴(yán)重的破壞， 縮短了瀝青路面的使用壽命。 水泥穩(wěn)定碎石因其在碎石加工、堆放以及穩(wěn)定料拌合、運(yùn)輸、攤鋪過程中的質(zhì)量控制不力而會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。離析后細(xì)料集中的區(qū)域其強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，開放交通后在長期車載的疲勞作用下，首先產(chǎn)生破壞；粗骨料集中的地方即俗稱的碎石窩因其沒有膠接材料而呈松散狀，是水穩(wěn)結(jié)構(gòu)破壞的裂紋源。 水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)層的離析現(xiàn)象在施工中無法根除， 但可以通過一定的措施來有效地控制離析的產(chǎn)生。因此，為保證路面工程施工質(zhì)量，研究探討水泥穩(wěn)定碎石的離析原因，進(jìn)而尋找減少或消除離析現(xiàn)象的方法是十分必要的。

1 產(chǎn)生離析的主要原因

1.1 原材料的影響

1.1.1 料石的選擇與加工

水穩(wěn)層的鋪設(shè)建筑的量是非常大的，因此常常采取多料場分別加工碎石、集中拌合的方法來進(jìn)行施工。 這樣就使得不同產(chǎn)地的同級材料混合在一起來堆放。 但是不同料場的石質(zhì)是有所差異的，同樣體積的碎石其質(zhì)量不一。而碎石機(jī)在加工石料的時(shí)候，對不同的石質(zhì)，其壓碎值、磨耗率等指標(biāo)不盡相同，這樣加工出的碎石顆粒的粒徑、顆粒的級配就會發(fā)生變化，集料顆粒在質(zhì)量上就不均勻，這是產(chǎn)生離析的一個(gè)原因。

1.1.2 料石的堆放

在路面鋪筑實(shí)踐中，承包人將碎石加工后，由于碎石的數(shù)量較大，規(guī)格較多，為節(jié)約使用場地，他們往往會將碎石堆放的高度過高。對方過高就會使得碎石中大粒料在堆放過程中由于慣性作用容易滾到料堆外側(cè)，而產(chǎn)生離析。當(dāng)裝載機(jī)上料的時(shí)候，往往是從料堆的底部的外圍鏟料，就會將離析料供給拌合機(jī)，這樣就增大了混合料產(chǎn)生離析的可能性。

1.2 混合料拌合過程的影響

1.2.1 拌合的場地

拌合機(jī)的出料口與地平面之間距離不能太高，過高會使得卸落的高度增加，離析就會增大。 最適宜的高度是比料車接料高度高出20～50cm。 而且在運(yùn)輸車接料的時(shí)候，為防止粗粒料往一邊滾動，地面應(yīng)保持水平。

1.2.2 拌合的過程

各級材料的用量不均勻是混合料產(chǎn)生離析的一個(gè)主要原因，因?yàn)椴煌?guī)格的集料混合在一起會發(fā)生料斗之間串料， 從而產(chǎn)生離析現(xiàn)象。 料斗之間沒有設(shè)立隔板，用于上料的裝載機(jī)的斗寬比料斗的寬度大，上料時(shí)把料裝得太滿，料斗之間產(chǎn)生擠壓，摩擦，卡在料口中，產(chǎn)生離析。并且裝載機(jī)上料的上舉高度過高，碎石下路偶的時(shí)候力度過大，也會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

1.3 運(yùn)輸車裝料與卸料過程的影響

1.3.1 運(yùn)輸車裝料的過程

在運(yùn)輸車從拌合機(jī)混合料出料口裝料，或是從貯料倉裝料的過程中都會使混合料產(chǎn)生離析。 因?yàn)樵诮恿系倪^程中，比較大的碎石往往會滾到運(yùn)料車車廂底部和四周。這樣造成的結(jié)果是運(yùn)料車向攤鋪地段卸料或攤鋪機(jī)卸料到最后時(shí)，卸下的大部分是大粒徑料，這些大顆粒料滾到攤鋪機(jī)受料斗兩邊的側(cè)板上，攤鋪機(jī)卷斗送料鋪出的路面每到一車料結(jié)束時(shí)，會出現(xiàn)一片粗料，產(chǎn)生嚴(yán)重離析。

1.3.2 運(yùn)輸車卸料的過程

運(yùn)料車在攤鋪現(xiàn)場向攤鋪機(jī)受料斗卸料時(shí)，由于液壓貨廂一次升得太高，使得貨廂快速升高，混合料卸落的高度增大，從而造成離析現(xiàn)象。

1.4 混合料攤鋪過程的影響

除了前面的材料、拌合、運(yùn)輸過程的影響造成的離析現(xiàn)象，攤鋪過程本身也會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。 卸料車卸料到最后時(shí)，粗粒料往往在車廂底部。而且施工過程往往是當(dāng)一車料卸完料時(shí)，另一料車才接著卸料，這樣道路上的料粒在質(zhì)量上和形狀上分布不均，產(chǎn)生離析。除此之外，螺旋布料器支撐座也是粒料產(chǎn)生離析的原因。當(dāng)粗粒料運(yùn)行到支撐座時(shí)，由于支撐座的阻擋，粗粒料有可能落下來被鋪筑，在路線的縱向上就有一行可能由于支撐座產(chǎn)生的離析。

