水泥穩(wěn)定碎石層在市政道路工程中的重要性

劉 俊

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

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水泥穩(wěn)定碎石層在市政道路工程中的重要性

劉 俊

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

介紹了市政道路工程中水泥穩(wěn)定碎石層混合料的配合比設(shè)計(jì)方法，探討了水泥劑量、含水量及混合料的控制措施，并闡述了水泥穩(wěn)定碎石層攤鋪、碾壓等施工技術(shù)要點(diǎn)，有助于延長(zhǎng)道路的使用壽命。

市政道路，水泥穩(wěn)定碎石層，混合料，含水量

“水泥穩(wěn)定碎石層”的概念是：在一定級(jí)配的碎石中，摻入適量水泥和水，經(jīng)拌和得到的級(jí)配碎石。經(jīng)過(guò)攤鋪、碾壓和養(yǎng)護(hù)后形成一個(gè)穩(wěn)定的板體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求時(shí)，才能稱為水泥穩(wěn)定碎石層。水泥穩(wěn)定碎石層的優(yōu)點(diǎn)是板體性能好，它的水泥穩(wěn)定性和抗凍性比石灰穩(wěn)定土好很多，但常會(huì)因水分多少的變化而引起干縮裂縫。在施工前必須進(jìn)行試驗(yàn)段、控制施工配合比，符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求時(shí)方可進(jìn)行大面積的施工。

在施工過(guò)程中水泥穩(wěn)定碎石層的控制分為以下幾點(diǎn)。

1 水泥穩(wěn)定碎石層混合料的配合比設(shè)計(jì)

水泥穩(wěn)定碎石混合料的配合比設(shè)計(jì)是指根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)對(duì)半剛性基層的技術(shù)要求，選擇合適的水、水泥、混合料等，確定水泥劑量以及混合料含量的最佳含水量、最大干密度等用以指導(dǎo)施工，保證水泥穩(wěn)定碎石層的安全性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)合理性。

作為施工單位，一般都是經(jīng)過(guò)相關(guān)有資質(zhì)試驗(yàn)室做水泥穩(wěn)定碎石混合料的配合比設(shè)計(jì)。

2 水泥劑量、含水量及混合料的控制

一般施工中都采用廠拌水泥穩(wěn)定碎石，如果條件允許的話最好是現(xiàn)場(chǎng)安裝機(jī)械拌和以確保工程質(zhì)量。在施工過(guò)程中必須有專人控制水泥劑量、含水量、混合料等。

2.1 嚴(yán)格控制水泥劑量

水泥一般采用散裝水泥，水泥進(jìn)入罐時(shí)，要了解出爐天數(shù)。

水泥進(jìn)場(chǎng)必須有出廠合格證與生產(chǎn)日期，復(fù)檢合格方可使用。選用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥等，其初凝時(shí)間大于3 h，終凝時(shí)間不大于6 h。

在施工過(guò)程中必須控制水泥劑量的用量，如果戰(zhàn)線長(zhǎng)、條件允許的話應(yīng)該在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立一套測(cè)試水泥劑量的設(shè)備。除抽檢送試驗(yàn)室檢測(cè)外還需在現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)監(jiān)控。

如果水泥劑量太小，會(huì)影響到水泥穩(wěn)定碎石層的質(zhì)量。如果水泥劑量超標(biāo)，會(huì)存在干縮裂縫以及引起瀝青面層相對(duì)應(yīng)的反射裂縫。所以必須嚴(yán)格控制水泥的劑量，以確保工程質(zhì)量。

水泥劑量控制不好，用量誤差過(guò)大會(huì)引起最佳含水量的波動(dòng)，使得混合料干濕變化，所以水泥碎石層的混合料控制的重要環(huán)節(jié)之一是水泥劑量的控制。在生產(chǎn)過(guò)程中必須隨時(shí)觀察水泥用量以及混合料拌和后的顏色變化。當(dāng)水泥劑量出現(xiàn)異常時(shí)必須立即停止作業(yè)，迅速排除故障。

