公路基層水泥穩(wěn)定碎石施工關(guān)鍵技術(shù)分析

吳東杰

【摘要】本人就公路基層水泥穩(wěn)定碎石的總結(jié)出施工經(jīng)驗(yàn)，供施工人員借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】水穩(wěn)碎石；施工中；注意事項(xiàng)

Construction of cement stabilized gravel road base key technical analysis

Wu Dong-jie

（Hebei Zhicheng Construction Co.， Ltd Handan Hebei 056000）

【Abstract】I summed up stabilize gravel road base cement construction experience for reference for construction workers.

【Key words】Water stable gravel；Construction；Notes

1. 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)

水泥穩(wěn)定碎石基層由于其特有的水泥水化硬化作用，容易產(chǎn)生溫縮、干縮裂縫，施工工藝要求較高，但因水泥穩(wěn)定碎石具有強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的特點(diǎn)，能與高等級(jí)公路日益提高的設(shè)計(jì)承載能力相適應(yīng)，因此得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在施工中要防止水泥穩(wěn)定碎石中出現(xiàn)原材料質(zhì)量不合格、配合比不準(zhǔn)確、拌和不均勻、攤鋪不平整、粗集料離析、碾壓不密度、接縫不平整等質(zhì)量問(wèn)題，避免形成起皮、松散、裂縫、彈簧、翻漿、強(qiáng)度不合格等質(zhì)量缺陷，確保水泥穩(wěn)定碎石的質(zhì)量。

2. 原材料選取

根據(jù)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的試驗(yàn)配合比進(jìn)行原材料的備料，在材料進(jìn)場(chǎng)前，對(duì)所用的原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，凡進(jìn)場(chǎng)的原材料必須符合配合比設(shè)計(jì)要求，對(duì)不合格的材料嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)，為防止材料污染，對(duì)材料存放的場(chǎng)地進(jìn)行硬化處理，分類(lèi)堆放。具體要求如下：

①普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可以用于水泥穩(wěn)定碎石基層施工，禁止使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及其它受外界影響而變質(zhì)的水泥。宜采用標(biāo)號(hào)較低的水泥，要求初凝時(shí)間3小時(shí)以上，終凝時(shí)間6小時(shí)以上，水泥品質(zhì)必須滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

②水泥穩(wěn)定碎石混合料中碎石壓碎值應(yīng)不大于28%，針片狀含量宜不大于15%，集料中小于0.6mm的顆粒必須做液限和塑性指數(shù)試驗(yàn)，要求液限小于28%，塑性指數(shù)<9。集料的顆粒組成應(yīng)符合規(guī)范要求。

③水：凡飲用水皆可使用，遇到可疑水源，應(yīng)委托有關(guān)部門(mén)化驗(yàn)鑒定。外加劑必須符合規(guī)范和施工需要。

3. 試驗(yàn)路段的目的

在正式施工前必須進(jìn)行試驗(yàn)段的施工， 具體樁號(hào)為K50+000-K50+500右幅，試驗(yàn)段的目的是總結(jié)確定以下內(nèi)容：（1）用于施工的混合料配合比。（2）混合料的松鋪系數(shù)。（3）標(biāo)準(zhǔn)的施工方法：即集料數(shù)量的控制、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓的機(jī)械實(shí)際配套選擇、操作工藝參數(shù)（如拌和速度控制、集料含水量的增減和控制辦法）、壓實(shí)順序、速度和遍數(shù)、壓實(shí)度的檢測(cè)方法和頻率等。（4）進(jìn)一步確定和完善施工接縫的施工工藝。在施工過(guò)程中，必須盡可能縮短各工序的時(shí)間，根據(jù)《路基路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034-2000要求在2h以內(nèi)完成攤鋪、壓實(shí)。

4. 水泥穩(wěn)定碎石施工

4.1 混合料拌和：拌和混合料時(shí)，應(yīng)保證集料的最大粒徑和級(jí)配符合規(guī)范要求，必要時(shí)先篩除集料中不符合要求的顆粒，以保證拌和的均勻性、配料準(zhǔn)確性。拌和過(guò)程中使混合料的含水量高于最佳含水量的1%～2%，以補(bǔ)償運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中的水分蒸發(fā)?？刂坪靡淮瓮度肓隙返幕旌狭狭亢蛿嚢铏C(jī)的進(jìn)料速度，使混合料得到充分拌和，拌和機(jī)內(nèi)拌和不到的死角存料應(yīng)及時(shí)予以清除。

4.2 混合料的運(yùn)輸：混合料的運(yùn)輸采用自卸汽車(chē)，在裝混合料之前，對(duì)車(chē)箱進(jìn)行清理，以保證混合料的質(zhì)量。

