水穩(wěn)砂礫基層施工管理及質(zhì)量控制

閆國領(lǐng)

（河南省平頂山市寶豐縣公路管理局，河南 平頂山 467400）

在建筑工程尤其是市政道路施工中，水穩(wěn)基層被廣泛應(yīng)用，也是未來道路施工的工作重點(diǎn)，水穩(wěn)基層具有強(qiáng)度高、抗融凍、交變荷載強(qiáng)、施工效率高和技術(shù)簡單等優(yōu)點(diǎn)，水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量直接決定了整體工程的施工質(zhì)量。隨著水穩(wěn)基層施工在道路工程中的應(yīng)用及普及，水穩(wěn)基層施工技術(shù)中存在的問題和缺陷開始凸顯出來。例如，水穩(wěn)基層雖具有表面強(qiáng)度高、抗融凍、交變荷載強(qiáng)等特點(diǎn)，但同時也存在抗變形能力較低、收縮系數(shù)較大、表面易積水、透水性差、破裂后不能愈合、對荷載大小的敏感性較大等缺陷，這些缺陷對市政道路的力學(xué)性能有很大的影響。因此，有必要加強(qiáng)對道路工程中水穩(wěn)基層施工的研究，不斷提高道路水穩(wěn)基層施工的質(zhì)量，最終提高整體道路工程的施工質(zhì)量。

1 水穩(wěn)基層概述

1.1 水穩(wěn)基層

水穩(wěn)基層是水泥穩(wěn)定基層的簡稱，在道路工程基礎(chǔ)中一般分為水穩(wěn)碎石基層和水穩(wěn)砂礫基層，是用水泥與碎石或砂礫按照一定級配攪拌制成的基礎(chǔ)材料，主要由粒料和灰漿體積組成，其中粒料為級配碎石，灰漿體積包括水、水泥和混合材料。道路工程的結(jié)構(gòu)一般分為面層、基層、墊層和路基。面層主要是瀝青混凝土路面，多采用水泥、粉煤灰、穩(wěn)定碎石、砂等筑路材料作為水泥穩(wěn)定基層；基層是水泥穩(wěn)定基層；墊層是底基層，一般用級配碎石或砂礫（見表1）、砂礫、廠拌三渣等；路基多為素土夯實(shí)。水泥穩(wěn)定基層使用一定級配的碎石或砂礫作為骨料，利用灰漿體積填充骨料孔隙后攤鋪壓實(shí)，水泥用量一般為混合料的3%～6%，7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)1.5～4.0MPa，表面堅(jiān)硬，強(qiáng)度比其他路基材料要高，抗?jié)B和抗凍性能較好，是理想的路面基層材料。

表1 水泥穩(wěn)定砂礫基層的集料級配范圍

1.2 水穩(wěn)砂礫基層施工案例

文章以某市政道路工程為例，探討水穩(wěn)砂礫基層的施工，該道路工程按雙向四車道設(shè)計(jì)，中間帶寬2.5m，路肩寬0.85m。道路工程主線路面基層自上而下為水泥穩(wěn)定砂礫基層，設(shè)計(jì)厚度為17cm，施工量為249800m2；水泥穩(wěn)定砂礫底基層，設(shè)計(jì)厚度為33cm，施工量為325000m2。匝道路面基層自上而下為水泥穩(wěn)定砂礫基層，設(shè)計(jì)厚度為15cm，施工量為69200m2；水泥穩(wěn)定砂礫底基層，設(shè)計(jì)厚度為25cm，施工量為85800m2。水穩(wěn)砂礫基層的級配砂礫選用直徑4～9mm的砂礫，密實(shí)比控制在20%～35%，在砂礫中加入水泥并混合凝固成一個板結(jié)體，這樣形成的水穩(wěn)基層比較穩(wěn)定、不易分散。其中水穩(wěn)基層的水泥使用量按混合料的3%～6%考慮，水泥的密實(shí)比控制在95%～98%，在攪拌站或攪拌工廠進(jìn)行攪拌。水泥的養(yǎng)護(hù)時間為7d，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)3MPa。

2 水穩(wěn)砂礫基層施工管理和質(zhì)量存在的問題

2.1 原材料質(zhì)量差，配合比控制不合理

水穩(wěn)混合料原材料是保證道路工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此原材料采購進(jìn)場時，必須對原材料進(jìn)行抽查檢測，保證水泥、砂礫等原材料滿足基本性能指標(biāo)和要求，才可投入使用。同時在施工時，要按照設(shè)計(jì)研究嚴(yán)格控制配合比，使用合格的拌和設(shè)備，保證砂礫基層級配符合配合比要求，提高材料拌和質(zhì)量。避免材料廠商和攪拌站的原材料質(zhì)量差、偷工減料、配合比控制不合理等問題的發(fā)生，以保證水穩(wěn)砂礫基層的施工質(zhì)量。

2.2 水泥劑量控制不到位

在水穩(wěn)砂礫基層施工中，水泥劑量偏大或偏小都對工程產(chǎn)生不利影響。若水泥劑量偏大，會使基層的裂縫增多、增寬，引起瀝青面層對應(yīng)的反射裂縫，同時其經(jīng)濟(jì)性也差；若水泥劑量偏小，又不能確保水泥穩(wěn)定砂礫基層的施工質(zhì)量。為了保證水穩(wěn)砂礫基層施工質(zhì)量，減少其收縮性，提高其抗沖刷能力，應(yīng)合理控制過篩量，保證上粗下細(xì)。同時考慮施工時各種損耗，工地實(shí)際采用的水泥劑量在攤鋪時應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量增加0%～0.5%，以確保水泥穩(wěn)定基層的質(zhì)量，但總體上應(yīng)控制不超過6%，以減少其收縮性。

