關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石基層的施工技術(shù)探析

林 育 彬

(核工業(yè)南方工程總公司，廣東 佛山 528133)

關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石基層的施工技術(shù)探析

林 育 彬

(核工業(yè)南方工程總公司，廣東 佛山 528133)

對(duì)公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層在工程中的實(shí)用性進(jìn)行了探討，介紹了水泥穩(wěn)定碎石基層的施工技術(shù)，并且剖析了施工過程中的常見質(zhì)量問題和相應(yīng)的防范對(duì)策。

水泥穩(wěn)定碎石基層，施工技術(shù)，質(zhì)量控制，防范對(duì)策

0 引言

現(xiàn)今，由于對(duì)公路的使用壽命和承載能力要求的不斷提高，水泥穩(wěn)定碎石層作為路面結(jié)構(gòu)的主要承重層，對(duì)整條路的施工質(zhì)量的控制起著至關(guān)重要的作用。因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石基層具有機(jī)械化施工和造價(jià)低的特點(diǎn)；且水泥穩(wěn)定碎石基層具有穩(wěn)定性好，初期強(qiáng)度高，整體性優(yōu)勢(shì)，能有效地和硬質(zhì)路面與土質(zhì)路基結(jié)合，從而形成一個(gè)有機(jī)整體，所以水泥穩(wěn)定碎石基層在我國(guó)路面結(jié)構(gòu)中廣泛使用。

1 原材料的檢測(cè)

1.1 水泥

水泥作為基層中與碎石結(jié)合的膠凝性材料，主要提供部分摩阻力和全部的粘聚力，對(duì)基層的施工質(zhì)量有很大的影響，所以對(duì)水泥的質(zhì)量要求很高。在路面的基層施工中，宜采用等級(jí)標(biāo)號(hào)較低的水泥。不能采用含有較多的C3A快凝水泥和早強(qiáng)水泥或是其他受外界影響已經(jīng)受潮變質(zhì)的水泥，否則會(huì)導(dǎo)致水泥的強(qiáng)度和粘結(jié)性較差。由于水泥的凝結(jié)時(shí)間較短，為了保證水泥穩(wěn)定碎石的拌和、攤鋪、碾壓能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，一般要求水泥的初凝時(shí)間控制在大于3 h，終凝時(shí)間控制在大于6 h。

1.2 級(jí)配碎石

級(jí)配碎石作為基層的結(jié)構(gòu)性材料，其壓碎值、級(jí)配設(shè)計(jì)和最大粒徑都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。優(yōu)先選擇石灰石作為粗集料，其次為花崗巖、玄武巖、安山巖，細(xì)集料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬，耐磨，干凈的機(jī)制砂，天然砂或混合砂等。集料中還應(yīng)較少的含有針片狀的集料，具有良好的粒形。粗集料的壓碎值和各種粒料的級(jí)配應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

1.3 水

對(duì)于潔凈的水或人和畜能飲用的水等一般生活用水都能用于水泥穩(wěn)定碎石基層的施工。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層施工

2.1 測(cè)量放樣

嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行放樣，測(cè)量人員在施工地點(diǎn)用白灰施放及打出中線、邊線、標(biāo)高控制點(diǎn)。每幅攤鋪邊線根據(jù)攤鋪機(jī)鋪設(shè)寬度打出，在中線方向距離按直線和平曲線方向分別控制10 m和5 m一個(gè)樁。并嚴(yán)格控制測(cè)量路段的數(shù)據(jù)，根據(jù)松鋪系數(shù)算出松鋪厚度，再以不小于800 N的拉力拉好控制鋼絲，調(diào)節(jié)好正確高度和水平位置，作為攤鋪機(jī)的行走基準(zhǔn)線。

2.2 混合料的拌和

采用集中廠拌拌和法施工，并嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)文件和監(jiān)理工程師所要求的操作進(jìn)行。為了保證混合料滿足生產(chǎn)的配合比要求，應(yīng)在正式的混合料拌和前進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試、穩(wěn)定料粒拌和等工作。由于集料的含水率對(duì)壓實(shí)度與路面的成型質(zhì)量有影響，應(yīng)在每天開始拌和施工前檢查集料的含水率，并據(jù)此調(diào)整混合料中的含水量和級(jí)配碎石的配合比。每天各個(gè)時(shí)段的水分蒸發(fā)情況、現(xiàn)場(chǎng)的攤鋪情況、干濕反饋情況都會(huì)影響實(shí)時(shí)的所加的水量。拌和要求達(dá)到拌和出來的混合料無窩團(tuán)現(xiàn)象的產(chǎn)生，拌和均勻，無夾心，無結(jié)條，色澤一致，無粗細(xì)顆粒離析現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.3 運(yùn)輸