2.2 含水量控制

施工過(guò)程中用水可以是自來(lái)水，如果水質(zhì)不好必須經(jīng)相關(guān)部門(mén)檢測(cè)水質(zhì)情況。根據(jù)施工配合比設(shè)計(jì)的最佳含水量指標(biāo)，在開(kāi)機(jī)前必須檢測(cè)水泥穩(wěn)定碎石層配料的含水量，水泥穩(wěn)定碎石拌和時(shí)的用水量需根據(jù)當(dāng)天的氣溫、濕度、運(yùn)距等確定，拌合機(jī)輸送帶上混合料需試驗(yàn)人員隨時(shí)目測(cè)、抽查含水量情況。

水泥穩(wěn)定碎石的運(yùn)輸過(guò)程中必須遮蓋嚴(yán)實(shí)、避免顛簸。特別是夏季施工時(shí)，氣溫較高、運(yùn)距較遠(yuǎn)時(shí)要控制好含水量。在水泥穩(wěn)定碎石攤鋪整型過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員必須及時(shí)測(cè)定水泥穩(wěn)定碎石的含水量(含水量宜在最佳含水量的±2%)，需在最佳含水量條件下碾壓。以免含水量不佳會(huì)出現(xiàn)“起皮”“松散”“翻漿”“波浪”等現(xiàn)象，會(huì)影響到水泥穩(wěn)定碎石層的密度、強(qiáng)度、干縮性。所以只有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、規(guī)范要求及施工組織設(shè)計(jì)要求和技術(shù)交底等要求施工，加強(qiáng)每一施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，才能保證施工質(zhì)量。

攤鋪、碾壓時(shí)，攤鋪系數(shù)與攤鋪機(jī)的行駛速度也有關(guān)，在碾壓過(guò)程應(yīng)遵守“先輕后重、先靜后振、先低后高、先慢后快、輪跡重疊”的原則。全部施工過(guò)程必須在水泥終凝時(shí)間前完成。碾壓完畢立即做壓實(shí)度，底基層壓實(shí)度97%，基層壓實(shí)度98%。試驗(yàn)結(jié)果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)必須重新進(jìn)行碾壓。

2.3 混合料的控制

混合料必須符合設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行篩分試驗(yàn)方可用于施工中?；旌狭喜捎锰烊簧暗[，應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬。拌合機(jī)的拌缸必須滿足一定的長(zhǎng)度，料倉(cāng)要嚴(yán)格分隔確保混合料要拌和均勻。裝載機(jī)鏟料斗的寬度要與料倉(cāng)口相匹配，上料時(shí)避免混倉(cāng)現(xiàn)象。

裝混合料時(shí)必須根據(jù)放料人員的提示，并且按照前面、中間、后面三次作業(yè)的方法進(jìn)行，避免溢出料倉(cāng)，裝入車內(nèi)的混合料必須在水泥初凝時(shí)間內(nèi)運(yùn)到工地。當(dāng)混合料運(yùn)至工地后，車輛倒車時(shí)宜在攤鋪機(jī)前面30 cm處停住，卸料時(shí)注意不要撞到攤鋪機(jī)，不要把混合料卸在攤鋪機(jī)的外面。

