公路路基水穩(wěn)層的施工控制

張月輝

摘 要：在我國公路建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程中，公路路基的基層施工開始使用水泥穩(wěn)定碎石這種結(jié)構(gòu)型式。對于瀝青混凝土的下承層來說，它具有較好的水穩(wěn)性和抗凍性，并能夠根據(jù)實際需要來調(diào)整相應(yīng)的力學(xué)強(qiáng)度，但是這種材料的水泥劑量以及其成活時間在實際施工過程中比較難掌控，一旦出現(xiàn)偏差，則會有裂縫現(xiàn)象發(fā)生，從而無法滿足該工程的原本設(shè)計需求，將造成不可估量的損失。本文將以水泥穩(wěn)定碎石的作用原理為根本，深入分析公路路基水穩(wěn)層的施工控制方法。

關(guān)鍵詞：水穩(wěn)層；水穩(wěn)混合料；施工方法及控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.105

1 水泥穩(wěn)定碎石作用原理

水泥穩(wěn)定碎石主要用級配碎石作骨料，使用一定的膠凝材料與灰漿來填充骨料的空隙，并對其進(jìn)行攤鋪壓實。在攤鋪壓實過程中它的壓實度與密實度十分接近，而強(qiáng)度則大部分是靠碎石間的嵌擠鎖結(jié)原理，并需要有一定數(shù)量的灰漿來填充骨料的空隙。水泥穩(wěn)定碎石的初級階段強(qiáng)度較高，另外它還具有水穩(wěn)性和抗凍性等特點(diǎn)。通常情況下，水穩(wěn)水泥的用量大約為混合料3%-6%。只要水穩(wěn)成活，就算遇到雨雪天氣，也不會有泥濘現(xiàn)象發(fā)生，它的表面十分堅硬，是鋪設(shè)高級公路的最佳材料。

2 材料要求

水穩(wěn)材料由兩部分組成，分別是粒料和灰漿體積。其中，粒料是級配碎石，而灰漿體積則由水和膠凝材料組成。

2.1 水泥及添加劑

強(qiáng)度等級為32.5或42.5，且滿足《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20-2015）要求的普通硅酸鹽水泥等均可使用。水泥的初凝時間不能少于三小時，而終凝時間則要在六小時至十小時之間。另外，如果要在水穩(wěn)材料中添加緩凝劑時，一定要對混合材料加以試驗。

2.2 混合材料

混合材料主要分為兩種類型，活性與非活性。其中活性材料所指的是粉煤灰等物質(zhì)，能夠和水泥內(nèi)的氧化鈣相互作用。而非活性材料所指的是并不具有活性材料中所包含的礦物質(zhì)材料，對非活性材料的品質(zhì)要求主要是材料的細(xì)度問題，同時該材料中還不能摻雜有害成分。

2.3 粗集料

粗集料可以使用不同種類的堅硬巖石，也可以直接使用天然礫石，但是粗集料在使用過程中要參照《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》進(jìn)行（JTG/T F20-2015）表3.6.1中Ⅰ類規(guī)定。

2.4 細(xì)集料

在使用細(xì)集料時應(yīng)保持其干凈、不潮濕、沒有任何雜質(zhì)，同時還需有適量的顆粒級配。通常情況下，0-3mm的細(xì)集料不能小于2.36mm的顆粒含量，0-5mm的細(xì)集料則不能小于4.75的顆粒含量，而3-5mm的細(xì)集料則不能大于2.36的顆粒含量。對于高速公路來說，細(xì)集料中小于0.075mm的顆粒含量要小于15%，但是對于二級公路來說，其顆粒含量要小于20%。

2.5 水

如果所使用的水可以飲用，那么則可以對材料進(jìn)行拌制。在使用水的過程中，如對水的質(zhì)量有異議，則需要對水做試驗，了解其是否對水泥強(qiáng)度有影響。對水泥強(qiáng)度有影響的水不能進(jìn)行水穩(wěn)施工。

3 水穩(wěn)混合料組成設(shè)計

水泥穩(wěn)定碎石基層所需要的材料主要有水泥、碎石、粉煤灰等等。在以下的試驗中使用不同的材料做對比試驗。試驗室首先要對原材料進(jìn)行配比設(shè)計，并確定原材料的最大干密度與最佳含水量，并制成試件，該試件要在標(biāo)準(zhǔn)溫度中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通常要養(yǎng)護(hù)六天，并對其進(jìn)行浸水一天，這樣就可以進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗。在試驗中我們可以得出三點(diǎn)結(jié)論：第一，在砂、碎石、水泥與粉煤灰、碎石、水泥這兩種對比試驗中可以了解到，添加粉煤灰的水泥穩(wěn)定性能比較好，同時也較容易成型，外觀以及強(qiáng)度效果也十分可觀。第二，不一樣的灰土配比試件，經(jīng)七天后無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大約在1.0MPa左右，不一樣的水穩(wěn)配比試件，經(jīng)七天后無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大約在4-7MPa之間。第三，配比不一樣的灰土試件在經(jīng)過許多次凍融后，它的抗壓強(qiáng)度基本消失；但是帶有水泥和粉煤灰的水穩(wěn)配比試件，即使經(jīng)過十次以上的凍融，它的強(qiáng)度依然存在。

