瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)的應(yīng)用

蔡 杰

南通林洋交通建設(shè)工程有限公司

1 引言

瀝青路面基層常使用的材料一般分為柔性、半剛性和剛性材料，其中半剛性材料有著優(yōu)質(zhì)的水穩(wěn)定性、良好的整體性和較好的承受能力，這對于機(jī)械化工程施工更有利，也更符合現(xiàn)代交通建設(shè)發(fā)展的需要。所以在我國瀝青路面的修建中具有廣泛的應(yīng)用。在半剛性的材料中，最重要的兩種材料一是水泥穩(wěn)定碎石，也就是我們文章主要展開介紹的，另一種材料是二灰碎石。水泥穩(wěn)定碎石具有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如早期強(qiáng)度高、施工耗時(shí)少、承載能力強(qiáng)等等，水泥穩(wěn)定碎石基層是目前瀝青路面施工最常見的類型，高速公路、國道、省道都采用水泥穩(wěn)定碎石作為基層。施工建設(shè)單位應(yīng)了解瀝青路面基層結(jié)構(gòu)中水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)、相關(guān)理論，以及相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對性的進(jìn)行探討與研究，提升瀝青路面建設(shè)的效率與質(zhì)量。

2 水泥穩(wěn)定碎石的作用原理

水泥穩(wěn)定碎石是以級配碎石作為主要的骨料，它的機(jī)理是級配碎石的空間縫隙使用凝膠、灰漿等進(jìn)行鑲嵌之后進(jìn)行高效率的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，并且通過碾壓穩(wěn)定，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。水泥穩(wěn)定碎石在早期擁有較高的抗壓強(qiáng)度，在后期迅速構(gòu)成整體板塊，具有較高的抗?jié)B和抗寒能力。

3 水泥穩(wěn)定碎石材料選擇

3.1 水泥的選擇

水泥是重要的穩(wěn)定劑，水泥質(zhì)量的好壞將直接影響整個(gè)基層的質(zhì)量。路面基層水泥宜選擇緩凝水泥?？炷嗪涂鞆?qiáng)水泥都是不適合使用的，這些水泥如果用于穩(wěn)定碎石基層中，則會容易出現(xiàn)碾壓時(shí)間跟不上、強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)等問題。一般情況下，P.O42.5緩凝水泥是可以滿足使用要求的。

表1 水泥穩(wěn)定碎石用水泥主要指標(biāo)

表2 水泥穩(wěn)定碎石用集料主要指標(biāo)表

3.2 碎石的選擇

在水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)中，碎石起到骨架支撐的作用，碎石的質(zhì)量直接影響到水泥穩(wěn)定碎石的施工質(zhì)量。石灰?guī)r是常見的一種碎石材料，它因?yàn)閺?qiáng)度高、硬度好、沒有風(fēng)化等特點(diǎn)而被經(jīng)常使用。1#碎石的粒徑一般不能大于31.5mm，粒徑過大會影響到整個(gè)集料參數(shù)級配的組成，有損于碎石之間的聯(lián)結(jié)力。同時(shí)碎石的粒徑也不可以過小，粒徑過小會對水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度產(chǎn)生不利的影響，更容易產(chǎn)生裂縫等情況，所以在挑選碎石的時(shí)候，結(jié)合實(shí)際和設(shè)計(jì)要求，必須滿足相關(guān)技術(shù)和規(guī)范要求。

3.3 水

一般會選擇飲用水作為水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用中的拌合水，對使用的飲用水進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)，使得其中不存在會對水泥產(chǎn)生不利效果的雜質(zhì)。

4 混合料配合比參數(shù)設(shè)計(jì)

4.1 水泥劑量的選擇

水泥用量決定著水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度，水泥用量的逐漸增大，會逐步提高水泥穩(wěn)定碎石的物理性能，但必須控制在一個(gè)合理的區(qū)間，否則會使基層路面產(chǎn)生大面積的裂縫。通常狀況下，3.5%～5.5%的水泥用量較為合理。

4.2 集料級配選擇

集料級配組成是基層配合比參數(shù)設(shè)計(jì)的重要部分，級配組成的合理與否，將直接影響到基層施工中壓實(shí)度、強(qiáng)度、平整度以及松鋪系數(shù)的確定，所以這項(xiàng)工作一定要在集料采購的源頭抓起，從料源的考察選擇，集料粒徑大小的確定，試驗(yàn)規(guī)范檢測的精度等方面，全方位通盤考慮，真正把這項(xiàng)關(guān)鍵性的工作做好、做透、做實(shí)。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)及無側(cè)限抗壓試件制作來確定水泥用量

按重型擊實(shí)試驗(yàn)方法，對不同水泥含量的混合料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)，確定最大干密度，得出的最大干密度及最佳含水量來計(jì)算一個(gè)無側(cè)限試件所需要混合料的數(shù)量，然后按標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最佳含水量和最大干密度（同一集料級配，不同的水泥含量共5組）進(jìn)行配料，分別采用靜壓法制取無側(cè)限抗壓試件，成型后的試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)6 天，養(yǎng)護(hù)溫度為20±2℃，相對濕度為95%，然后浸水一天，第7天進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，依據(jù)各組試件抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果，考慮水穩(wěn)強(qiáng)度必須要有足夠的保證率系數(shù)，最后合理選取最佳的水泥劑量作為配合比參數(shù)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)水泥用量。