3 水泥穩(wěn)定碎石層在施工過(guò)程中攤鋪、碾壓的控制

3.1 水泥穩(wěn)定碎石層攤鋪的控制

正式攤鋪水泥穩(wěn)定碎石層前，根據(jù)試驗(yàn)段確定最佳施工段的長(zhǎng)度、厚度、碾壓機(jī)具的選擇及碾壓遍數(shù)等施工技術(shù)數(shù)據(jù)。根據(jù)路面寬度合理選用攤鋪機(jī)的型號(hào)及數(shù)量，攤鋪時(shí)要?jiǎng)蛩贁備?，松鋪系?shù)一般為1.3，鋪設(shè)厚度一般為20 cm，如果大于20 cm，應(yīng)分層鋪筑。攤鋪中螺旋布料器應(yīng)均衡地向兩側(cè)供料，螺旋布料器的料置以略高于螺旋布料器2/3為度，使熨平板擋板前混合料在全寬范圍內(nèi)保持一致，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象，設(shè)專人檢查鋪筑厚度及平整度，發(fā)現(xiàn)局部離析、拖痕及其他問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理；中途不得隨意變速或停機(jī)。水泥穩(wěn)定表面要平整順直，縱橫坡度符合設(shè)計(jì)要求。在攤鋪過(guò)程中要禁止任何車輛通行?，F(xiàn)場(chǎng)配有試驗(yàn)員、質(zhì)量檢測(cè)員隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果配合拌和站相關(guān)人員隨時(shí)調(diào)試混合料的各大指標(biāo)，對(duì)于不符合要求的混合料，及時(shí)進(jìn)行處理，以保證水泥穩(wěn)定碎石層質(zhì)量。

攤鋪要連續(xù)進(jìn)行，每天攤鋪完工時(shí)，將攤鋪機(jī)抬起熨平板并稍移出攤鋪面，采用3 m直尺檢測(cè)平整度，將攤鋪機(jī)附近及其未經(jīng)壓實(shí)的混合料鏟除?；旌狭鲜┕と缫蚬手袛喑^(guò)4 h設(shè)橫向接縫，先將攤鋪機(jī)附近及其未經(jīng)壓實(shí)的混合料鏟除，再將已碾壓密實(shí)且高程符合要求的末端挖成一橫向與路面垂直向下的斷面，然后再攤鋪新的混合料。

3.2 水泥穩(wěn)定碎石層碾壓的控制

水泥穩(wěn)定碎石層在施工過(guò)程中碾壓起關(guān)鍵作用?；旌狭辖?jīng)攤鋪調(diào)整后，應(yīng)全寬范圍內(nèi)用12 t以上三輪壓路機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

碾壓時(shí)遵循以下原則：1)碾壓時(shí)要在水泥終凝時(shí)間2 h范圍內(nèi)完成且達(dá)到規(guī)范要求的密實(shí)度。2)溫度較高時(shí)，表面及時(shí)補(bǔ)灑少量水，嚴(yán)禁灑大水，待水分滲透下去，不粘輪時(shí)再進(jìn)行碾壓。3)表層過(guò)濕時(shí)，禁止碾壓。4)碾壓的方向與路中線平行，壓實(shí)先采用50 t振動(dòng)壓路機(jī)(錯(cuò)輪30 cm碾壓2遍)，18 t～21 t靜壓式壓路機(jī)(錯(cuò)輪10 cm碾壓1遍)為輔的組合方式進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)應(yīng)先輕后重、先慢后快，先振后靜。路面兩側(cè)多壓2遍～3遍，壓實(shí)后應(yīng)保證表面平整、無(wú)輪跡、起皮或隆起等現(xiàn)象。5)壓路機(jī)不能作業(yè)的部分采用打夯機(jī)夯實(shí)并達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，在現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員進(jìn)行自檢，試驗(yàn)員根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)壓實(shí)度。

施工過(guò)程中，施工員配合質(zhì)檢員對(duì)路面平整度和厚度進(jìn)行檢驗(yàn)，凡超過(guò)規(guī)定允許誤差的部分，一律要求返工，直到達(dá)到要求為止。

4 水泥穩(wěn)定碎石層的養(yǎng)護(hù)

