探討抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制

郭素明

摘要：水泥穩(wěn)定碎石基層施工的關(guān)鍵是尋求強(qiáng)度與抗裂性能的統(tǒng)一。目前水穩(wěn)基層施工技術(shù)在不斷發(fā)展，而施工卻仍沿用十年前的基層施工技術(shù)規(guī)范，故結(jié)合實(shí)體工程，提出一系列水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，這是對(duì)現(xiàn)行施工技術(shù)規(guī)范的補(bǔ)充與完善。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；施工技術(shù)規(guī)范；抗裂性能

1配合比設(shè)計(jì)的控制

加強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石基層工程的質(zhì)量管理，首先要抓好材料的配合比設(shè)計(jì)。水泥穩(wěn)定材料的組成設(shè)計(jì)包括：根據(jù)規(guī)定的材料指標(biāo)要求，通過試驗(yàn)選取合適的集料和水泥；確定合理的集料配合比例、水泥劑量、混合料的最佳含水量和相應(yīng)的最大干密度。合理的水泥穩(wěn)定碎石組成必須達(dá)到強(qiáng)度要求，具有較小的溫縮和干縮系數(shù)（現(xiàn)場裂縫較少），施工和易性好（粗集料離析較?。?/p>

1.1原材料要求

1.1.1水泥

本項(xiàng)目采用28d抗壓強(qiáng)度不高于32.5MPa的普通硅酸鹽緩凝水泥，水泥初凝時(shí)間在3h以上，終凝時(shí)間在6h以上。研究與應(yīng)用表明，低標(biāo)號(hào)的水泥有利于降低水泥水化反應(yīng)熱量，減少因此而產(chǎn)生的收縮變形，提高水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能。

1.1.2碎石

水穩(wěn)碎石集料采用反擊式破碎機(jī)進(jìn)行破碎。碎石的最大粒徑為31.5mm，應(yīng)按粒徑31.5mm～19mm、19mm～9.5mm、9.5mm～4.75mm和小于4.75mm四種規(guī)格備料。小于4.75mm的石屑（4#料）應(yīng)清潔，要求其0.075mm通過率小于15%。生產(chǎn)備料過程中，四種集料應(yīng)以配合比設(shè)計(jì)所采用的集料規(guī)格為基礎(chǔ)，不得有過大波動(dòng)，尤其是4#料是影響抗裂性能最關(guān)鍵的一檔料。

1.2配合比優(yōu)化思路

原《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)于水穩(wěn)基層混合料配合比設(shè)計(jì)存在需要改進(jìn)的地方。新版《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定在配合比設(shè)計(jì)中，應(yīng)通過調(diào)整、改善集料的級(jí)配和混合料的結(jié)構(gòu)型式，使其達(dá)到強(qiáng)度要求，不宜盲目地增加水泥劑量；并且適當(dāng)?shù)亟档土怂喾€(wěn)定類基層的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，限制最大水泥用量不超過6.0%。施工中要求滿足的具體指標(biāo)見表1。

表1水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制建議要求

2施工過程的質(zhì)量控制

在本項(xiàng)工程施工過程中，通過對(duì)工程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵工序嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，保證了水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量，現(xiàn)把其中一些較為成功的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)并介紹如下。

2.1加強(qiáng)原材料的控制

水穩(wěn)碎石質(zhì)量控制的關(guān)鍵之一在于原材料的質(zhì)量。水穩(wěn)集料的需求量大，往往有多家碎石場供給，受碎石廠家的塊石來源、加工技術(shù)的影響，同規(guī)格集料仍然存在差異，比如在色澤、含泥量（尤其是4#料）、級(jí)配變化、針片狀含量等方面。所以施工單位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)礦料的監(jiān)控，一方面嚴(yán)把進(jìn)料關(guān)，另一方面將進(jìn)場礦料分開堆放，料堆進(jìn)行嚴(yán)格隔離，避免礦料進(jìn)場后的混料現(xiàn)象。

2.2生產(chǎn)控制

水穩(wěn)連續(xù)式拌和機(jī)的生產(chǎn)穩(wěn)定性不如間歇式瀝青拌和機(jī)。故對(duì)拌和機(jī)要加強(qiáng)調(diào)試，生產(chǎn)時(shí)加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，才能穩(wěn)定混合料級(jí)配組成，確保水泥劑量、含水量的準(zhǔn)確性，保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2.1級(jí)配

水穩(wěn)碎石質(zhì)量控制的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于級(jí)配穩(wěn)定。料場集料級(jí)配的變異，拌和機(jī)上料的"竄倉"，雨后細(xì)集料含水量的變化及混合料運(yùn)輸和攤鋪過程中引起的離析，均會(huì)影響混合料鋪筑之后的級(jí)配變化。施工單位應(yīng)加強(qiáng)級(jí)配檢測(cè)，在施工堆料、上料、裝料、攤鋪過程諸多環(huán)節(jié)中加強(qiáng)級(jí)配控制，保證級(jí)配的穩(wěn)定。在原材料規(guī)格發(fā)生波動(dòng)或者目測(cè)現(xiàn)場施工的鋪裝表面有明顯偏差時(shí)，還需要及時(shí)對(duì)后場拌和機(jī)的配合比組成比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2.2.2含水量

