高等級公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制

蔡則旺 趙慶國 崔云龍

(中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

水泥穩(wěn)定碎石作為近些年來高等級公路建設(shè)過程中經(jīng)常應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式，由于其包含了諸多工序使得其無論是對材料的拌制還是現(xiàn)場管理均有較為嚴苛的質(zhì)量控制要求。需要注意的是，水泥穩(wěn)定碎石基層的優(yōu)勢不僅表現(xiàn)在剛度與強度均較高的技術(shù)特性上，其材料成本較低的特性同樣使得其被廣泛應(yīng)用于高等級公路路面基層建設(shè)環(huán)節(jié)。因此，強化水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量控制具有極為重要的現(xiàn)實意義。

1 水泥穩(wěn)定碎石基層在我國高等級公路中的重要應(yīng)用價值

以高等級公路面層為例，我國一直以來均對此結(jié)構(gòu)的應(yīng)用技術(shù)有著較高要求，例如，要求必須采用具有突出應(yīng)用優(yōu)勢的改性瀝青與玄武巖集料，以保證面層建設(shè)質(zhì)量。而想要實現(xiàn)面層的構(gòu)建質(zhì)量目標，還需要明確半剛性基層的重要性，無論是基層所應(yīng)用的材料性質(zhì)還是建設(shè)質(zhì)量，均與最終的公路面層構(gòu)建效果存在著極為緊密的聯(lián)系，只有在保證基層優(yōu)秀效果的基礎(chǔ)上，才能將優(yōu)質(zhì)面層的使用優(yōu)勢突顯出來。從我國近些年來高等級公路的建設(shè)情況來看，并不存在過多的嚴重問題，其在設(shè)計上的些許不足之處并不會增大路面的早期破壞風險。但實際上我國高等級公路早期被嚴重破壞的現(xiàn)象過于嚴重，而導(dǎo)致出現(xiàn)此種現(xiàn)象的主要原因是半剛性基層作用下產(chǎn)生的荷載與非荷載裂縫[1]。在局部路面上出現(xiàn)網(wǎng)裂或形變現(xiàn)象，又或是車道軌跡坑洞等均是荷載裂縫的突出表現(xiàn)。而對于非荷載裂縫來說，規(guī)則且單獨列出的裂縫卻并不會影響其實際的承載能力，二者的大小以及影響效果與基層整體性以及材料溫濕度變化之間存在著緊密聯(lián)系。

由于出現(xiàn)了反射裂縫，在水分的逐層滲透條件下，基層與土基的承載力將會逐漸降低，從而加速了路面被破壞的進度，無論是對路面的使用性能還是使用壽命均會產(chǎn)生極為嚴重的不良影響。發(fā)展至今已然成為了半剛性基層路面結(jié)構(gòu)的典型缺陷，同時也是導(dǎo)致出現(xiàn)路面早期損壞的主要原因。在國內(nèi)外各類措施做針對性理論分析的同時，同樣構(gòu)建了多條試驗道路，但最終的試驗結(jié)果卻與理論分析數(shù)據(jù)無發(fā)生對應(yīng)，甚至產(chǎn)生了截然不同的兩種防治效果。而導(dǎo)致出現(xiàn)此類現(xiàn)象的主要原因為施工質(zhì)量，在施工水平不足的情況下，一旦理論施工手段落實較為困難，極容易使得反射裂縫的嚴重性擴大。因此，也可以說出現(xiàn)的反射裂縫，實際上是施工單位組織管理水平與建設(shè)工藝先進性的綜合反映。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制

想要達到水泥穩(wěn)定碎石施工控制的目的，就要重點關(guān)注以下幾點內(nèi)容：第一，對集料組織管理予以強化，應(yīng)確保集料的級配與試驗室的情況相符[2]；第二，需要保證水泥劑量的準確性，確?；鶎硬牧蠌姸染鶆蛐詽M足設(shè)計標準的相關(guān)要求；第三，需要對碾壓厚度與含水量進行嚴格控制，以幫助將基層壓實度與整體性提升。質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于以下三點：嚴控混合料級配與材料的含水量，明確碾壓流程以保證最終的基層壓實效果，保證養(yǎng)護及時性以降低早期裂縫的發(fā)生風險。

2.1 材料組成設(shè)計

材料選擇方面，應(yīng)在確保其與基本規(guī)范與標準匹配的基礎(chǔ)上，選擇具備含泥量較小、彈性模量較大且結(jié)構(gòu)致密的集料類型。而對于水泥穩(wěn)定碎石基層來說，其干縮應(yīng)變與材料塑性指數(shù)等，均能夠總結(jié)出一定的指標規(guī)律。例如，含泥量越大且塑性指數(shù)越高，對應(yīng)的基層干縮應(yīng)變也將會有所提升。以水泥為例，C3A的含量越小則意味著該類型水泥的減小收縮的能力就越強；配合比設(shè)計方面，集料的級配是影響混合料最終強度的關(guān)鍵因素，此時必須通過保證級配調(diào)整合理性的方式，以具體情況為依據(jù)明確科學(xué)的集料級配數(shù)據(jù)[3]。同時應(yīng)選擇應(yīng)用具有骨架密實特性的結(jié)構(gòu)，用以幫助將水泥含量與單方用水量減少，并對細料含量予以限制。

