淺談水泥穩(wěn)定粒料基層施工與試驗(yàn)檢測(cè)

張 玲 金巧艷

摘要:文章對(duì)水泥穩(wěn)定粒料的配合比設(shè)計(jì)、施工流程和試驗(yàn)檢測(cè)等方面進(jìn)行闡述,并且探討了混合料中水泥劑量與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系。

關(guān)鍵詞:水泥穩(wěn)定粒料;無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度;壓實(shí)度;材料級(jí)配

中圖分類號(hào):U416.214 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)20-0131-02

水泥穩(wěn)定粒料以其良好的力學(xué)性能和穩(wěn)定性及抗凍性等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于修建等級(jí)較高的公路、城市道路路面的基層或底基層。宜昌市一些主干道的基層或底基層也多數(shù)采用水泥穩(wěn)定粒料結(jié)構(gòu)層。下面以我公司承建的宜昌市體育場(chǎng)路延伸段市政工程水泥穩(wěn)定粒料基層的施工為例,來探討一下水泥穩(wěn)定粒料的施工與試驗(yàn)檢測(cè)。

1工程概況

宜昌市體育場(chǎng)路延伸段市政工程是2007年宜昌市的一項(xiàng)重點(diǎn)工程,起點(diǎn)為綠蘿路,終點(diǎn)為西陵二路,道路全長(zhǎng)574.3 m。道路橫斷面形式為:3.5 m人行道+1.5 m綠化帶+15 m車行道+1.5 m綠化帶+3.5 m人行道,雙向四車道。道路結(jié)構(gòu)層從下往上依次為:20 cm厚3%水泥穩(wěn)定層+20 cm厚4%水泥穩(wěn)定層+20 cm厚5%水泥穩(wěn)定層+7.5 cm厚AC-20C瀝青砼下面層+4.5 cm厚AC-13C改性瀝青砼上面層。

2水穩(wěn)層配合比設(shè)計(jì)

2.1原材料選用

水泥作為唯一的穩(wěn)定劑,其質(zhì)量十分重要。施工應(yīng)選用終凝時(shí)間較長(zhǎng)(宜在6 h以上)、強(qiáng)度等級(jí)為32.5 MPa的水泥。為使穩(wěn)定碎石有足夠的時(shí)間進(jìn)行拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓,不應(yīng)使用快凝水泥、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)水泥,使用前必須對(duì)水泥進(jìn)行復(fù)試。本工程使用的當(dāng)陽(yáng)城堡水泥廠生產(chǎn)的32.5 MPa強(qiáng)度等級(jí)的普通硅酸鹽水泥。

集料采用3種單粒級(jí)經(jīng)經(jīng)混合組合成連續(xù)級(jí)配,其中1#料為10～25 mm碎石、2#料為5～10 mm碎石、3#料為0～5 mm碎石。

混合料拌合用水采用自來水。

2.2混合料組成設(shè)計(jì)

①因?yàn)樵O(shè)計(jì)圖紙已確定水泥劑量為3%、4%和5%,試驗(yàn)室只能對(duì)3種集料的比例進(jìn)行調(diào)整、試配、篩分,最終確定一組符合規(guī)定組成范圍的摻配比例。試驗(yàn)室初步擬定了3種方案,具體摻配比例見表1。

然后將3種集料按擬定的比例混合,分別進(jìn)行篩分,篩分結(jié)果見表2。

根據(jù)篩分結(jié)果分析,只有方案C的級(jí)配曲線落在標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配范圍內(nèi),所以最終確定原材料中各種規(guī)格碎石的用量比例為:1#料:2#料:3#料=40:25:35(%)。

②將配好的集料分別摻入3%、4%、5%的水泥,形成3個(gè)樣品,分別對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)(求出最佳含水量和最大干密度)和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)(7天飽水抗壓強(qiáng)度),試驗(yàn)結(jié)果如表3。

通過上表我們可以看到3%、4%、5%水泥含量的所有試件7天飽水平均抗壓強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且隨著水泥含量的提高,強(qiáng)度富余值越大。由此可見,水泥含量對(duì)水泥穩(wěn)定粒料基層的強(qiáng)度起著至關(guān)重要的作用。

3混合料的拌和、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生

混合料的拌和、攤鋪、碾壓、檢測(cè)、養(yǎng)生的工藝流程如圖1所示。

3.1混合料的拌和

根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求,混合料采取集中攪拌站拌制。拌和過程中各種材料嚴(yán)格計(jì)量,嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的配合比進(jìn)行。特別應(yīng)嚴(yán)格控制水泥劑量,水泥劑量過少,不能保證基層施工質(zhì)量;過多則容易引起基層表面裂紋增多且不經(jīng)濟(jì)。實(shí)際水泥劑量可比室內(nèi)試驗(yàn)的水泥劑量增加0.5%(考慮現(xiàn)場(chǎng)與室內(nèi)試驗(yàn)的條件差),混合料采用強(qiáng)力式攪拌機(jī)拌和,拌和時(shí)間不少于60 s,拌和過程中還應(yīng)重視含水量的影響,考慮混合料在運(yùn)輸、攤鋪、碾壓過程中的水分損失,拌和含水量應(yīng)根據(jù)原材料含水量、天氣、現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行稍微調(diào)整。

3.2混合料的運(yùn)輸、攤鋪

①運(yùn)輸?；旌狭弦瞬捎么髧嵨卉囕v運(yùn)輸,并盡量縮短運(yùn)距,修建好運(yùn)輸通道,減少中途停車及顛簸,避免混合料凝固或離析,并根據(jù)天氣情況考慮做好防止水分喪失的措施。總之,應(yīng)作好施工組織安排,做到隨拌隨鋪。