含水量控制包括碾壓時(shí)含水量和拌和出料時(shí)含水量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的控制。碾壓時(shí)含水量控制在最佳含水量1%之內(nèi)，而拌和出料的含水量受到氣溫、運(yùn)距和風(fēng)速的影響，變化幅度較大。拌和時(shí)含水量調(diào)整的關(guān)鍵是依據(jù)施工前場碾壓時(shí)混合料含水量的情況，因此加強(qiáng)施工前后場的信息交流尤為重要。

2.2.3水泥劑量

施工過程中的水泥劑量理論上應(yīng)隨級(jí)配和含水量波動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，但連續(xù)式的生產(chǎn)設(shè)備往往不能及時(shí)調(diào)節(jié)，從而造成水泥劑量的不穩(wěn)定情況發(fā)生。

2.3現(xiàn)場施工控制

水泥穩(wěn)定碎石施工工序較多，要求施工過程一氣呵成，這就要求施工單位在管理上要提高施工組織水平，提高施工效率，重視每一道施工工序質(zhì)量，銜接好影響施工質(zhì)量的不同環(huán)節(jié)，提高前場與后場的聯(lián)系，及時(shí)反饋試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果并采取如下相應(yīng)的技術(shù)措施：

a）施工中若碾壓組織得不夠嚴(yán)密，會(huì)導(dǎo)致施工效率低（碾壓時(shí)間長）、效果差（壓實(shí)度偏低）、路邊緣壓實(shí)度不足、局部離析比較嚴(yán)重等情況，本工程的經(jīng)驗(yàn)表明，成功的抗裂水穩(wěn)碾壓程序應(yīng)遵循穩(wěn)壓→膠輪碾壓→輕振動(dòng)碾壓→重振動(dòng)碾壓→膠輪穩(wěn)壓的完整過程，壓至無輪跡為止，執(zhí)行過程要組織有序，銜接緊密，總碾壓遍數(shù)為7～8遍；

b）碾壓時(shí)含水量一般應(yīng)控制在最佳含水量1%之內(nèi)，本項(xiàng)目施工中發(fā)現(xiàn)碾壓含水量不合適引起如含水量偏大導(dǎo)致"彈簧"情況，或者含水量偏小導(dǎo)致表面的集料壓碎且壓實(shí)不足的情況；

c）本項(xiàng)目技術(shù)要求為水泥穩(wěn)定碎石7d浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值在3.5MPa～4.5MPa之間，各個(gè)施工單位在水穩(wěn)層試驗(yàn)段生產(chǎn)過程中，強(qiáng)度控制水平有較大差別，如表2所示。

表2 各標(biāo)段強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由于1標(biāo)到4標(biāo)施工單位對(duì)于水穩(wěn)基層強(qiáng)度的認(rèn)識(shí)水平不同，試驗(yàn)段實(shí)際檢測(cè)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值在3.7MPa～4.4MPa之間。在進(jìn)行取芯檢測(cè)之后，發(fā)現(xiàn)四個(gè)標(biāo)實(shí)體工程的芯樣均較為完整。由此可見，只要水穩(wěn)基層的施工方法得當(dāng)，現(xiàn)場能完整地取出芯樣，路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就不會(huì)出現(xiàn)問題。水穩(wěn)基層強(qiáng)度并不是越高越好，相反，宜控制在范圍下限，也即水泥劑量不宜偏大，應(yīng)控制在4.5%以內(nèi)。

2.4養(yǎng)生控制

水穩(wěn)碎石基層的養(yǎng)生對(duì)于成品質(zhì)量有重大的影響，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

a）抗裂水穩(wěn)基層碾壓完成以后應(yīng)立即進(jìn)行質(zhì)量檢查，壓實(shí)度合格即開始養(yǎng)生，不得延誤；

b）養(yǎng)生過程中應(yīng)及時(shí)灑水且到邊，土工布受到車輛和人為等損傷后，需要及早發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行人工處理；

c）需要強(qiáng)調(diào)的是，養(yǎng)生時(shí)間，不是達(dá)到7d就夠了，需要10d，甚至更長的時(shí)間維持正常養(yǎng)護(hù)，尤其在冬季，以滿足強(qiáng)度持續(xù)增長的需要，避免表面松散、坑洞等早期強(qiáng)度損壞現(xiàn)象的發(fā)生。

3結(jié)語

通過對(duì)本項(xiàng)目水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行的全面質(zhì)量檢查發(fā)現(xiàn)，水泥穩(wěn)定碎石上、下基層取芯基本完整，粘接緊密；各標(biāo)段的落錘式彎沉儀（FWD）檢測(cè)結(jié)果合格，強(qiáng)度達(dá)到要求；基層收縮裂縫較少，調(diào)查統(tǒng)計(jì)整條路的裂縫平均間距達(dá)1道/200m以上實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)表明，只要嚴(yán)格按以上一些措施進(jìn)行施工質(zhì)量控制，水泥穩(wěn)定碎石基層就能夠達(dá)到強(qiáng)度與抗裂兩個(gè)方面性能較為完美的統(tǒng)一，提高路面整體結(jié)構(gòu)層的使用功能和使用壽命。

參考文獻(xiàn)

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