城鎮(zhèn)道路水泥穩(wěn)定碎石基層施工與質(zhì)量控制研究

余志剛 （安徽建工集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230000）

1 概述

近年來(lái)，隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)建設(shè)不斷增強(qiáng)，對(duì)道路的質(zhì)量要求越來(lái)越高，水泥穩(wěn)碎石作為一種半剛性材料，取材方便，易于機(jī)械化施工，已廣泛應(yīng)用于道路路面基層。經(jīng)長(zhǎng)期探索與實(shí)踐，水泥穩(wěn)定碎石基層具有較好的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度，同時(shí)自身具有良好的板體性、抗凍性及抗沖刷性，干縮變形小等，能有效減緩路面出現(xiàn)反射裂縫，延長(zhǎng)路面的使用壽命。

路面基層作為道路主要承重層，質(zhì)量的把控至關(guān)重要。水泥穩(wěn)定碎石基層均采用廠拌法施工，機(jī)械因素、人員操作等都會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量，目前主要通過(guò)加強(qiáng)原材料、配合比、混合料、施工工藝等質(zhì)量控制，確?；旌狭细黜?xiàng)性能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，提高城鎮(zhèn)道路施工質(zhì)量。

2 基層施工工序及控制要點(diǎn)

2.1 主要施工工藝

測(cè)量放樣→支設(shè)模板→下承層清掃→廠拌混合料→混合料運(yùn)輸→噴灑水泥凈漿→混合料攤鋪→混合料碾壓→施工縫處理→檢測(cè)→交通管制養(yǎng)生→質(zhì)量驗(yàn)收

2.2 施工工藝控制要點(diǎn)

①下承層應(yīng)清掃干凈，確保平整，清掃后用碾壓3-4遍；

②混合料運(yùn)輸應(yīng)采用氈布進(jìn)行覆蓋，合理規(guī)劃運(yùn)輸距離及車(chē)輛數(shù)量，確?；旌狭蠑備佭B續(xù)進(jìn)行；

③噴灑水泥凈漿應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求拌和，噴灑均勻；

④攤鋪過(guò)程嚴(yán)格控制松鋪厚度，專(zhuān)人清除“粗集料窩”，確保攤鋪均勻，采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)應(yīng)階梯式進(jìn)行，攤鋪機(jī)型號(hào)、性能應(yīng)一致；

⑤攤鋪后及時(shí)進(jìn)行混合料碾壓，盡可能在最佳含水率附近，避免干縮開(kāi)裂，碾壓過(guò)程應(yīng)嚴(yán)禁車(chē)輛急剎車(chē)、掉頭等不當(dāng)措施；

⑥攤鋪過(guò)程盡可能減少橫向施工縫，縱向接縫設(shè)置在道路中線位置，接縫設(shè)置成階梯式，寬度滿足要求；

⑦施工完工后，及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，根據(jù)天氣進(jìn)行適當(dāng)灑水，養(yǎng)護(hù)期間避免非施工車(chē)輛通行，施工車(chē)輛通過(guò)嚴(yán)格控制車(chē)速低于30km/h。

3 基層裂縫的類(lèi)型及成因

3.1 干縮裂縫

干縮裂縫主要是由于結(jié)構(gòu)層內(nèi)外溫度變化導(dǎo)致水分蒸發(fā)不均勻產(chǎn)生。水泥穩(wěn)定碎石基層干縮過(guò)程主要分為兩個(gè)階段：

第一階段是從攤鋪壓實(shí)成型后至養(yǎng)生時(shí)期。該階段主要是由于材料間自由水、材料本身水分減少而發(fā)生收縮，使材料本身產(chǎn)生拉力現(xiàn)象，即宏觀體積發(fā)生輕微變化，導(dǎo)致表面出現(xiàn)規(guī)律性的橫向裂縫。該裂縫在一定時(shí)期內(nèi)較為穩(wěn)定，裂縫寬度及深度有限，稱(chēng)之為“一次性干縮”。

第二階段是養(yǎng)護(hù)期結(jié)束至攤鋪瀝青粘層、瀝青混凝土。該階段由于基層暴露在空氣中，受天氣變化影響較大，若基層不斷受雨水浸泡、風(fēng)干等不同環(huán)境交替影響，使其內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重拉裂現(xiàn)場(chǎng)，導(dǎo)致基層出現(xiàn)開(kāi)裂。

3.2 溫縮裂縫

溫縮裂縫主要是由于結(jié)構(gòu)層在不同位置溫度不一致，導(dǎo)致材料收縮程度不同，熱脹冷縮現(xiàn)象如此反復(fù)，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石表層出現(xiàn)開(kāi)裂。

如水泥在水化過(guò)程中，產(chǎn)生較大熱量，使水泥穩(wěn)定碎石材料內(nèi)部溫度較大，從而產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象；若外部溫度較低，則產(chǎn)生冷縮現(xiàn)象。影響溫縮裂縫的因素主要包括含水量、水泥劑量、細(xì)集料含量及施工環(huán)境溫度等。