2.2 拌和廠組織管理

拌和廠的主要工作任務(wù)就是以已經(jīng)明確的各類對應(yīng)不同粒級礦料的配合比數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，尤其是對已經(jīng)劃定級配范圍的混合料做科學(xué)配比與拌和處理。

集料的組織管理主要應(yīng)從兩個方面入手：第一，石料廠管理，幫助維持石料生產(chǎn)連續(xù)性與穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，同樣也是構(gòu)建與拌和廠之間穩(wěn)定聯(lián)系的重要基礎(chǔ)；第二，針對拌和站集料的管理，應(yīng)為此環(huán)節(jié)制定專門的驗收制度，分門別類的堆放不同粒級的集料并強化整個流程的管理效果。通常情況下，一般集料的堆放體積不宜過大，以避免出現(xiàn)集料離析現(xiàn)象。

水泥劑量與用水量同樣需要進行嚴格控制，之所以出現(xiàn)用水量難以控制的現(xiàn)象，主要原因為現(xiàn)階段應(yīng)用的拌和機無法保證半剛性材料的應(yīng)用效果。多數(shù)拌和機的加水裝置主要包括橡皮管與閥門開關(guān)，因此應(yīng)派專人向拌和室做實時加水處理，且需要對加水量進行適當調(diào)整。另外應(yīng)嚴控碾壓含水量，為將基層抗干燥收縮開裂的性能進一步提升奠定基礎(chǔ)。除此之外，還應(yīng)強化對設(shè)備的管理及加強對人員培訓(xùn)，提高操作人員的材料控制質(zhì)量意識以保證攪拌的規(guī)范效果，為保證其計量精度提供完備條件。

2.3 施工現(xiàn)場控制

選擇應(yīng)用攤鋪機攤鋪混合料的方式，應(yīng)確?；鶎雍穸扰c設(shè)計標準相符，無論是延遲壓實還是過度碾壓，均會影響水泥基層的穩(wěn)定性。對于水泥穩(wěn)定混合料來說，若其延遲時間過長則無論是其強度損失還是壓實度均會受到不良影響。在水泥水化反應(yīng)一段時間后，此時水泥穩(wěn)定層強度將在此種條件下初步形成[4]。若在此條件下依然進行過度碾壓，則對于水泥穩(wěn)定基層來說，薄面剪切與基層的整體強度均會受到嚴重影響，同時沒有獲得充分壓實的混合料，在其局部區(qū)域的孔隙率將會有所提升，基層強度受到影響的同時無論是抗凍性還是溫縮性均會降低，此時必須確保其具備足夠的壓實度條件才能夠幫助將基層裂縫最大限度的減少。

2.4 養(yǎng)護管理

在完成碾壓任務(wù)后，就應(yīng)立即進行覆蓋養(yǎng)護，例如可以采用塑料薄膜或濕麻袋對基層做覆蓋處理，需要注意的是整個養(yǎng)護環(huán)節(jié)應(yīng)時刻保持濕潤狀態(tài)。結(jié)束養(yǎng)護后，應(yīng)保證噴灑透層瀝青的及時性，且應(yīng)盡快鋪筑面層，避免基層受長時間暴曬，這也是避免出現(xiàn)基層早期干縮的關(guān)鍵措施[5]；養(yǎng)護過程中應(yīng)禁止無關(guān)車輛通行；已經(jīng)產(chǎn)生收縮裂縫的道路區(qū)域，應(yīng)選擇應(yīng)用合適措施做局部防治處理，以幫助將收縮裂縫的產(chǎn)生速度延緩，將損害最大限度的縮減。

2.5 工程質(zhì)量檢測

已經(jīng)完成基層建設(shè)的路基應(yīng)派監(jiān)理與自檢人員進行質(zhì)量檢測，通過科學(xué)檢測能夠準確定位路段的質(zhì)量問題與性能隱患，提出與之對應(yīng)的整治措施以達到預(yù)期的公路建設(shè)目的。針對高等級公路工程需要進行檢測的項目主要包括壓實度、平整度以及厚度指標，而最為常見的檢測手段就是鉆芯取樣法。水硬性材料組合而成的水泥穩(wěn)定碎石具有強度高與整體性好的特點，因此選擇應(yīng)用鉆芯取樣法能夠保證質(zhì)量檢查的直觀效果，這樣既能夠明確鋪筑厚度數(shù)值，也能夠確保壓實功率與壓路機振幅等調(diào)整的及時性。

3 結(jié) 語

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量與高等級公路能夠充分發(fā)揮其應(yīng)用效果、滿足對其使用壽命的要求之間存在著極為緊密的聯(lián)系，因此需要對施工過程的監(jiān)測環(huán)節(jié)予以強化，嚴控施工過程質(zhì)量，為我國公路建設(shè)水平的進一步提升奠定基礎(chǔ)。