我國公路水泥穩(wěn)定類基層的施工與質(zhì)量控制分析研究

謝安生，彭中秋

(九江市公路管理局永修分局)

0 引 言

水泥穩(wěn)定類基層指的是在土中摻入適量的水泥和水，經(jīng)過充分的攪拌后所得到的混合材料，經(jīng)過攤鋪、壓實(shí)和養(yǎng)護(hù)所形成的符合設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)層，在路面結(jié)構(gòu)中，起著主要的承重作用。水泥的穩(wěn)定類主要包括水泥的穩(wěn)定砂礫、砂礫土、碎石、碎石土以及穩(wěn)定土。在108 國道石嶺關(guān)－新城路面的施工中，主要采用的是碎石基層施工，通過對其施工工藝和質(zhì)量控制的分析，提高我國的公路水泥穩(wěn)定類基層的施工水平。

1 108 國道石嶺關(guān)－新城路面公路水泥穩(wěn)定類基層施工過程

1.1 施工的前期準(zhǔn)備

(1)設(shè)計(jì)混合料配比

在本項(xiàng)目的施工中，進(jìn)行水泥穩(wěn)定土的配料前，應(yīng)綜合考量施工作業(yè)的長度、壓實(shí)度、攤鋪速度，并且分析配料土的恰當(dāng)性，土質(zhì)的最佳含水量以及摻合料的比例驗(yàn)證水泥穩(wěn)定碎石的最恰當(dāng)配合比例。設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)當(dāng)滿足高速公路3～5 MPa，普通公路1.5 ～2.5 MPa 的1 d 進(jìn)水抗壓以及6 d保濕養(yǎng)護(hù)的要求。

(2)原料試驗(yàn)

在集料時，對土顆粒進(jìn)行分析，測試器塑性指數(shù)和相對密度，通過重型擊實(shí)試驗(yàn)，和壓碎值試驗(yàn)，測試其有機(jī)質(zhì)含量和硫酸鹽的含量。一般來講，集料作為基層時，單個顆粒的最大直徑不應(yīng)當(dāng)超過32 cm。壓碎值小于35%，有機(jī)質(zhì)和硫酸鹽的含量均不宜超過0.25%。

(3)混合料的配比

該項(xiàng)目中，水泥混合料采用的是WB500 型的交班設(shè)備進(jìn)行集中的混合材料攪拌，當(dāng)原材料的顆粒發(fā)生變化時，通過重新調(diào)整生產(chǎn)的配合比例。通常是使含水量大于最佳值，攪拌充分均勻，使得集料的集配符合要求。具體要求，如表所示懸浮密實(shí)水泥穩(wěn)定碎石集料級別配置:

規(guī)格 經(jīng)過方孔篩的質(zhì)量百分率%0.08 0.6 2.4 4.5 9.5 19 31 38基層0 ～5 6 ～20 15 ～32 29 ～49 60 ～80 90 ～100 100－

1.2 施工過程

(1)攤鋪

此路段的攤鋪采用的是RP751 攤鋪機(jī)作業(yè)。在攤鋪的過程中，需要嚴(yán)格控制攤鋪前的標(biāo)高找平方式，控制攤鋪機(jī)的速度。因此在攤鋪前，需要確定路段所需要的上料、攤鋪、拌合的施工工藝組織，通過不同壓實(shí)厚度、干密度、含水量的壓實(shí)系數(shù)，確定壓實(shí)的工藝工序。一般而言，水泥土的壓實(shí)系數(shù)一般是1.53 ～1.58 左右，水泥穩(wěn)定砂礫的壓實(shí)系數(shù)在1.3 ～1.35 左右，水泥穩(wěn)定土類材料從攪拌到攤鋪的整個過程結(jié)束，不應(yīng)該超過3 h。按照施工的長度，在下層養(yǎng)護(hù)經(jīng)過7 d 之后，方可進(jìn)行上層材料的攤鋪。

(2)碾壓

攤鋪完成后，混合料的含水量達(dá)到最佳含水量，此時進(jìn)行反復(fù)的壓實(shí)工作，可以取得良好的效果。采用不同的壓路機(jī)，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。一般來講，整個碾壓的過程需要持續(xù)6－8 遍，速度維持在1.5 ～1.7 km/h。碾壓的方式是內(nèi)向外，由中心到兩側(cè)的方式進(jìn)行。每次碾壓和上次的碾壓度的重合率為300 mm。壓實(shí)后的路面應(yīng)當(dāng)是平整的，無起皮松散的現(xiàn)象，若出現(xiàn)松散和起皮的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行攪拌，并重新進(jìn)行碾壓。

(3)接縫

接縫的方式多種多樣，主要有橫向接縫、縱向接縫和縱橫向接縫相結(jié)合等三種接縫方式。

橫向接縫時，攤鋪機(jī)在進(jìn)行材料混合的時候，不應(yīng)中斷，若中斷，則需要采取橫向接縫的方式。在設(shè)置橫向接縫時，首先，攤鋪機(jī)應(yīng)當(dāng)駛離混合料的末端。人工放置整齊混合料的含水量、厚度、高程與平整度。在重新進(jìn)行材料的混合之前，將砂礫和碎石除去，保持路面的整潔。若在攤鋪的過程中，中斷的時間過長，應(yīng)該采取新的處理方法，將已經(jīng)壓實(shí)的路段末端挖成與路面中心線垂直并且垂直于斷面，再攤鋪新的混合材料。

