關(guān)于公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的探討

王尤佳

（海南第五建設(shè)工程有限公司，海南 ?？?70203）

關(guān)于公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的探討

王尤佳

（海南第五建設(shè)工程有限公司，海南 ?？?70203）

水泥穩(wěn)定碎石作為半剛性材料,以其整體性強(qiáng)、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于路面基層。結(jié)合海南金牌港疏港公路改造工程（一期）項(xiàng)目等多年的工作經(jīng)驗(yàn),主要對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行了探究，并針對(duì)影響因素給出了控制措施，促進(jìn)我國交通事業(yè)的發(fā)展。

水泥穩(wěn)定碎石基層;影響因素;質(zhì)量控制

0 引言

水泥穩(wěn)定碎石基層是以級(jí)配碎石作為骨料，通過膠凝材料與灰漿充填骨料間隙，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、良好性能的路基施工技術(shù)。水泥穩(wěn)定碎石基層所具有的優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)使其成為現(xiàn)代高級(jí)路面的理想基層材料。隨著海南省現(xiàn)代公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，越來越多的公路、市政道路工程建設(shè)中多采用水泥穩(wěn)定碎石基層作為基礎(chǔ)，以此滿足海南省公路工程、市政工程的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求。文章主要對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行了探究，并針對(duì)影響因素給出了控制措施。

1 水泥穩(wěn)定碎石基層早期破壞特征

1.1 裂縫

裂縫是水泥穩(wěn)定碎石基層最常見的早期破壞特征，造成這一現(xiàn)象的原因有很多種，包括原材料把關(guān)不嚴(yán)、水灰比有誤、攪拌不均勻、碾壓不到位、溫縮裂縫、干縮裂縫等。

1.2 推移

推移主要是指路面的不均勻性重復(fù)，由于每層之間的粘接并不牢固，而且由于一些經(jīng)濟(jì)原因，過早地將道路投入使用導(dǎo)致道路所受的承載超出其自身的承載能力也是重要因素之一。

1.3 沉降

一般的道路填方路段易發(fā)生道路沉降，造成這一現(xiàn)象的主要原因是施工過程對(duì)路基填筑之后沒有壓實(shí)或者是道路所在地土壤的不良性質(zhì)等，是不可忽視的施工原因，混合料含水量控制出現(xiàn)問題，也會(huì)影響路基的壓實(shí)程度，造成路面的開裂、沉降等。

2 施工準(zhǔn)備階段對(duì)材料的要求

水泥在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中是最為重要的一種材料，其不僅起到穩(wěn)定劑的作用，更是對(duì)集料的質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響，因此在選購水泥的時(shí)候必須優(yōu)先采購標(biāo)號(hào)較低而終凝時(shí)間比較長的優(yōu)質(zhì)水泥。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工的時(shí)候，不得采購或者應(yīng)用受潮變質(zhì)的早強(qiáng)水泥或快凝水泥，如此才可以保證穩(wěn)定土可以獲得充足的時(shí)間實(shí)施攪拌、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等工序，進(jìn)而可以在時(shí)間上確保水泥穩(wěn)定碎石基層能夠具備足夠的強(qiáng)度。對(duì)于集料有四個(gè)要求：第一，道路工程施工的時(shí)候作為底基層需要使用人工級(jí)配碎石，要求集料中最大的粒徑必須不大于40 mm，其中對(duì)于扁平顆粒的含量有具體的要求，所占比例是不超過基層和底基層碎石芯的20%。第二，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的7 d浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度通常不能低于4 MPa，而且規(guī)定應(yīng)用的壓實(shí)度不可以低于97%。第三，底基層級(jí)配碎石的壓實(shí)度規(guī)定不能夠低于96%，并且規(guī)定壓碎率不能高于30%。第四，對(duì)于級(jí)配組成也有具體的要求，水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量和級(jí)配的優(yōu)劣直接相關(guān)，碎石的配合比必須嚴(yán)格依照規(guī)定來進(jìn)行，必須要符合底基層和基層的相關(guān)要求和條件。而且大小合適的石子比例能夠在一定程度上確保水穩(wěn)層的結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)優(yōu)良的板結(jié)性和壓實(shí)性。水泥穩(wěn)定碎石基層在施工的時(shí)候?qū)τ谒囊蟛皇呛芨?，一般?yīng)用符合飲用標(biāo)準(zhǔn)的水就可以實(shí)施拌制，但是如果在施工的過程中對(duì)于應(yīng)用的水質(zhì)有所疑問的話，就必須對(duì)水實(shí)施科學(xué)的試驗(yàn)，必須明確水中有沒有含有對(duì)水泥的強(qiáng)度有著巨大影響的某種物質(zhì)，否則就不能夠施工[1]。

