基于公路水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層施工技術(shù)研究

李培+吳艷華

摘 要：水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石屬于半剛性材料，其具有良好的整體性能、穩(wěn)定性、抗凍能力以及承壓性能。水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層施工技術(shù)在公路工程的廣泛應(yīng)用，不僅能夠提高公路質(zhì)量，還能降低公路成本。為此，本文主要對(duì)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石作用原理、施工材料準(zhǔn)備及施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：公路工程；水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層；質(zhì)量控制

一、水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石作用原理

公路路面施工中水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石，由于其骨料是以級(jí)配碎石為主，以膠凝材料及灰漿作為骨料空隙的填充物，然后采用嵌擠的方式實(shí)施攤鋪壓實(shí)工作。由于它的壓實(shí)度與密實(shí)度極其的接近，則其強(qiáng)度主要是根據(jù)碎石之間存在的嵌擠鎖結(jié)產(chǎn)生的，與此同時(shí)，對(duì)于骨料的空隙問(wèn)題就有足夠的灰漿體積來(lái)進(jìn)行填充。在水泥穩(wěn)定碎石的初期，因?yàn)槠鋸?qiáng)度較高，且其強(qiáng)度會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)使板體很快的結(jié)成，所以，它的強(qiáng)度較高且抗凍性及抗?jié)B性也較好。水泥穩(wěn)定碎石使用的混合材料一般為3%―7%，其抗壓強(qiáng)度高于其他路基材料。所以，水泥穩(wěn)定碎石遭遇雨水天氣不產(chǎn)生泥濘現(xiàn)象，且其表面較為堅(jiān)實(shí)，是公路路面最好的基層使用材料。

二、公路水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層施工材料準(zhǔn)備

1、粗、細(xì)集料。水穩(wěn)級(jí)配碎石基層應(yīng)選用反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的堅(jiān)硬、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)的粗、細(xì)集料。級(jí)配碎石的壓碎值和最大粒徑在相關(guān)規(guī)范中就有明確規(guī)定。（壓碎值：高速公路和一級(jí)公路不大于26%、二級(jí)公路不大于30%、二級(jí)以下公路不大于35%）；（最大粒徑：高速公路和一級(jí)公路控制在31.5mm以?xún)?nèi)，二級(jí)和二級(jí)以下公路控制在37.5mm以?xún)?nèi)），基層壓實(shí)度要求達(dá)到98%。主要的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目為篩分、壓實(shí)度、壓碎值、強(qiáng)度、液限、塑性、干密度、針片狀及含泥量等（其中塑性指數(shù)在潮濕多雨地區(qū)宜<6，其他地區(qū)宜<9）。為杜絕不合格材料，只能采用通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)并且符合規(guī)范要求的原材料，備料過(guò)程中需要按規(guī)范要求的頻率對(duì)原材料不定時(shí)隨機(jī)抽檢。

2、水泥。水泥作為穩(wěn)定劑，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)合格的水泥才能使用，選用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可，硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果較好。宜選用終凝時(shí)間在6h以上的水泥，從拌合到碾壓終了的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)3h～4h，使拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓時(shí)間有足夠的時(shí)間進(jìn)行，若水泥終凝時(shí)間達(dá)不到要求的可使用一定劑量的緩凝劑。水泥穩(wěn)定基層的水泥用量一般為3%～6%，7d的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般不小于2.8MPa；最佳水泥用量宜在4.0%～5.0%之間，常溫天氣情況下的7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)4.0MPa；水泥用量并非越高越好，過(guò)多用量雖能獲得強(qiáng)度的增加，但在經(jīng)濟(jì)和使用效果上不一定顯著；根據(jù)公路設(shè)計(jì)等級(jí)不同，水泥穩(wěn)定基層的水泥用量也不同。早強(qiáng)水泥、快凝水泥以及受潮變質(zhì)水泥禁止使用，宜采用強(qiáng)度等級(jí)較低的水泥。

