骨架密實型抗裂水穩(wěn)基層施工技術(shù)的應(yīng)用

韓高峰

（江蘇金堰交通工程有限公司， 江蘇 姜堰 225500）

1 水泥穩(wěn)定碎石的材料特性及裂縫形成原因

1.1 裂縫成因分析

1）為了滿足圖紙設(shè)計及規(guī)范中對水穩(wěn)強度的要求，以及路面芯樣的總體完整性，大部分施工單位采用了提高水泥用量的方法，而這種做法在一定程度上引發(fā)了系列的問題，雖然強度及成型完整性得到滿足，但其耐久性將大打折扣。

2）為了保證基層表面的整體均勻性，細集料比例偏多、施工含水量偏大，而導(dǎo)致其鏡面現(xiàn)象嚴重。

3）細集料中0.075mm以下通過率偏高，塑性指數(shù)偏大，進而導(dǎo)致反射裂縫的出現(xiàn)幾率。

1.2 骨架密實型混合料特點

基于骨架密實型水穩(wěn)來講，在實際的運用過程中，往往具有以下方面的特點：其一，混合料的級配為骨架結(jié)構(gòu)，具備較高強度，抗拉應(yīng)力、抗沖刷能力強；其二，骨架型水穩(wěn)粗集料含量較多，細集料含量偏少，收縮系數(shù)較小，抗裂性能較好；其三，最佳含水量的選擇及最大干密度的選擇，一般情況下選用振動成型試驗。

2 原材料的基本要求

基于各種材料技術(shù)指標來講，需要事先由檢測人員對其進行檢測，當(dāng)原材料檢測合格后，報備監(jiān)理工程師進行審批，批復(fù)后相關(guān)原材料方可進場使用。尤其在實際的施工過程中，不得將材料來源作出隨意改變。

1）水泥：選擇普通硅酸鹽緩凝水泥，凝結(jié)時間中的初凝時間要求超過 4h,終凝時間要求在6h以上，且不能夠超過10h。

2）礦料：在生產(chǎn)礦料的過程中，一般情況下主要選用二次破碎工藝的礦料，破碎方式為反擊式破碎、圓錐式破碎，不得使用只進行一次破碎（鱷式破碎）的礦料，以此才可以保證礦料的顆粒形狀，避免針片狀含量超標的現(xiàn)象發(fā)生。其中粗集料的最大粒徑≤37.5mm，同時要嚴格按照以下四種規(guī)格進行備料，粒徑1號料19mm-37.5mm、2號料9.5mm-19mm、3號料4.75mm-9.5mm、4號料 4.75mm以下。

3）水：飲用水、地下水、自來水均可使用，遇到疑似可疑水源時，應(yīng)委托有資質(zhì)的檢測單位進行送檢。

3 配合比設(shè)計

1）重點解決：在保證能夠滿足其強度的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)慕档退嗟挠昧?，以此來保證抗裂性能的全面提升。其中水泥的用量是影響水穩(wěn)基層抗裂性的關(guān)鍵因素所在，強度隨著水泥用量的變化呈直線上升趨勢。水泥的用量越大，強度也就越高，水穩(wěn)基層的抗裂性能也就隨之變差。

2）設(shè)計流程：選定材料后用圖解法或試算法確定各種材料單級配集料的比例關(guān)系，調(diào)整接近規(guī)范級配的中值如表1規(guī)定要求，同時采用擊實法與振動法相結(jié)合的方式成型試件（如圖2所示），以此來確定混合料的最大干密度和最佳含水率[1]。根據(jù)振動法確定的最大干密度和最佳含水率，拌制混合料，按要求壓實度（98%）制備混合料試件，做無側(cè)限抗壓強度試驗。水泥用量的確定是根據(jù)無側(cè)限抗壓強度代表值R代大于設(shè)計值的前提下確定的。最后取符合強度要求的最佳配合比作為骨架型水穩(wěn)的試驗室配合比。

表1 骨架型水泥穩(wěn)定碎石規(guī)范級配范圍

表2 骨架型水穩(wěn)混合料擊實法與振動法成型試驗結(jié)果匯總表

4 混合料拌合與運輸

1)混合料的拌合機應(yīng)選擇低位雙臥軸無襯板連續(xù)式攪拌機，攪拌機應(yīng)有二次攪拌的功能，其目的是加大混合料拌合的均勻性。

2）保證進料斗要超過5個（包括5個），根據(jù)實際施工要求，需要在料斗之間架設(shè)隔板，其中隔板的高度要大于或等于50cm，或者選用足夠強度的鋼板，而當(dāng)前這種設(shè)置主要是為了避免出現(xiàn)串料的情況。此外，必須將鋼筋篩網(wǎng)安裝在料斗上口處，以此來篩除粒徑的礦料和雜物。

3）在拌合機出料時，需要配備帶活門漏斗的料倉，由漏斗出料直接運輸。同時，需要將十字形分料板架設(shè)在料斗內(nèi)，分料板的架設(shè)高度為大于或者等于50cm，進而減少粗細集料離析現(xiàn)象。

4）每天生產(chǎn)拌和前，試驗檢測人員應(yīng)檢測各礦料的含水率、礦料的級配情況等，同時每天在生產(chǎn)的過程中，要根據(jù)氣溫、風(fēng)力等環(huán)境因素適時調(diào)整混合料的用水量。

5）必須設(shè)置專人對混合料的外觀進行隨時觀測，并對拌和全過程進行檢查、巡視，觀察混合料的顏色及礦料的下料流暢度等情況。

6）做好每日施工前準備工作，組織專門的技術(shù)人員對運輸設(shè)備進行全面檢查，主要檢查車輛是否完好。在裝料過程中，相關(guān)操作人員需要對裝料車廂進行及時清洗，確保裝料廂整體清潔性。同時，要根據(jù)拌合出料與攤鋪的實際需要，確定運輸車輛的具體數(shù)量，盡可能的保證其數(shù)量富余。