3 施工質(zhì)量的影響因素分析

雖然水泥穩(wěn)定碎石基層的優(yōu)勢(shì)明顯，但是其也有諸多不足之處，如抗變形能力較差、脆性較差等，這些均會(huì)對(duì)公路的壽命造成影響。下面先對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行相關(guān)的分析。

3.1 混合料的組成

混合料組成的首要因素就是水泥的含量，水泥劑量對(duì)于混合料的強(qiáng)度影響較大，一般來說，水泥劑量越多，混合料的強(qiáng)度也就越高，但是水泥劑量也是有其峰值的，一旦水泥劑量過高，雖然強(qiáng)度增加了，但是同時(shí)會(huì)引起較大的收縮和較多的裂縫，這樣一來，就會(huì)對(duì)基層的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響，而且水泥劑量如果過高也不符合經(jīng)濟(jì)性的原則。由此可見，控制水穩(wěn)基層強(qiáng)度以及穩(wěn)定性的關(guān)鍵是水泥。一般來說，普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥均可作為水穩(wěn)碎石的結(jié)合料，但是其初凝時(shí)間應(yīng)該在3 h以上，終凝時(shí)間應(yīng)該在6 h以上，但是初、終凝時(shí)間過長的水泥也并不穩(wěn)定。所以要想做出較為合格的水穩(wěn)層，水泥質(zhì)量也是關(guān)鍵，應(yīng)該對(duì)水泥的各項(xiàng)特性進(jìn)行檢測(cè)。除了水泥之外，集料級(jí)配也是重要的因素之一，對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石基層而言，集料的自身強(qiáng)度以及級(jí)配組成會(huì)對(duì)基層的承載能力造成影響，根據(jù)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，粗集料應(yīng)該占混合料的60%以上，而細(xì)集料一般在0～40%為宜。除此之外，混合料的最大粒徑也會(huì)造成影響。一般來說，最大粒徑越大，混合料也就越容易離析，最終對(duì)鋪筑層的平整度造成影響[2]。

3.2 含水量

除了混合料組成之外，含水量也是水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響因素之一。一般來說，含水量會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度、壓實(shí)度以及延遲時(shí)間造成影響。如果含水量較小，基層在碾壓成形過程中比較難以達(dá)到要求，而且一旦水量不足，水泥也不會(huì)正常水解和水化，最終對(duì)結(jié)構(gòu)層造成影響，使得板體松散。在另外一個(gè)方面，含水量較少的話，水泥漿就會(huì)黏稠，凝結(jié)會(huì)加快，反之如果含水量較大則會(huì)延長凝結(jié)時(shí)間。此外，含水量的多少還會(huì)與是否開裂有關(guān)，一旦含水量達(dá)到一定程度，出現(xiàn)裂縫的概率就會(huì)增加。除此之外，含水量還影響著壓實(shí)度，經(jīng)過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證明，含水量不同會(huì)導(dǎo)致壓實(shí)度的不同，所以控制含水量對(duì)于壓實(shí)度的達(dá)標(biāo)是十分有意義的。

3.3 壓實(shí)度

除了以上兩點(diǎn)，水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度影響因素還有壓實(shí)度，由于水泥穩(wěn)定碎石屬于半剛性穩(wěn)定材料，其強(qiáng)度形成是基于壓實(shí)的基礎(chǔ)，所以一旦壓實(shí)度不夠，將會(huì)直接影響到路面強(qiáng)度。一般來說，壓實(shí)度需要達(dá)到98%以上。

3.4 養(yǎng)護(hù)