在接縫的處理中，應(yīng)當(dāng)盡量避免縱向接縫。一般采用的是兩臺攤鋪機(jī)前后工作，距離維持在5－10 米左右，再攤鋪混合料，并一起進(jìn)行碾壓。

縱橫向接縫相結(jié)合的港式都需要設(shè)置直茬，在接縫時，應(yīng)當(dāng)將縱向接縫設(shè)置在路的中心線出、接縫的形狀呈階梯形，在兩種方式結(jié)合的接縫方式中，橫向的接縫形式也應(yīng)該盡量減少。

1.3 施工的后期養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)工作的開展是在每一段施工路段完成并檢驗(yàn)合格之后進(jìn)行的。在道路養(yǎng)護(hù)的過程中，砂層養(yǎng)護(hù)法、瀝青乳液養(yǎng)護(hù)法、灑水養(yǎng)護(hù)法是最常使用的方式。當(dāng)砂層的厚度為70 ～100 mm 時，宜采用此方法，將沙土鋪勻后，立即灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。瀝青乳液養(yǎng)護(hù)的主要是基層，在采用瀝青乳液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的時候，應(yīng)當(dāng)分兩次噴灑，首次噴灑瀝青的含量應(yīng)當(dāng)在35%左右，第二次瀝青的濃度可以適當(dāng)增加，通過瀝青濃度的分層噴灑，達(dá)到瀝青滲入地面，對公路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的目的。運(yùn)用灑水車對地面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時最為常見的形式，因?yàn)楸３滞翆颖砻娴某睗袷丘B(yǎng)護(hù)道路的基礎(chǔ)，灑水的路段長度以100 內(nèi)為宜。

2 108 國道石嶺關(guān)－新城路面道路施工技術(shù)總結(jié)

2.1 水泥穩(wěn)定粗粒土和中粒土基底層質(zhì)量控制

如表2 所示。

表2

2.2 水泥穩(wěn)定細(xì)粒土的質(zhì)量控制

本項(xiàng)目中，在水泥穩(wěn)定細(xì)粒土的基層實(shí)測中，其檢測的項(xiàng)目與粗粒土的監(jiān)測項(xiàng)目是相同的，主要也是從壓實(shí)度、平整度、縱斷高程、厚度、寬度、坡度以及強(qiáng)度七個方面進(jìn)行檢測，在對基底層的規(guī)定值與偏差值的限制范圍中，國標(biāo)、行標(biāo)與企標(biāo)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)大致相同。壓實(shí)度在95%，平整度為10 mm，縱斷高程為－15 ～5 之間，對于寬度需要不小于設(shè)計(jì)值。而土層的厚度以每200 m 兩處車道為標(biāo)準(zhǔn)，在－10 mm左右即可，坡度維持在正負(fù)0.3 左右，強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)者的要求即可。

2.3 集料質(zhì)量檢測

在此路段的施工前，集料中包含的主要是水泥和碎石兩類。對于水泥主要是監(jiān)測其物理性能，確定其是否適用于材料的變化，以及在規(guī)定范圍內(nèi)的可變程度。在每500 t 的頻度下，水泥的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)符合如下的施工條件，初始凝結(jié)的時間為3 h，整個凝結(jié)的過程不超過5 h，且各項(xiàng)安全性能均應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的安全檢測指標(biāo)。碎石的監(jiān)測主要是針對其顆粒進(jìn)行分析，在每2 000 m3的頻度下，樣品小于0.6 mm 的顆粒液限指數(shù)在28%以下，塑性指數(shù)小于9，壓碎值與抗壓歲能力也應(yīng)當(dāng)在20%以上。

2.4 混合料質(zhì)量檢測

混合料監(jiān)測的主要是碎石的級碰、水泥的劑量以及水泥的含水量。其頻度分別是6 h 一次，兩小時一次、兩小時一次。在碎石級配的監(jiān)測中，通過輸送帶上取樣篩分的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。水泥劑量的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制在－ 0.2% 至+0.8%之間，運(yùn)用EDTA 滴定的方式進(jìn)行總量的較核。最后，是含水量的監(jiān)測，運(yùn)用快速超干的方法對混合料進(jìn)行換算，將混合料的最佳含水量控制在0.5% ～1%之間，標(biāo)準(zhǔn)的含水量隨著混合料的色澤變化即可進(jìn)行觀察。

2.5 攤鋪質(zhì)量檢測

攤鋪現(xiàn)場的質(zhì)量檢測主要有兩個方面，一是測試公路的壓實(shí)度，二是測試公路的抗壓強(qiáng)度。在壓實(shí)度的測驗(yàn)中，維持每一個作業(yè)面不超過2 000 m2的壓實(shí)度檢測平度，檢測六次以上，基層的質(zhì)量標(biāo)注大于或等于98，引用灌砂法迅速檢測土層的含水量。在抗壓強(qiáng)度的檢測中，檢測的頻度在6 ～9 個之間，基層的抗壓強(qiáng)度在大于4.0 MPa，攤鋪后，靜壓成型，碾壓前，隨機(jī)采取樣本，養(yǎng)護(hù)時應(yīng)浸水24 h，待室內(nèi)成型后，檢測其抗壓強(qiáng)度。

3 結(jié) 語

水泥穩(wěn)定類基層是目前使用頻率最多的公路施工形式，在不同的公路施工中，其具體的施工技藝與質(zhì)量控制的方法多種多樣，必須采取具體問題具體分析的方法。加強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，制定嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，按照施工程序進(jìn)行施工。在碎石基層施工中，確保碎石基層的壓實(shí)度、強(qiáng)度和平整度，保證公路基層路面的施工質(zhì)量與道路安全。

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