水泥穩(wěn)定碎石層必須在潮濕狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期根據(jù)季節(jié)變化而定，常溫下大于7 d且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求(根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)要求，一般底基層2.5 MPa，基層3.5 MPa)。方可進(jìn)行下一道工序?，F(xiàn)在的市政工程大多是工期緊、任務(wù)重，會(huì)存在分層施工，在上下層都會(huì)采用相同壓路機(jī)碾壓，為了趕工期，定會(huì)在下層完工后的第二天就鋪筑上層水泥穩(wěn)定碎石層，利用上層水泥穩(wěn)定碎石層對(duì)下層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，而且上層水泥穩(wěn)定碎石層的混合料堅(jiān)決不能用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，避免破壞下層混合料的強(qiáng)度。

為了水泥穩(wěn)定碎石層的性能更好，在養(yǎng)護(hù)期必須封閉交通，養(yǎng)護(hù)期間如果出現(xiàn)損害或病害，要及時(shí)挖補(bǔ)，并進(jìn)行修整達(dá)到要求。天氣炎熱時(shí)需在水泥穩(wěn)定碎石層的上面鋪一層土工布并且采用灑水養(yǎng)護(hù)，必須及時(shí)灑水，保持混合料濕潤(rùn)；采用噴灑瀝青乳液養(yǎng)護(hù)時(shí)，必須及時(shí)在乳液面撒嵌丁料。

5 施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

1)必須嚴(yán)格按照施工配合比設(shè)計(jì)，水泥用量和配合比規(guī)定的用量相當(dāng)。

2)混合料的拌和必須均勻，碎石的級(jí)配要符合規(guī)定要求，混合料的含水量在碾壓時(shí)略大于最佳含水量。

3)施工時(shí)一定要按照施工組織設(shè)計(jì)和技術(shù)交底施工，采用分段流水作業(yè)法施工，盡可能縮短水泥穩(wěn)定碎石層原材料拌和過(guò)程和到施工現(xiàn)場(chǎng)碾壓完的時(shí)間(整個(gè)施工過(guò)程需在水泥終凝時(shí)間內(nèi)完成，最多不得超過(guò)終凝時(shí)間后2 h)，以保證水泥穩(wěn)定碎石層的強(qiáng)度(一般設(shè)計(jì)規(guī)定底基層2.5 MPa，基層3.5 MPa)。

4)在施工過(guò)程中，水泥穩(wěn)定碎石層的厚度不夠時(shí)，影響強(qiáng)度，超厚可能會(huì)造成斷面高程超高，所以厚度盡量做到合格，必須在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。

5)施工人員必須做好施工過(guò)程中的原始記錄，和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員配合檢查壓實(shí)度并做強(qiáng)度試驗(yàn)，保證水泥穩(wěn)定碎石層的穩(wěn)定性和耐久性。

6 結(jié)語(yǔ)

在市政道路工程中，水泥穩(wěn)定碎石層起主要承重作用。主要承受車載的豎向力并且把面層下傳的應(yīng)力擴(kuò)散到土路基。所以為了讓市政道路的質(zhì)量更好、使用性能優(yōu)化和延長(zhǎng)使用壽命。我們必須嚴(yán)格管理和控制水泥劑量、含水量、壓實(shí)度等重要指標(biāo)，加強(qiáng)作業(yè)人員的質(zhì)量意識(shí)，進(jìn)行從原材備料到攤鋪成型養(yǎng)護(hù)各個(gè)環(huán)節(jié)的全過(guò)程控制。

[1] CJJ 1—2008,城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] JTJ 034—2000,公路路基層施工技術(shù)規(guī)范[S].

The importance of cement stabilized macadam in municipal road engineering

Liu Jun

(TaiyuanMunicipalEngineeringCorporation,Taiyuan030002,China)

This paper introduced the mix proportion design method of cement stabilized macadam mixture in municipal road engineering, discussed the control measures of cement dosage, water content and mixture, and described the cement stabilized macadam paving, rolling and other construction technology key points, helpful to prolong the service life of road.

municipal road, cement stabilized macadam, mixture, water content

1009-6825(2017)09-0116-02

2017-01-11

劉 俊(1981- )，男，工程師

U416.214

A