②攤鋪?；旌狭蠑備伹皯?yīng)對(duì)土基的高程、寬度、橫坡進(jìn)行全面檢查,對(duì)于不合格的要堅(jiān)決處理。攤鋪前應(yīng)對(duì)土基進(jìn)行全面清理,確保土基干凈。

攤鋪前應(yīng)準(zhǔn)確進(jìn)行施工放樣,按每幅攤鋪寬度準(zhǔn)確放出軸線及高程,內(nèi)外側(cè)直線段每20 m各放一個(gè)樁,曲線段每10 m各放一個(gè)樁,樁上用紅油漆劃出壓實(shí)后的基層高程。

為確保攤鋪的質(zhì)量和減少接縫,基層采用攤鋪機(jī)攤鋪混合料?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員應(yīng)隨時(shí)檢查運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的混合料的配比及含水量,并及時(shí)將情況反饋到拌和站。通過試驗(yàn)段確定虛鋪系數(shù),攤鋪時(shí)要嚴(yán)格控制虛鋪系數(shù),隨時(shí)檢查松鋪厚度,如與試驗(yàn)數(shù)據(jù)不符,要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)攤鋪機(jī)兩邊各派一人消除粗細(xì)集料分離現(xiàn)象,如果發(fā)現(xiàn)粗集料成窩應(yīng)予鏟除,并用新拌和的混合料填補(bǔ)。采用人工填補(bǔ)時(shí),不能揚(yáng)鏟。此項(xiàng)工作必須在碾壓前完成,嚴(yán)禁薄層找平。

接縫:本工程為雙向四車道,在施工過程中為盡量減少縱向接縫,按道路中心線劃分為左右兩幅進(jìn)行攤鋪。在攤鋪過程中若因故中斷時(shí)間較長(zhǎng),應(yīng)設(shè)置橫向接縫。對(duì)橫向接縫,人工將末段含水量合適的混合料弄整齊,緊靠混合料放兩根方木,方木的高度與混合料的壓實(shí)厚度相同,整平緊靠方木的混合料,碾壓密度。重新攤鋪混合料前,將方木取出,將下承層頂面清掃干凈。施工縱向接縫必須垂直,嚴(yán)禁斜接,縱向接縫處理方法同橫向接縫。養(yǎng)生結(jié)束后,在攤鋪另一幅之前拆除支撐木。

③壓實(shí)。本工程共安排18 t輪胎壓路機(jī)二臺(tái)、40 t振動(dòng)壓路機(jī)二臺(tái)。先用輪胎壓路機(jī)初壓一遍,基本整平,再用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓兩遍(帶振),最后用輪胎壓路機(jī)碾壓一遍。靜壓速度為1.5 km/h,振壓速度2 km/h,碾壓時(shí)輪跡重疊不小于1/2輪寬。遵循先輕后重、先兩邊后中間的原則,嚴(yán)禁在已完成或還在碾壓的路段上“調(diào)頭”和“急剎車”。

④養(yǎng)生。每段碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后應(yīng)立即開始養(yǎng)生,養(yǎng)生采取覆蓋灑水濕養(yǎng),灑水要均勻、充足,確保養(yǎng)生期間水泥穩(wěn)定混合料始終保持濕潤(rùn)。養(yǎng)生期不少于7天。

⑤檢測(cè)試驗(yàn)。對(duì)水泥穩(wěn)定粒料混合料的質(zhì)量檢測(cè)從兩個(gè)方面控制:壓實(shí)度檢測(cè)和無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。

壓實(shí)度:采用灌砂試驗(yàn)法,根據(jù)規(guī)范要求,每1000m2檢測(cè)3個(gè)點(diǎn)。為了配合現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工,采用酒精燃燒法測(cè)出混合料的含水量,現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算壓實(shí)度,判斷是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如不合格,則立即要求壓實(shí)機(jī)械繼續(xù)碾壓,直到滿足要求為止。

無側(cè)限飽和抗壓強(qiáng)度:在混合料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后隨機(jī)取樣,然后送至試驗(yàn)室成型試件。試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)6 d,飽水1 d后進(jìn)行試壓檢測(cè)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

為了更好的控制混合料的配合比及拌和情況,還需做水泥劑量測(cè)定(EDTA滴定法),判斷水泥劑量是否達(dá)標(biāo)或者攪拌是否均勻,以此來調(diào)整配合比和拌和時(shí)間,這樣才能確?；鶎拥氖┕べ|(zhì)量。

4結(jié) 語

通過對(duì)宜昌市體育場(chǎng)路延伸段市政工程水泥穩(wěn)定碎石基層的施工經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出以下幾點(diǎn)說明:

①對(duì)水泥穩(wěn)定層的施工一定要控制原材料的質(zhì)量及混合料的組成設(shè)計(jì)、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、養(yǎng)生、試驗(yàn)檢測(cè)等環(huán)節(jié),合理組織施工,強(qiáng)化管理,才能確保工程質(zhì)量,滿足規(guī)范的要求。宜昌市體育場(chǎng)路延伸段市政工程還被評(píng)為湖北省優(yōu)質(zhì)工程。

②進(jìn)行水泥穩(wěn)定粒料基層設(shè)計(jì)時(shí),建議設(shè)計(jì)單位只須提供混合料中水泥劑量的范圍或者飽水抗壓強(qiáng)度要求,具體水泥劑量由施工單位通過試驗(yàn)確定,而不必兩者都進(jìn)行限定,以免造成因水泥劑量偏高導(dǎo)致資源浪費(fèi),或者因水泥劑量偏低出現(xiàn)強(qiáng)度不滿足要求的情況。

參考文獻(xiàn):

[1] 郝玉琴,楊建華.水泥穩(wěn)定粒料基層施工質(zhì)量控制[J].黑龍 江交通科技,2006,(2).