合理的選擇自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸，自卸汽車需具備合理的底盤高度和良好的升降功能。集料裝車時(shí)，應(yīng)使每車混合集料的數(shù)量基本相等且保證送料過程中不會(huì)導(dǎo)致攤鋪的中斷。為了防止在運(yùn)輸過程中由于水分蒸發(fā)和污染而造成混合料的離析，運(yùn)輸距離長(zhǎng)時(shí)應(yīng)加以油布覆蓋。

2.4 攤鋪

為了保證穩(wěn)定碎石基層與下承層更好的結(jié)合，在施工前要對(duì)下承層進(jìn)行清理，必要時(shí)要灑水濕潤(rùn)。由攤鋪層的厚度和設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度，計(jì)算并確定每車混合料能夠攤鋪的面積。應(yīng)在攤鋪過程中適當(dāng)調(diào)整攤鋪速度，并且攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)與自卸汽車的運(yùn)輸能力和拌和站的供料能力兩者相匹配，以免出現(xiàn)停機(jī)等料的現(xiàn)象。攤鋪機(jī)應(yīng)停在運(yùn)輸車輛后方的位置，由攤鋪機(jī)迎上去推動(dòng)卸料車，一邊前進(jìn)一邊卸料，要謹(jǐn)防運(yùn)料車與攤鋪機(jī)產(chǎn)生碰撞。攤鋪過程中，測(cè)量及檢驗(yàn)人員按設(shè)計(jì)要求及時(shí)檢驗(yàn)高程和平整度，并嚴(yán)格控制。為了及時(shí)消除粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象的產(chǎn)生，在攤鋪機(jī)后面設(shè)一個(gè)3人小組，出現(xiàn)粗集料的“窩”和粗集料的“帶”等現(xiàn)象時(shí)，鏟除后加細(xì)集料重新攪拌均勻、填補(bǔ)、攤鋪；對(duì)于細(xì)集料的“窩”現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，鏟除后加粗集料重新攪拌均勻、填補(bǔ)、攤鋪。攤鋪機(jī)械不能攤鋪到的角落，采用人工補(bǔ)料，攤鋪均勻，保證基層的平整度。采用鉆芯取樣的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行7 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)混合料進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。如有不符合檢測(cè)質(zhì)量要求或現(xiàn)場(chǎng)攤鋪要求時(shí)，重新攤鋪再拌和。

2.5 碾壓

水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)在等于或略大于最佳含水量時(shí)根據(jù)先輕后重及由路肩到路中心的原則進(jìn)行碾壓，并要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)碾壓至要求的壓實(shí)度。碾壓時(shí)的速度保持勻速，前面的速度應(yīng)保持在1.57 km/h～1.7 km/h，以后碾壓時(shí)的速度維持在2.2 km/h～2.5 km/h。碾壓的分段應(yīng)設(shè)有明顯的分界標(biāo)志和層次分明，且鋼輪壓路機(jī)應(yīng)緊跟在攤鋪機(jī)后進(jìn)行碾壓，壓到水泥穩(wěn)定碎石基層表面密實(shí)、平整、無明顯的壓路機(jī)輪跡。并安排相關(guān)的試驗(yàn)人員用灌砂法快速進(jìn)行壓實(shí)度試驗(yàn)，合格后立即用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓光面，如不合格應(yīng)繼續(xù)碾壓直至合格為止并記錄碾壓遍數(shù)。在水泥終凝前及實(shí)驗(yàn)確定的延遲時(shí)間內(nèi)必須完成碾壓工作，且在達(dá)到要求的壓實(shí)度的同時(shí)達(dá)到要求的平整度。為了防止基層受到破壞，嚴(yán)禁壓路機(jī)在碾壓過程中停機(jī)或調(diào)頭，停機(jī)時(shí)應(yīng)停在已經(jīng)碾壓好的路段上，且位置錯(cuò)開應(yīng)不小于3 m。

2.6 接縫處理

在施工過程中盡量減少橫縫的設(shè)置，如因故停止施工2 h以上或每天作業(yè)段的端頭，應(yīng)需設(shè)置橫向施工接縫。橫縫設(shè)置時(shí)應(yīng)與路面的中心線垂直，當(dāng)碾壓完畢后應(yīng)設(shè)置橫縫末端的水穩(wěn)層的平整度，壓實(shí)度和高程都符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，用人工將末端挖成垂直向下的斷面，并放置與混合料高程相同的高度的方木。當(dāng)攤鋪機(jī)的寬度不夠路面的寬度時(shí)，要用兩臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后攤鋪的方法來避免縱縫的產(chǎn)生。