5 公路瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)的施工

5.1 施工放樣

攤鋪前，測量人員在鋪設(shè)路段所立模板外30cm，間隔10m（曲線段為5m），做出標(biāo)記，并打好導(dǎo)向控制線支架，根據(jù)松鋪系數(shù)（一般情況下選擇1.23～1.3）算出松鋪厚度，確定導(dǎo)向控制線高度，掛好導(dǎo)向控制線，用張拉器拉緊。

5.2 混合料拌和

攪拌前依據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際天氣情況，試驗(yàn)室對所用集料進(jìn)行含水量檢測，由試驗(yàn)室開具當(dāng)天施工配合比，施工配合比中的實(shí)際含水量要比最佳含水量略高一個(gè)百分點(diǎn)，水泥用量宜比設(shè)計(jì)高0.3%～0.5%，首盤出料時(shí)，進(jìn)行取樣檢查是否符合設(shè)計(jì)配合比，否則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。混合料在進(jìn)行攪拌的期間，通過相應(yīng)的稱量器材對相關(guān)的材料進(jìn)行稱重?；旌狭蠑嚢枰鶆颍瑖?yán)禁缺某種料時(shí)繼續(xù)拌和。

5.3 混合料運(yùn)輸

攪拌好的水泥穩(wěn)定碎石混合料，應(yīng)使用大噸位的卡車進(jìn)行運(yùn)輸，在運(yùn)輸前對運(yùn)輸車的車廂進(jìn)行相應(yīng)的清潔。混合料裝車時(shí)車輛應(yīng)前后移動，分多次裝料，減少混合料離析?；旌狭线\(yùn)輸中，為了防治污染以及為了保持相應(yīng)的濕度，應(yīng)采用篷布遮蓋。

5.4 攤鋪施工

混合料到達(dá)建設(shè)工地后，不可以有離析、結(jié)團(tuán)等現(xiàn)象，并取樣檢驗(yàn)是否合格，保證每項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到要求。一般情況下，使用兩臺攤鋪機(jī)同時(shí)梯隊(duì)攤鋪，兩臺攤鋪機(jī)保持相距10m左右，兩部攤鋪的中間必須有一定的搭接距離，保證攤鋪中間的壓實(shí)度。攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)，卸料運(yùn)輸車倒車駛?cè)胧┕^(qū)域，在距攤鋪機(jī)約30cm 處剎車掛空檔，不得撞擊攤鋪機(jī)，靠攤鋪機(jī)推動向前行走慢慢的卸載混合料。攤鋪機(jī)要保持均勻的速度，減少攤鋪機(jī)停下來等待卸料的狀況，保證攤鋪的施工質(zhì)量。

5.5 混合料碾壓

在攤鋪一個(gè)段落后，就可以對作業(yè)面進(jìn)行碾壓，碾壓段落控制50m～80m，碾壓必須分清層次，先靜壓后振動碾壓，碾壓的線路與施工面的中心線保持平行，碾壓時(shí)壓路機(jī)重疊1/2～1/3 輪寬，由邊及中、先輕后重、先慢后快。壓路機(jī)倒車換檔要輕且平順，換檔位置應(yīng)在已壓好的段落上，在未碾壓的一頭換檔倒車時(shí)位置應(yīng)錯開，要成齒狀。碾壓時(shí)盡量在水泥終凝前及試驗(yàn)確定的延遲時(shí)間內(nèi)完成，并達(dá)到要求的壓實(shí)度，且沒有明顯的輪跡。

5.6 接縫處理

攤鋪中應(yīng)保證施工不間斷，如果攤鋪間斷時(shí)間超過兩小時(shí)，就務(wù)必設(shè)置橫縫。在攤鋪結(jié)束的位置由壓路機(jī)直接進(jìn)行碾壓，壓實(shí)后采用三米直尺量測，從開始塌陷處由人工將混合料清理成一垂直斷面，特別是對攤鋪機(jī)最后收斗的粗料予以清理干凈。

5.7 養(yǎng)護(hù)施工

水泥穩(wěn)定碎石的硬化期間，必須進(jìn)行相應(yīng)的灑水保養(yǎng)，7 天內(nèi)采用土工布覆蓋并由專人用灑水車灑水養(yǎng)生，保持表面濕潤，并禁止車輛在其上行駛。實(shí)際操作驗(yàn)證，水泥穩(wěn)定碎石的養(yǎng)護(hù)有助于提升水穩(wěn)基層的強(qiáng)度，有效減少路面裂縫的出現(xiàn)。

6 結(jié)束語

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石基層的技術(shù)水平將會影響施工的質(zhì)量，只有在施工中認(rèn)真規(guī)范，合理控制，才有助于工程建設(shè)的發(fā)展。