4.3 混合料的攤鋪：拌和好的成品料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)按確定的松鋪厚度均勻、勻速的攤鋪。攤鋪機(jī)在攤鋪的過(guò)程中，要盡可能少收料斗，行走方向準(zhǔn)確，要保持不間斷的均勻速度攤鋪。

4.4 混合料的碾壓：混合料的壓實(shí)采用振動(dòng)壓路機(jī)配合重型膠輪式壓路機(jī)緊跟混合料的攤鋪進(jìn)行碾壓。初壓采用靜壓1遍～2遍。碾壓順序?yàn)橹本€段由路基兩側(cè)向路中心碾壓，曲線段應(yīng)自路拱橫坡度較低的一側(cè)向高的一側(cè)碾壓（當(dāng)半徑大于200m時(shí)，碾壓方式和直線段一樣）。碾壓時(shí)重疊1/3～1/2輪寬，碾壓速度1.5Km/h～2Km/h。復(fù)壓應(yīng)掛振碾壓，用兩臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)前、后配合碾壓各兩遍，碾壓速度為2.0Km/h～ 2.5Km/h。終壓應(yīng)采用重型膠輪式壓路機(jī)碾壓兩遍。碾壓速度應(yīng)在1.5Km/h～1.7Km/h之間，碾壓至規(guī)范要求的壓實(shí)度為止。在碾壓過(guò)程中如遇氣溫較高或起風(fēng)的天氣，混合料結(jié)構(gòu)層表面容易風(fēng)干，可利用輪胎壓路機(jī)或自動(dòng)噴水裝置的振動(dòng)壓路機(jī)邊噴水邊碾壓。

4.5 接縫處理，橫向接縫：攤鋪前，將靠近攤鋪機(jī)當(dāng)天未壓實(shí)的混合料進(jìn)行人工灑水，使其含水量達(dá)到規(guī)定要求，然后將攤鋪機(jī)就位進(jìn)行新的混合料攤鋪并進(jìn)行碾壓。縱向接縫：對(duì)于加寬段，當(dāng)攤鋪機(jī)的攤鋪寬度不能達(dá)到路面寬度需設(shè)置縱縫時(shí)，縱縫必須垂直相接。在前一幅攤鋪時(shí)，在靠后一幅的一側(cè)用方木做支撐，其高度與下基層壓實(shí)度相同，在攤鋪另一幅之前，拆除支撐方木，然后攤鋪新的混合料。

4.6 養(yǎng)生與交通管制：

4.6.1 從貴州省習(xí)新公路第三合同段（K47+600～ K62+000）檢驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果都可以證明，水泥穩(wěn)定碎石基層養(yǎng)生效果的好壞，是發(fā)揮其自身優(yōu)良特性的關(guān)鍵所在。合理的養(yǎng)生既是保證水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的需要，又是減少和避免干縮裂縫的措施。新鋪筑的水泥穩(wěn)定碎石隨著混合料水分的減少會(huì)產(chǎn)生干縮應(yīng)力，水分減少的越快，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力越大。而水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度——抗應(yīng)變能力則是隨著齡期和溫度而逐漸增大的。因此養(yǎng)生保濕的目的是使干縮應(yīng)力和抗應(yīng)變應(yīng)力保持平衡、同步增長(zhǎng)。鋪筑水泥穩(wěn)定碎石后養(yǎng)生不及時(shí)或忽干忽濕，導(dǎo)致水分散失較快。endprint

4.6.2 養(yǎng)生方法有很多，比如濕砂養(yǎng)生，土工布覆蓋灑水養(yǎng)生，草袋或麻布濕潤(rùn)覆蓋養(yǎng)生等。相比之下對(duì)于這種大面積的機(jī)械化施工作業(yè)來(lái)講，土工布覆蓋灑水養(yǎng)生更為理想，即采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生，其優(yōu)點(diǎn)在具體施工過(guò)程中表現(xiàn)為：（1）輕便，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；（2）快捷，提高了工作效率；（3）養(yǎng)護(hù)效果增強(qiáng)，保持基層濕潤(rùn)養(yǎng)生，且清除容易。

4.7 水泥穩(wěn)定碎石因水的散失將影響其正常的水化反應(yīng)，從而影響凝結(jié)硬化后形成的強(qiáng)度。特別是氣溫較高時(shí)，基層表面2cm～3cm水分更易蒸發(fā)，造成日后該薄層在車(chē)輪碾壓下容易松散。因此每一段碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后，應(yīng)立即開(kāi)始養(yǎng)生。養(yǎng)生期不宜少于7d并嚴(yán)格限制重型車(chē)輛通行，其他車(chē)輛的車(chē)速不應(yīng)超過(guò)30Km/h。