3、水。采用淡水，不含其他雜質(zhì)，飲用水、江河、湖泊、井水都可直接做為整個(gè)工程項(xiàng)目的施工用水。禁止采用位于出?？诤Ｋ构鄥^(qū)的江河水，這類(lèi)水中含有的鹽分較普通淡水高，可能會(huì)對(duì)水泥造成影響。用于水泥穩(wěn)定基層施工的含水量要得到嚴(yán)格的控制和管理，可根據(jù)天氣情況調(diào)整配合比的含水量。

三、公路水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層施工工藝

1、拌合、運(yùn)輸

級(jí)配準(zhǔn)確、水泥含量準(zhǔn)確、含水量準(zhǔn)確和拌和均勻。采用集中廠拌的拌和機(jī)有連續(xù)式和間歇式，拌和機(jī)需擁有不少于3個(gè)進(jìn)料倉(cāng)，使拌合料生產(chǎn)質(zhì)量容易控制，同時(shí)生產(chǎn)效率也會(huì)提高，嚴(yán)格控制拌合料生產(chǎn)是保證水穩(wěn)基層質(zhì)量關(guān)鍵之一。拌合站派遣實(shí)驗(yàn)檢測(cè)人員對(duì)拌合設(shè)備生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控，拌和設(shè)備按配合比加料，加料方法應(yīng)便于對(duì)每盤(pán)料的配合比核查；為使拌合料能夠在最佳含水量下碾壓，根據(jù)天氣情況，可以適當(dāng)調(diào)整含水量，氣溫高、干燥時(shí)可適當(dāng)多加一些，但不宜超過(guò)2%；運(yùn)輸過(guò)程中的裝、卸環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，即裝料時(shí)在車(chē)廂內(nèi)容易形成離析，卸料時(shí)由于自卸車(chē)的后傾和二次堆也容易積形成離析。若采用推土機(jī)和平地機(jī)攤鋪，自卸車(chē)邊卸料邊向前移動(dòng)，以降低堆料高度，同時(shí)料堆要以品字型布置，避免平行布料，否則會(huì)形成離析帶； 若采用攤鋪機(jī)攤鋪，卸料時(shí)應(yīng)快速，減少離析界面的滑動(dòng)。

2、攤鋪

運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的拌合料應(yīng)及時(shí)進(jìn)行攤鋪，避免水分大量散失。采用推土機(jī)和平地機(jī)攤鋪時(shí)，先用推土機(jī)初平，平地機(jī)精平，對(duì)不均勻處及坑洼處人工進(jìn)行調(diào)整。如使用安裝鋼模來(lái)控制寬、厚度，鋼模厚度尺寸應(yīng)與設(shè)計(jì)相同，攤鋪前鋼模掛線(xiàn)檢查尺寸并做好記錄，根據(jù)鋼模的厚度控制壓實(shí)厚度，不得隨意增減；攤鋪時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專(zhuān)人消除拌合料離析現(xiàn)象。使用攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)，攤鋪機(jī)的施工能力相對(duì)較大，應(yīng)注意拌合料生產(chǎn)和運(yùn)輸之間的調(diào)度，如路程較遠(yuǎn)的應(yīng)增加運(yùn)輸車(chē)輛；攤鋪機(jī)施工應(yīng)注意勻速前進(jìn)，同時(shí)減少待料次數(shù)，再次起步時(shí)慢起速有助攤鋪平整度，攤鋪機(jī)傳送帶輸送拌合料過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)派專(zhuān)人跟蹤消除離析，攤鋪機(jī)施工時(shí)必須配有技術(shù)人員監(jiān)控松鋪厚度和壓實(shí)厚度。