2 控制離析現(xiàn)象的建議

2.1 對原材料的控制

由于水穩(wěn)層鋪筑量大的原因，料石的來源比較大，加工點(diǎn)比較多，建工完成后混合在一起進(jìn)行施工。 要減少這個(gè)原因到來的離析問題，在條件允許的情況下，就盡量選擇一個(gè)材質(zhì)均勻、穩(wěn)定、儲量豐富的料場供料；當(dāng)必須采用多個(gè)料場時(shí)，每一料場的各級產(chǎn)量應(yīng)基本接近級配曲線的中值，且各料場的材料分開堆放，分批次進(jìn)行拌合。

針對碎石對方過高使得大料粒滾落在料堆外側(cè)產(chǎn)生離析并供給拌和機(jī)的現(xiàn)象，建議不同規(guī)格的集料應(yīng)分別堆放，碎石堆放高度不能大于3 米；如大于3 米時(shí)，應(yīng)在料堆周邊設(shè)隔墻；裝載機(jī)上料時(shí)，應(yīng)從料堆部向下部逐層推進(jìn)，且每一裝載層的高度不能大于3 米，以防產(chǎn)生離析。

2.2 對混合料拌合過程的控制

混合料產(chǎn)生離析的原因主要是各級材料用量不均勻，有效的解決辦法是增加生料的進(jìn)料斗，以四料斗為宜。為防止料斗之間串料（不同規(guī)格的集料混在一起會使離析現(xiàn)象產(chǎn)生） 而在料斗之間應(yīng)設(shè)立隔板；用于上料的裝載機(jī)的斗寬應(yīng)小于料斗寬度， 上料時(shí)不應(yīng)把料裝得太滿，不能超過隔板，裝載機(jī)上料的上舉高度不能高于料斗50cm，以防碎石在下落時(shí)產(chǎn)生離析。 拌合機(jī)的實(shí)際產(chǎn)量宜低于其最大產(chǎn)量的10%，以減少因拌合不充分而造成的混合料離析現(xiàn)象。

2.3 對運(yùn)輸車裝料與卸料過程的控制

為避免液壓貨廂不能一次升得太高，貨廂應(yīng)分2～3 次升降向攤鋪機(jī)卸料。 對于運(yùn)輸車在接料的過程中，較大的碎石往往會滾到運(yùn)料車車廂底部和四周。 使得卸下粒料產(chǎn)生嚴(yán)重離析的現(xiàn)象，可以在運(yùn)輸車裝料的過程中，不固定位子裝料，隨時(shí)調(diào)整裝料的位子，一般情況下裝的料會堆成一個(gè)小丘，那么為防止大料石的集中，可以是裝的料堆成三個(gè)小丘，如圖1 所示，這樣可以有效減少離析現(xiàn)象。 除此之外，還可以將運(yùn)輸車的尾部改裝成一個(gè)斗形， 使運(yùn)輸車在向攤鋪機(jī)卸料的時(shí)候，向攤鋪機(jī)受料斗的中部卸料，如圖1 所示：

3 混合料攤鋪過程的控制

我們都知道，卸料車卸到最后的時(shí)候，粗的，大的料粒往往在車廂底部。因此在卸料的過程中，不能卸完一輛再卸另一輛，在前一輛車還沒卸完料的時(shí)候，另一輛料車就要緊跟著卸料，這樣混合料粗細(xì)顆粒分離現(xiàn)象就會減少。 另外攤鋪機(jī)在攤鋪料石的過程中，應(yīng)該盡量減少受料斗的卷斗次數(shù)，以減少離析。 并且為了減少由于布料器不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸料的不均帶來的離析，應(yīng)均勻連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)螺旋布料器，與攤鋪機(jī)的速度和拌合量相一致，這樣送出的混合料在攤鋪機(jī)的兩側(cè)的數(shù)量才能一致。并且可采用人工鏟少量細(xì)粒料撒在表面來減少螺旋布料器支撐座帶來的離析現(xiàn)象。

4 結(jié)語

水泥穩(wěn)定碎石底基層是高速公路路面的一個(gè)重要的層次，它和基層在高速公路路面體系中起著承重層的作用，把由面層傳來的車輛和各種荷載傳遞到路基中的作用。如果水泥穩(wěn)定碎石底基層開裂現(xiàn)象得不到有效的防治，裂縫將會衍生到路面面層各層次，進(jìn)而影響到路面的使用性能和耐久性，在施工實(shí)踐中，通過對原材料的選材、加工、堆料、拌合、運(yùn)輸及攤鋪等各道工序的施工工藝的精細(xì)化控制和管理，水泥碎石穩(wěn)定結(jié)構(gòu)離析現(xiàn)象得到了有效控制， 工程質(zhì)量取得了全面、整體提高，在運(yùn)營過程中得到了明顯改善。

［1］李芳.淺析水泥穩(wěn)定碎石底基層離析現(xiàn)象的防治[J].湖南交通科技，2013（03）：197-198.

［2］薛煥東，劉浩潁.水泥穩(wěn)定碎石基層離析問題的原因及防治[J].吉林交通科技，2006（02）：32-34.