7）應(yīng)配備足夠數(shù)量的大噸位料車進行運輸，以保證拌和與攤鋪的連續(xù)性。盡量不使用已老化或接近報廢的運輸車輛，避免車輛出現(xiàn)一邊高一邊低的現(xiàn)象，使車輛上的集料整體偏移，進入攤鋪機后對集料離析影響較大。

8）在進行裝車時，運輸車輛盡可能的保證前后移動，按照“前后中”順序進行裝料。

9）在混合料運輸過程中，盡可能的以最短的時間將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。在混合料運輸途中，需要做好相關(guān)防護措施，選用帆布對混合料進行嚴密覆蓋，以此來減少水分的損失。此外，如若混合料運輸途中受到諸多方面因素所影響，混合料無法及時運輸?shù)浆F(xiàn)場，導(dǎo)致其質(zhì)量出現(xiàn)問題，而不能夠滿足實際施工需要的，需要及時將此部分混合料廢棄，不得將其運用到實際的施工中。

5 混合料攤鋪

1）攤鋪機的螺旋分料器需要安裝在中低位，這對于預(yù)防混合料離析具有重要的現(xiàn)實意義。

2）在混合料攤鋪過程中，螺旋分料器轉(zhuǎn)速必須與攤鋪速度相匹配。

3）為了降低前擋板高度，通常主要運用鋼板進行，其中最佳的離地距離為5cm。

4）將適當(dāng)材質(zhì)的擋板安裝在前擋板刮板兩端，避免混合料從兩端自由滾落。

5）當(dāng)混合料使用完后，盡可能的不收攤鋪機料斗。

6）安排專門的工作人員跟在攤鋪機后面，對攤鋪機進行實時檢查，避免出現(xiàn)粗細集料離析等現(xiàn)象，例如圖1與圖2所示。

圖1：未采取措施的離析情況

圖2：采取措施后的離析效果

6 混合料的碾壓

1）在對混合料進行碾壓之前，需要將水泥漿沿著側(cè)模灌入基層邊緣混合料中，當(dāng)順利完成初次碾壓后，再次進行灌漿作業(yè)，提高基層邊緣強度。

2）碾壓攤鋪機要開啟熨平板與夯錘，當(dāng)人從熨平板走到攤鋪面時，不會因此而留下痕跡，例如腳印等。與此同時，要保證初始壓實度≥85%。

3）在膠輪壓路機的使用過程中，并不會對壓實產(chǎn)生較大的影響，但對于顆粒重新排列具有重要的作用。因此，在膠輪壓路機運行時，需要緊隨攤鋪機其后進行作業(yè)，同時要保證碾壓次數(shù)為2遍。

4）碾壓建議行使速度，第一遍1.5-1.7km/h,以后各遍1.8-2.2km/h。

5）在壓實基層過程中，其最佳頻率為 30Hz—40Hz。具體的壓實流程為：強振3遍、而后要保證超過3遍弱振。

6）在初壓、復(fù)壓、終壓過程中，必須保證以上三個環(huán)節(jié)的密切銜接，同時要保證其操作的連續(xù)性，不得出現(xiàn)相互交叉干擾問題。此外，在實際的碾壓過程中，盡可能的以最短的時間內(nèi)完成碾壓工作。

7）當(dāng)路基段落小于200m的情況下，此時可選擇分層連續(xù)施工方式對水泥穩(wěn)定碎石基層進行施工。但是，在選擇此種方式進行施工時，要將其施工時間嚴格控制在4h以內(nèi)。

7 成品混合料的養(yǎng)生及交通管制

每段施工完成后應(yīng)立即進行質(zhì)量檢測，在壓實度、厚度、平整度等相關(guān)檢測數(shù)據(jù)合格的情況下，開始養(yǎng)生。

養(yǎng)生方法：使用透水無紡?fù)凉げ?，人工覆蓋在已經(jīng)碾壓完成的水穩(wěn)基層頂面，完成后檢查覆蓋情況，保證覆蓋嚴密，避免大風(fēng)刮過土工布出現(xiàn)打卷的情況發(fā)生。而后再用灑水車灑水，第一層完成7天養(yǎng)生，驗收合格后，方可進行第二層施工，各層應(yīng)做好28天內(nèi)正常養(yǎng)護工作。養(yǎng)生期結(jié)束后，將覆蓋的土工布及雜物的清理，以備上基層水穩(wěn)的攤鋪。灑水車進行灑水養(yǎng)護時，灑水車應(yīng)使用噴霧式噴頭，切勿使用高壓式噴管，以免噴水壓力對尚未成型的水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)進行破壞，灑水次數(shù)視天氣、風(fēng)力、氣候而定，應(yīng)設(shè)置專人檢查養(yǎng)護期的灑水情況，整個養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持水穩(wěn)基層表面濕潤。

8 結(jié)束語

綜上所述，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，在設(shè)備與投資不會增加的前提下，通過振動法優(yōu)化的水泥穩(wěn)定碎石混合料，可有效的提高基層整體強度，降低水泥的劑量，提高抗裂能力。此外，根據(jù)生產(chǎn)階段檢測結(jié)果分析，骨架密實型混合料具有諸多方面的應(yīng)用優(yōu)勢。例如，整體強度高、基層板體性能好、便于壓實等。因此，在具體的實施過程中，要嚴格執(zhí)行相關(guān)標準要求，善于總結(jié)和分析其存在的缺陷和不足，并對其進行不斷完善和改進，以此來保證骨架密實型水穩(wěn)的整體施工質(zhì)量。