經(jīng)試驗觀測可知，使用灰土來做基層板體的性能較差，它的干縮系數(shù)很大，如用做基層表層一旦受到雨水的浸泡，則強(qiáng)度會逐漸消失，在車輛反復(fù)行使的過程中，公路路面的表層材料會逐漸變成粉末狀，很容易被融入的雨水混合成泥漿而流走，從而造成公路路面的塌陷，這同時也是瀝青路面發(fā)生病害的主要因素。而加入水泥和粉煤灰等構(gòu)成的水穩(wěn)基層，則具有較高的強(qiáng)度，同時它的水穩(wěn)性和抗凍性的效果也十分突出，剛好彌補(bǔ)了灰土基層的不足，正將在一定程度上增加瀝青混凝土公路的使用年限。

4 水穩(wěn)施工方法概述

水穩(wěn)基層施工分為路拌和集中廠拌

路拌法施工工藝流程如圖1。

集中廠拌法施工工藝流程如圖2。

施工中注意的問題：（1）廠拌設(shè)備的選型。在施工過程中，拌和設(shè)備的質(zhì)量好壞與混合料拌和的質(zhì)量息息相關(guān)。對于拌和設(shè)備來說，他的質(zhì)量主要看骨料、粉料與水等物料的配比精度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，通常在施工時都會選擇WBC500型廠拌設(shè)備，這種設(shè)備使用的是電磁調(diào)速控制系統(tǒng)，它可以使不同種類的混合物料拌和均勻，并且具有較高的穩(wěn)定性能。 （2）嚴(yán)格控制水泥劑量。為了確保整個工程的施工質(zhì)量，要嚴(yán)格控制水泥的劑量，如果水泥劑量過少，則會影響水泥穩(wěn)定土的質(zhì)量；如果水泥的劑量超標(biāo)，不僅會增加成本，還會導(dǎo)致基層裂縫。因此，要合理控制水泥的劑量，有效保證工程質(zhì)量。（3）混合料的含水量控制。在廠拌混合料的施工現(xiàn)場，都會指定專門的操作人員在特定時間段測量集料的含水量，按照施工配比設(shè)計的含水量標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合施工現(xiàn)場的天氣等情況來確定混合料的用水量。在施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)檢測壓實度的操作人員，在對混合料進(jìn)行攤鋪的同時也要測量該混合料的含水量，根據(jù)實際狀況及時對混合料進(jìn)行碾壓，使其在含水量的最佳狀態(tài)下碾壓，避免在含水量較大時碾壓而出現(xiàn)波浪現(xiàn)象，這不僅影響混合料的密度和強(qiáng)度，還會在一定程度上造成結(jié)構(gòu)層面的干縮裂縫。另外，如果混合料的含水量不夠，那么該混合料就很容易松散，無法成型，這同樣也會影響混合料的密度和強(qiáng)度。因此在施工過程中，一定要按照實際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，控制好每一施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，只有這樣，才能確保整個工程的質(zhì)量。（4）混合料的運(yùn)輸?；旌狭显谶\(yùn)輸途中，要盡量避免車輛發(fā)生顛簸。如運(yùn)輸時氣溫較高，運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，則需要在運(yùn)輸車輛上加蓋氈布，這樣能夠避免水分流失。在對混合料進(jìn)行攤鋪碾壓過程中，要確保攤鋪的系數(shù)在1.3到1.5之間。另外在施工階段需要注意整個施工環(huán)節(jié)都必須要在水泥終凝時間前完成，碾壓結(jié)束后要迅速做密實度試驗，如果試驗結(jié)果沒有達(dá)到實際標(biāo)準(zhǔn)要重新進(jìn)行碾壓。（5）攤鋪接縫處理?；旌狭系臄備伣涌p有兩種，一種是縱向接縫，另一種是橫向接縫。如果攤鋪機(jī)器的寬度可以滿足整幅攤鋪時，則不會有縱向接縫問題。如果攤鋪機(jī)器的寬度不能進(jìn)行整幅攤鋪時，則可以使用兩個攤鋪機(jī)器同時進(jìn)行攤鋪，這樣就可以避免使用縱向接縫。

5 結(jié)束語

水泥穩(wěn)定碎石基層在施工過程中具有獨(dú)特的水泥硬化作用，雖然較容易產(chǎn)生裂縫，并且施工難度也較大，但是它具有水穩(wěn)性好、抗凍性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠與高級公路的設(shè)計承載力相適應(yīng)，所以近幾年得到了廣泛的應(yīng)用。在施工期間，只要合理控制好施工材料的質(zhì)量，并做好配比設(shè)計與現(xiàn)場的試驗操作，就能夠進(jìn)一步提高水穩(wěn)基層建設(shè)的施工質(zhì)量。

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