超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝研究

摘 要：為減少瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生，減少路面因裂縫產(chǎn)生的病害，從而延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，進(jìn)行超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝的研究。介紹了原材料、室內(nèi)兩種成型方式，拌合站、攤鋪機(jī)、碾壓機(jī)械等的選擇及機(jī)械數(shù)量匹配原則，并對(duì)施工質(zhì)量檢測(cè)注意事項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明。該施工工藝將為今后水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪提供一定的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；超厚寬幅；施工工藝；機(jī)械選擇

引言

我國(guó)建設(shè)的高速公路90%以上的高等級(jí)公路瀝青路面的基層采用了半剛性材料。近年來，伴隨公路建設(shè)等級(jí)的提高，水泥穩(wěn)定碎石基層的鋪筑厚度相應(yīng)有很大程度的增加，而國(guó)內(nèi)普遍采用的分層階梯式施工及碾壓方式，其存在諸多弊端：

（1）對(duì)于傳統(tǒng)的分層階梯式基層施工方法，基層上層攤鋪碾壓時(shí)，可導(dǎo)致下層已鋪筑的基層產(chǎn)生破壞，不利于水泥穩(wěn)定碎石基層后期強(qiáng)度的形成。

（2）水泥穩(wěn)定碎石基層上、下層之間易形成受力薄弱夾層，導(dǎo)致基層受力狀態(tài)發(fā)生改變，很大程度上降低了結(jié)構(gòu)層的整體強(qiáng)度及承載能力；薄弱面的產(chǎn)生極易導(dǎo)致反射裂縫的出現(xiàn)。傳統(tǒng)采用分層施工的水泥穩(wěn)定碎石基層在層與層之間存在相互分離的現(xiàn)象，從而造成設(shè)計(jì)與實(shí)際嚴(yán)重不符。

（3）水泥穩(wěn)定類材料基層在壓實(shí)成型必須進(jìn)行養(yǎng)生，一般情況下，要求達(dá)到7d強(qiáng)度后可進(jìn)行后續(xù)施工，采用分層施工時(shí)，因基層分為兩層，需要兩次養(yǎng)生，同時(shí)水泥穩(wěn)定材料不適合在雨季施工，間接延長(zhǎng)了施工工期。

（4）兩次施工工序繁雜，工作人員及機(jī)械配備需加倍，造成人力、物力資源的浪費(fèi)，不利于工程造價(jià)的節(jié)約。

（5）采用并機(jī)分層攤鋪中間接縫存在較大離析。而超厚寬幅的攤鋪可以改善上述問題。因此對(duì)于超厚攤鋪機(jī)的超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)進(jìn)行研究是非常必要的。

1 原材料級(jí)成型方式優(yōu)選

1.1 原材料

對(duì)于水泥要求，一般應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可用于水泥穩(wěn)定土；快硬性水泥、早強(qiáng)水泥及已受潮變質(zhì)的水泥不得使用。宜采用標(biāo)號(hào)32.5或42.5的水泥，化學(xué)成分、物理、力學(xué)指標(biāo)符合相關(guān)規(guī)范的要求。

對(duì)于不同級(jí)配類型的集料應(yīng)采用不同的技術(shù)要求，由于骨架密實(shí)型級(jí)配其強(qiáng)度高、抗干縮強(qiáng)等良好的路用性能，因此建議在施工過程中，盡量采用骨架密實(shí)或靠近骨架密實(shí)級(jí)配。

1.2 成型方式優(yōu)選

隨著壓路機(jī)的發(fā)展，目前，振動(dòng)壓路機(jī)在水泥穩(wěn)定碎石基層的施工中應(yīng)用越來越廣泛，當(dāng)采用重型擊實(shí)試驗(yàn)方法室內(nèi)確定的水泥穩(wěn)定基層最大干密度，并以此作為控制現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，振動(dòng)壓路機(jī)很容易可達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度的要求。而當(dāng)室內(nèi)試驗(yàn)方法與現(xiàn)場(chǎng)存在較大偏差，不能很好的模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際效果時(shí)，導(dǎo)致基層壓實(shí)度產(chǎn)生偏差。因此在水泥穩(wěn)定碎石基層的鋪筑中，室內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)選擇與其相匹配的振動(dòng)成型方法。