2.3 含水量控制不到位

含水量的大小對水穩(wěn)砂礫基層的強(qiáng)度有密切關(guān)系。含水量過大時，灰漿體積較軟，會降低混合料最終的強(qiáng)度，同時還會加大其干縮性，使水泥穩(wěn)定砂礫基層出現(xiàn)裂縫；含水量過小時，水與水泥的化學(xué)反應(yīng)不充分，不能保證其拌和均勻和壓實(shí)度的要求，易導(dǎo)致混合料松散，影響其壓實(shí)效果，同時影響混合料的密度和強(qiáng)度。因此，在施工過程中，要密切觀察氣溫及氣候情況，實(shí)施動態(tài)調(diào)整水穩(wěn)混合料的含水量的大小，保證水穩(wěn)砂礫基層的強(qiáng)度。

2.4 水穩(wěn)砂礫基層易出現(xiàn)松散、離析等現(xiàn)象

水穩(wěn)混合料在運(yùn)輸過程、堆放過程、攤鋪過程中，若不按規(guī)范操作或未采取科學(xué)合理的保溫措施等，可能會導(dǎo)致水穩(wěn)基層出現(xiàn)松散、等現(xiàn)象（見圖1）。離析在混凝土中比較常見，容易導(dǎo)致道路基層出現(xiàn)強(qiáng)度不均勻、路面平整度不夠等，最終造成道路工程施工遇到阻礙。在集料攪拌、材料的運(yùn)輸、卸料過程、攤鋪操作等過程中都可能會造成離析現(xiàn)象。

圖1 水穩(wěn)砂礫基層松散巖芯

3 水穩(wěn)砂礫基層施工管理和質(zhì)量控制措施

3.1 嚴(yán)格檢測原材料的質(zhì)量

水穩(wěn)混合料原材料的質(zhì)量對水穩(wěn)砂礫基層施工質(zhì)量具有決定性作用，影響著基層的質(zhì)量、強(qiáng)度和穩(wěn)定性等，因此在水泥、粗骨料、細(xì)骨料、外加劑等原材料的進(jìn)場時必須按照規(guī)范要求進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測，對不滿足規(guī)范要求的材料予以退還，檢測合格的材料方可用于工程施工。水泥是基層混合料中最為重要的材料，其存放時間一般不得超過3個月，對超過期限的水泥應(yīng)重新檢驗(yàn)其規(guī)格后方可使用。

3.2 嚴(yán)格控制配合比和拌和質(zhì)量

在道路工程基層施工前，必須進(jìn)行水穩(wěn)材料混合比試驗(yàn)，確定具體的配合比。在混合比拌和過程中，嚴(yán)格控制水泥的用量、配合比和拌和質(zhì)量，同時對混合料攤鋪效果進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測，結(jié)合天氣及其他外界影響因素及時調(diào)整配合比，保證攤鋪均勻以保障其質(zhì)量（見圖2），最終提高其經(jīng)濟(jì)性，節(jié)省施工成本，減少水穩(wěn)基層的裂縫，保證水穩(wěn)混合料的質(zhì)量和強(qiáng)度。

圖2 水穩(wěn)砂礫基層攤鋪過程

3.3 嚴(yán)格控制水穩(wěn)基層施工過程

在水穩(wěn)砂礫基層施工過程中，為了確保水穩(wěn)基層施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制水穩(wěn)混合料攪拌、運(yùn)輸、攤鋪及碾壓成型的時間等過程。如在對水穩(wěn)混合料攤鋪和碾壓的過程中，必須嚴(yán)格控制混合料的連續(xù)性和均勻性，使用振搗器進(jìn)行振搗以消除混合料的縫隙和氣泡，同時避免產(chǎn)生積水以保證水穩(wěn)層水分的均勻性和適量。在攤鋪施工中實(shí)施監(jiān)測混合料的配合比，考慮天氣和外界影響因素的影響，及時調(diào)整其配合比，保證在水泥初凝之前完成混合料的拌和及攤鋪工作。

3.4 加強(qiáng)對養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的控制

養(yǎng)護(hù)工作是水穩(wěn)砂礫基層施工中非常重要的工序，常用的養(yǎng)護(hù)方法主要有灑水養(yǎng)護(hù)、土工布養(yǎng)護(hù)、薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)（見圖3）和“一布一膜”覆蓋養(yǎng)護(hù)等。一般來說，養(yǎng)護(hù)溫度越高，其水泥穩(wěn)定砂礫基層的強(qiáng)度越高。在常溫情況下，水泥穩(wěn)定砂礫基層的養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)不小于7d，在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)要保證基層表面的濕潤，避免出現(xiàn)干縮裂縫，在冬季施工時應(yīng)向混合料中加入防凍劑，同時還需采取保溫的養(yǎng)護(hù)措施，加強(qiáng)對養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的控制，以保證水泥穩(wěn)定砂礫基層的質(zhì)量。

圖3 水穩(wěn)砂礫基層的薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)

4 結(jié)束語

綜上所述，水穩(wěn)基層廣泛應(yīng)用于市政道路施工中，具有強(qiáng)度高、抗融凍、交變荷載強(qiáng)、施工效率高和技術(shù)簡單等優(yōu)點(diǎn)，是未來道路施工的重點(diǎn)。但由于水穩(wěn)基層的施工受到諸多因素的影響，因此有必要加強(qiáng)原材料的質(zhì)量、配合比和拌和質(zhì)量，施工過程、養(yǎng)護(hù)工作等環(huán)節(jié)按照相關(guān)施工及設(shè)計(jì)規(guī)范要求施工，以保證水穩(wěn)基層施工的質(zhì)量。