3、碾壓

選用重型壓路機(jī)，壓路機(jī)先靜壓后振動(dòng)碾壓再靜壓，振壓時(shí)前進(jìn)振動(dòng)碾壓，后退靜壓，碾壓6～8遍，每次重疊1/2輪跡寬度碾壓，直到表面無(wú)明顯痕跡；若采用鋼模控制尺寸碾壓時(shí)，靠近模板邊緣30cm位置應(yīng)配備蛙式夯實(shí)機(jī)人工補(bǔ)充夯實(shí)，確保壓實(shí)度；碾壓時(shí)表面水份蒸發(fā)過(guò)快可適當(dāng)灑水保濕。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭和急剎車(chē)，以保證表面不受破壞；從運(yùn)輸?shù)綌備佋俚侥雺簳r(shí)間要嚴(yán)格控制，超過(guò)初凝時(shí)間時(shí)，會(huì)造成底部產(chǎn)生蜂窩空洞、不密實(shí)現(xiàn)象，導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。碾壓過(guò)程中如有彈簧、松散現(xiàn)象，及時(shí)翻開(kāi)重新拌和，并對(duì)下承層出現(xiàn)彈簧部位進(jìn)行換填處理，以保證施工質(zhì)量。施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員跟蹤控制設(shè)計(jì)標(biāo)高、寬厚度、平整度、縱坡橫坡。試驗(yàn)檢測(cè)人員跟蹤檢查壓實(shí)度，壓實(shí)度不夠及時(shí)通知施工員補(bǔ)充碾壓，并取樣制作試塊、檢查混合料級(jí)配比，如有變化及時(shí)聯(lián)系拌合站進(jìn)行調(diào)整，發(fā)現(xiàn)不合格混合料時(shí)清除出場(chǎng)。

4、橫向、縱向施工縫處理

橫向接縫應(yīng)與中心線(xiàn)垂直設(shè)置。水穩(wěn)混合料攤鋪時(shí)，如因故中斷時(shí)間超過(guò)2小時(shí)，則應(yīng)設(shè)橫向接縫；橫向接縫處應(yīng)采用與基層設(shè)計(jì)厚度相同的尺寸鋼模進(jìn)行封口處理，保證接縫平整順直。如基層設(shè)計(jì)寬度較寬，不能全幅施工則需要分幅施工時(shí)，縱向接縫應(yīng)保證直線(xiàn)順直，彎道處曲線(xiàn)圓滑。

5、養(yǎng)生及成品保護(hù)

碾壓成型后的水穩(wěn)基層，在水泥水化粘結(jié)作用下，逐漸形成板結(jié)體；碾壓成型的基層在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不定時(shí)灑水保持濕潤(rùn)，剛碾壓完成時(shí)也要防止雨水沖刷，使用土工布進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。常溫天氣當(dāng)天的強(qiáng)度可達(dá)80%左右，3d～7d可達(dá)設(shè)計(jì)要求的90%～100%左右，氣溫低于10℃應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。養(yǎng)護(hù)期內(nèi)需要做到禁止車(chē)輛隨意上路擾動(dòng)；為做好成品保護(hù)工作，嚴(yán)格限制車(chē)輛、控制車(chē)速、規(guī)定通行路線(xiàn)，其中對(duì)基層邊緣的保護(hù)尤為重要?；鶎咏?jīng)過(guò)7d養(yǎng)生后，組織人員及時(shí)進(jìn)行基層質(zhì)量驗(yàn)收；并鉆芯檢查是否成型，取芯后進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓實(shí)驗(yàn)，能得出最直觀的檢測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行彎沉值檢測(cè)是否符合設(shè)計(jì)要求，由此可判定質(zhì)量是否合格。驗(yàn)收評(píng)定合格后的基層應(yīng)及時(shí)進(jìn)行封層的施工，避免因施工需要開(kāi)放交通可能造成面層細(xì)料出現(xiàn)松散或表層空隙。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)在我國(guó)公路路面基層施工中得到了廣泛的應(yīng)用。在公路路面基層施工中，施工人員必須按照施工方案設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的監(jiān)督和控制，采用有效的施工方法，增加水泥穩(wěn)定碎石的基層強(qiáng)度，只有這樣才能提高公路路面的質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用壽命。

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