2 施工設(shè)備選擇

2.1 拌合設(shè)備選擇

在進(jìn)行拌合設(shè)備的選擇時(shí)，應(yīng)綜合工期、工程量等合理選擇拌合設(shè)備，同時(shí)隨著信息技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)優(yōu)選數(shù)控方式的拌合設(shè)備，不僅計(jì)量準(zhǔn)確、而且節(jié)能，符合環(huán)保要求，要求具有獨(dú)立的調(diào)速和調(diào)頻的冷料供給系統(tǒng)；同時(shí)要考慮拌合能力與攤鋪機(jī)作業(yè)的相匹配。拌合設(shè)備選型的主要依據(jù)-額定生產(chǎn)率Q的表達(dá)式為：

Q=KQ1

其中：Q-額定生產(chǎn)率，單位：t/h；K-攪拌設(shè)備的貯備系數(shù)，取 1.1；Q1-拌合設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)率，t/h。

2.2 攤鋪機(jī)的選型

水泥穩(wěn)定基層寬幅攤鋪機(jī)（功率269kW，攤鋪厚度500mm，最大攤幅16m）的設(shè)計(jì)理念是：在半剛性基層和面層中都能夠使用，在寬幅攤鋪設(shè)備上采用改變傳統(tǒng)的螺旋裝置，以增加攤鋪設(shè)備的功率，把螺旋裝置全部埋在物料之下，使物料能夠在低速轉(zhuǎn)速下再次攪拌均勻，從而最終實(shí)現(xiàn)橫向和縱向的物料分布。實(shí)現(xiàn)單機(jī)大寬幅、超厚、抗離析一次成型攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，改善各種離析，為現(xiàn)代大型攤鋪機(jī)的技術(shù)發(fā)展探索一條捷徑。因此，攤鋪機(jī)機(jī)型選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)選功率大、攤鋪寬度足夠的大型攤鋪機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石基層的一次攤鋪成型工藝。

2.3 自卸汽車選型與數(shù)量

自卸汽車的選擇應(yīng)完全按照施工進(jìn)度、拌合設(shè)備容量、運(yùn)距、混合料種類和數(shù)量進(jìn)行合理選擇，即要在保證施工進(jìn)度的前提下，又要防止自卸汽車數(shù)量選擇過多造成的不必要浪費(fèi)，拌和設(shè)備拌出的混合料應(yīng)及時(shí)運(yùn)往工地，不能放置時(shí)間過長(zhǎng)，配備足夠的運(yùn)輸車輛，可避免由運(yùn)輸問題造成拌合設(shè)備和攤鋪機(jī)時(shí)開時(shí)停，影響工程進(jìn)度，影響混合料的拌制和攤鋪質(zhì)量及造成材料浪費(fèi)。

3 攤鋪工藝

超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層的攤鋪，其過程與并機(jī)分層攤鋪過程基本一致。但在碾壓的過程中，由于其基較厚，應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟配備壓路機(jī)。為達(dá)到最佳壓實(shí)效果，提高路面的使用性能，超厚寬度水泥穩(wěn)定碎石基層對(duì)壓實(shí)設(shè)備有更高的要求。用于初壓、復(fù)壓的壓路機(jī)必須是20t和30t以上的雙鋼輪雙振雙驅(qū)的振動(dòng)壓路機(jī)，終壓要求選用20t以上的膠輪壓路機(jī)。在試驗(yàn)路段進(jìn)行碾壓工藝的確定時(shí)，應(yīng)采用分層開挖法，在保證上下基層壓實(shí)度都合格的前提下，確定合理的碾壓工藝。

在基層鋪筑中，除對(duì)常規(guī)的項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，還應(yīng)對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格、詳細(xì)的檢測(cè)。應(yīng)盡量采用上下分層的方法。

4 結(jié)束語

超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪技術(shù)的出現(xiàn)，在一定程度上減小了水穩(wěn)碎石基層裂縫的產(chǎn)生，消除了因下基層擾動(dòng)而產(chǎn)生的反射裂縫的加劇，延長(zhǎng)了瀝青路面使用壽命。而在超厚寬幅水穩(wěn)基層的施工中應(yīng)特別注意基層碾壓機(jī)械、工藝，保證基層的壓實(shí)度。

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作者簡(jiǎn)介：傅強(qiáng)（1990-），男，甘肅省隴南市宕昌縣人，助理工程師，從事地鐵建設(shè)、維護(hù)、保養(yǎng)工作。