養(yǎng)生期結(jié)束后，應(yīng)先清掃基層，立即噴灑透層或粘層瀝青。在噴灑透層或粘層瀝青后，宜在其上均勻撒布5～10mm的小碎（礫）石，用量約為全鋪一層用量的60%～70%。在清掃干凈的基層上，也可先做下封層，以防止基層干縮開(kāi)裂，同時(shí)保護(hù)基層免遭施工車(chē)輛破壞，宜在鋪設(shè)下封層后的10～30d內(nèi)開(kāi)始鋪筑瀝青面層的底面層。

5. 水泥穩(wěn)定碎石配制過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)

（1）水泥劑量的控制：考慮到混合料在施工過(guò)程中各種因素的影響，混合料拌和時(shí)水泥計(jì)量應(yīng)較設(shè)計(jì)值增加0.5%。在拌和過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀察混合料拌和后的顏色，并按規(guī)定頻率抽檢水泥劑量。在拌和水泥穩(wěn)定碎石時(shí)水泥用量一定要嚴(yán)格控制準(zhǔn)確，用量偏少會(huì)減少水泥的膠凝作用，從而使混合料達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求；用量偏大會(huì)加大水泥水化熱的產(chǎn)生導(dǎo)致混合料升溫急劇，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層形成裂縫。同時(shí)，加大水泥的用量也會(huì)加大成本的投入，不利于成本控制。

（2）最佳含水量的控制：最佳含水量是水泥穩(wěn)定碎石的一項(xiàng)非常重要的控制指標(biāo)，必須嚴(yán)格把握。在夏季施工，考慮到拌和、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中水分的蒸發(fā)，可在拌和時(shí)適當(dāng)加大用水量，加入量應(yīng)由拌和出料時(shí)含水量和攤鋪碾壓時(shí)含水量進(jìn)行對(duì)比，損失多少補(bǔ)多少。雨季施工因下雨的影響，集料中含有一定的水分，因此在每天拌和前應(yīng)對(duì)集料進(jìn)行含水量測(cè)定，加水量應(yīng)按最佳含水量減去集料中的含水量進(jìn)行控制。在正常的施工情況下可不考慮增加或少量增加，增加量宜控制在0.5%以內(nèi)，根據(jù)路面基層施工技術(shù)規(guī)范及施工經(jīng)驗(yàn)，一般情況下拌和含水量應(yīng)比最佳含水量略高0.5%～1%，若氣溫較高或運(yùn)輸距離較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)高1%～2%。

（3）水泥穩(wěn)定碎石中的壓實(shí)度雖重要，但不可片面追求壓實(shí)度，由于混合料中的粗集料的不均勻分布，造成部分地段壓實(shí)度不足，而實(shí)際以達(dá)到重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)壓會(huì)造成集料斷裂甚至壓碎，影響工程質(zhì)量。有的施工單位甚至在水泥初凝后還在碾壓，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

6. 施工中如何減少裂紋裂縫

為減少水泥穩(wěn)定層裂縫，必須做到三個(gè)限制：在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上限制水泥用量；在減少含泥量的同時(shí)，限制細(xì)集料、粉料用量；根據(jù)施工時(shí)氣候條件限制含水量。水泥穩(wěn)定碎石基層為半剛性材料，基層裂縫會(huì)對(duì)瀝青面層造成反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫，從而導(dǎo)致面層水下滲，積聚在基層與面層之間，在車(chē)輪荷載作用下形成動(dòng)壓，基層中的細(xì)料在動(dòng)水的不斷沖刷下，導(dǎo)致面層出現(xiàn)坑洞破壞。因此，應(yīng)在施工中盡量減少裂縫的產(chǎn)生。

（1）水泥劑量應(yīng)在設(shè)計(jì)得出的適宜劑量之間，超過(guò)5%時(shí)，干縮系數(shù)會(huì)增大。

（2）良好的集料級(jí)配有助于減少水泥用量，從而降低干縮系數(shù)。

（3）盡量減少粉料含量，粉料（小于0.075mm）的含量越多，水泥碎石的收縮越大。

（4）碾壓含水量不宜超過(guò)最佳含水量的1%，因含水量越大，則水泥穩(wěn)定碎石蒸發(fā)散失的水分越多，形成的裂縫就越大。

（5）基層施工完畢后，最好在一星期后即進(jìn)行下封層或噴灑透層油，隨后盡早鋪筑瀝青面層，保證基層不繼續(xù)失水，引起干縮裂縫。endprint