2.7 養(yǎng)生

每一段水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)并檢測(cè)合格后即立即用土工布、薄膜或濕砂覆蓋好，并灑水濕潤(rùn)養(yǎng)生。養(yǎng)生的時(shí)間一般不小于7 d。養(yǎng)生期間禁止除灑水車以外的重型車通過，并且嚴(yán)禁運(yùn)輸車輛在其上面行駛，以免造成表面松散和產(chǎn)生龜裂。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層常見質(zhì)量問題及防范對(duì)策

水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量在施工過程中會(huì)受很大的影響，當(dāng)存在裂縫、厚度不均勻、平整度差、強(qiáng)度不夠、表面松散等問題時(shí)，道路的強(qiáng)度和水穩(wěn)性都受到嚴(yán)重影響，對(duì)整個(gè)公路工程項(xiàng)目的質(zhì)量問題產(chǎn)生重大影響。針對(duì)這些問題本文對(duì)其作出了詳細(xì)的分析，并提出了一些有效的防范對(duì)策。

3.1 平整度差

1)底基層的平整度差。

底基層未壓實(shí)均勻，攤鋪時(shí)厚度的變化就會(huì)增大，經(jīng)過壓路機(jī)的壓實(shí)后，基層的平整度較差。

2)攤鋪過程中的攤鋪機(jī)的控制較差。

攤鋪速度不是勻速，造成不能連續(xù)地進(jìn)行施工，夯實(shí)變化較大，容易在基層形成“波浪”。

防范措施：在管理方面，基層施工前一定要經(jīng)過監(jiān)理工程師檢測(cè)并且合格后才能進(jìn)行；在施工方面，攤鋪機(jī)在工作過程中應(yīng)保持連續(xù)性和均勻性，不能輕易變速或間斷工作。同時(shí)在施工過程中應(yīng)該均勻鋪設(shè)大顆粒集料，避免產(chǎn)生材料離析的現(xiàn)象。

3.2 裂縫問題

1)原材料不合格。

碎石的粒徑，材質(zhì)不好，雜質(zhì)含量多等；水泥受潮變質(zhì)；水質(zhì)中含有的氯離子過高等。

2)配合比不合格。

在混合料中的碎石的含量過高，水泥的含量過大等造成的收縮裂縫。

3)拌和不均勻。

在攪拌的過程中由于攪拌的時(shí)間過短而未拌和均勻，水泥粘結(jié)料沒有充分包裹碎石。

4)過早的開放交通。

在養(yǎng)生的時(shí)間沒有達(dá)到時(shí)，開放交通，將抗拉強(qiáng)度較低的基層壓傷，形成細(xì)小的裂縫，在經(jīng)過一段時(shí)間的通車后，導(dǎo)致基層形成不規(guī)則開裂，路面形成反射裂縫而破壞。

防范措施：原材料的質(zhì)量要經(jīng)檢測(cè)后才能進(jìn)行拌和，受潮變質(zhì)的水泥堅(jiān)決不能投入到工程施工中，攪拌時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)攪拌時(shí)長(zhǎng)和配合比進(jìn)行攪拌，養(yǎng)生期沒達(dá)到前，只能讓灑水車類重型車通過。

3.3 強(qiáng)度不夠

水泥的劑量不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：混合料中的膠凝性材料含量過少，不能充分地與碎石等集料很好的混合，存在一定的空隙，不能達(dá)到密實(shí)度。

防范措施：可通過控制混合料中的水泥的百分比，減少空隙增大密實(shí)度以達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

4 結(jié)語

水泥穩(wěn)定碎石這一技術(shù)的進(jìn)步與完善需要從人、料、機(jī)三個(gè)方面進(jìn)行，只有當(dāng)這三個(gè)因素得到合理配置，才能保證施工質(zhì)量，其中對(duì)原材料的控制是最為基礎(chǔ)和關(guān)鍵的。為了保證施工質(zhì)量還需嚴(yán)格組織施工，在整個(gè)施工過程中要不斷進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，不斷完善施工工藝；嚴(yán)格控制各項(xiàng)檢查指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)，又快又好地促進(jìn)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工，以及推動(dòng)我國(guó)公路工程的建設(shè)。

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Technical analysis on construction of cement stabilized macadam base

Lin Yubin

(SouthernEngineeringCorporationofNuclearIndustry,Foshan528133,China)

The paper analyzes the applicability of cement stabilized macadam base in highway engineering, introduces its construction technologies, and finally explores common construction quality problems and corresponding preventive countermeasures.

cement stabilized macadam base, construction technology, quality control, preventive countermeasures

2015-04-01

林育彬(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)17-0130-02

TU525

A