3.3 荷載性裂縫

荷載性裂縫主要是由于長(zhǎng)期在車(chē)輛行駛過(guò)程中，使基層底面出現(xiàn)拉應(yīng)力，若超出材料極限狀態(tài)，裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)大，并反射至瀝青路面，使整個(gè)路面出現(xiàn)各種不規(guī)則病害，影響道路行駛的舒適性，減少道路使用壽命。

綜上所述，基層裂縫的形成受多方面因素的影響，施工過(guò)程中要及時(shí)進(jìn)行取樣檢測(cè)，數(shù)據(jù)若出現(xiàn)較大偏差，應(yīng)及時(shí)停止施工，分析原因。如何更好地把控施工前與施工后的質(zhì)量，最大程度減緩基層出現(xiàn)干縮及溫縮等裂縫，需要加強(qiáng)不同環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，如優(yōu)化工程級(jí)配，確保關(guān)鍵篩孔的通過(guò)率，選擇適宜的天氣施工等措施。同時(shí)可以采取其他措施改善基層與面層的層間狀態(tài)，如在基層表面滿鋪聚酯玻纖布、增設(shè)橡膠瀝青應(yīng)力吸收層等措施，提高回彈模量，改善層間應(yīng)力狀態(tài)，預(yù)防反射裂縫，減緩道路面層過(guò)早出現(xiàn)坑槽、松散等病害。

4 基層裂縫的預(yù)防措施

4.1 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量

①確保料源穩(wěn)定，石料規(guī)格及質(zhì)量均勻，避免出現(xiàn)料源參差不齊；

②集料質(zhì)量應(yīng)符合要求，如粗集料強(qiáng)度，針片狀含量等滿足要求；細(xì)集料應(yīng)嚴(yán)格控制小于0.075mm顆粒含量；

③選擇合適的水泥，確保各項(xiàng)物理、化學(xué)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；

4.2 不斷優(yōu)化配合比，確定合理的施工參數(shù)

①結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧稀⑹┕ぬ鞖饧霸O(shè)計(jì)圖紙等情況，通過(guò)配合比設(shè)計(jì)選擇合理的工程級(jí)配，對(duì)特重、極重交通，基層4.75mm以上粗集料應(yīng)采用單一粒徑規(guī)格料；

②在確保無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，確定合理的結(jié)合料劑量及水泥穩(wěn)碎石的容許延遲時(shí)間；

③根據(jù)料倉(cāng)進(jìn)料比例確定混合料最大干密度及最佳含水率，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的合理性，并制定嚴(yán)格的標(biāo)定曲線，控制現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合料劑量。

4.3 嚴(yán)格控制施工過(guò)程

①加強(qiáng)混合料的拌和，防止產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

②加強(qiáng)層間處理，如攤鋪上層時(shí)應(yīng)將下層覆蓋材料、表面松散顆粒等雜物清理干凈，施工前1天應(yīng)撒布水泥或水泥凈漿等措施；

③對(duì)兩層連鋪施工工藝，應(yīng)制定合理的施工組織設(shè)計(jì)，設(shè)備性能及數(shù)量等滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，同時(shí)確保水穩(wěn)站生產(chǎn)能力滿足要求；

④加強(qiáng)施工后養(yǎng)生，宜采取灑水或覆蓋塑料薄膜等養(yǎng)生方式，合理規(guī)劃施工進(jìn)度，確保養(yǎng)生時(shí)間滿足要求；養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通，除灑水車(chē)外嚴(yán)禁其他車(chē)輛通行。

⑤加強(qiáng)季節(jié)性施工管理，如冬季施工后，對(duì)直接暴露過(guò)冬的水泥穩(wěn)定材料，可在表面攤鋪一層約15cm的砂土等措施；嚴(yán)禁溫度低于-5℃下進(jìn)行攤鋪；高溫天氣施工由于水分蒸發(fā)較快，應(yīng)盡量避開(kāi)高溫階段，攤鋪后及時(shí)灑水養(yǎng)生，避免水泥穩(wěn)定碎石表面過(guò)早產(chǎn)生裂縫。

5 基層裂縫的處理措施

攤鋪瀝青混凝土前，水泥穩(wěn)定基層若提前出現(xiàn)裂縫，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，首先將裂縫周?chē)乃缮㈩w粒等清理干凈，采用熱瀝青進(jìn)行灌縫，灌縫后待瀝青冷卻，在周邊鋪設(shè)纖維玻璃格柵，經(jīng)固定后采用合適的壓路機(jī)碾壓1遍。

6 結(jié)語(yǔ)

水泥穩(wěn)定碎石基層作為廣泛應(yīng)用的材料，存在很多優(yōu)勢(shì)，但是各地區(qū)材料性質(zhì)存在差異，因此，在料源調(diào)查后，及時(shí)進(jìn)行各項(xiàng)材料的質(zhì)量抽檢，嚴(yán)禁不合格材料進(jìn)場(chǎng)，同時(shí)，要結(jié)合地區(qū)材料、工程特點(diǎn)及道路等級(jí)確定不同的配合比；施工過(guò)程中要根據(jù)施工天氣、機(jī)械等情況，合理調(diào)整水泥劑量、含水量等，保證施工的均勻性。