最后，養(yǎng)護(hù)工作的優(yōu)劣也會(huì)對(duì)其造成影響。一般來說，養(yǎng)護(hù)工作主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：第一是保濕養(yǎng)護(hù)，第二是齡期養(yǎng)護(hù)。在實(shí)際的養(yǎng)護(hù)工作中，在混合料形成初期應(yīng)該進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，這樣才能保證水泥在水化的作用中使水量能得到滿足；養(yǎng)護(hù)工作做得好能有效減少失水過多，能減少干縮應(yīng)變加劇，最終能避免過早地產(chǎn)生干縮裂縫。

4 質(zhì)量控制措施

上文對(duì)影響水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量影響因素進(jìn)行了說明，現(xiàn)針對(duì)上述影響因素，提出質(zhì)量控制的具體措施。

4.1 混合料組成的控制

針對(duì)上文所述的混合料組成會(huì)影響水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量的現(xiàn)象，應(yīng)該對(duì)混合料的組成進(jìn)行控制。首先應(yīng)該控制水泥劑量，在保證所用水泥質(zhì)量的前提下，應(yīng)該嚴(yán)格控制水泥劑量，這對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工有較大影響。對(duì)于拌合站水泥劑量的控制，由于取料的均勻性很難掌握，再加上不同滴液配置的誤差，所以在實(shí)際過程中，水泥劑量滴定結(jié)果的離散性會(huì)很大，這并不能很客觀地反映出拌合站的水泥劑量情況，所以應(yīng)該充分做好拌合站的調(diào)試工作，使得計(jì)量準(zhǔn)確，誤差應(yīng)該嚴(yán)格控制在-50～50 kg。此外，還應(yīng)該通過采用電子稱對(duì)水泥劑量進(jìn)行多次校核標(biāo)定，得到結(jié)果后輸入數(shù)據(jù)試拌，并在穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行EDTA滴定。在實(shí)際施工過程中，由于水泥穩(wěn)定碎石容易受氣溫影響，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平均氣溫在20℃以上時(shí)，5.2%～5.5%的水泥劑量完全可以達(dá)到強(qiáng)度3.0～5.0 MPa的要求，而且成形較好；如果溫度在30℃以上時(shí)，4.0%左右的水泥劑量完全可以保證取芯完整，強(qiáng)度能達(dá)到3.0 MPa以上；要根據(jù)氣溫控制水泥劑量，能在一定程度上保證基層強(qiáng)度的同時(shí)，還能有效地減少由于水泥原因帶來的水穩(wěn)基層裂縫。其次應(yīng)該科學(xué)地選擇最大粒徑，根據(jù)我國的相關(guān)規(guī)定，集料的最大粒徑不能超過31.5 mm，這樣能有效減少離析現(xiàn)象的發(fā)生。此外，還應(yīng)該合理進(jìn)行集料級(jí)配，一般來說，混合料應(yīng)該以接近級(jí)配中值為宜，在這個(gè)情況下，強(qiáng)度最高且水泥劑量最低而且在經(jīng)濟(jì)性上也具有優(yōu)勢(shì)[3]。

4.2 嚴(yán)格控制水泥穩(wěn)定碎石混合料的運(yùn)輸過程

一般來說，水泥穩(wěn)定碎石混合料需要統(tǒng)一拌合，在拌合完成之后運(yùn)輸?shù)绞褂玫攸c(diǎn)，然后在使用地點(diǎn)進(jìn)行攤鋪壓實(shí)，但是在運(yùn)輸過程中難免會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石混合料的質(zhì)量產(chǎn)生影響，造成混合料的離析和不均勻分布等，這樣就會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。因此，在水泥穩(wěn)定碎石混合料運(yùn)輸過程中，一定要嚴(yán)格控制其含水量的變化，盡快從拌合地點(diǎn)運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn)，同時(shí)需要有一定的覆蓋，減少含水量的損失。同時(shí)，在攤鋪施工時(shí)需要保證攤鋪機(jī)的持續(xù)穩(wěn)定，避免出現(xiàn)混合料離析的情況，對(duì)于局部離析可以采用人工拌合與換填的方式來進(jìn)行處理。

4.3 含水量的控制

含水量會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，因此應(yīng)該對(duì)含水量進(jìn)行控制。由于在實(shí)際的工作過程中，水穩(wěn)混合料的運(yùn)輸以及施工中碾壓過程的滯后，所以會(huì)有部分水分損失，因此經(jīng)過相關(guān)的試驗(yàn)，碾壓混合料的合理含水量應(yīng)該比最大含水量大0.5%～1.0%，這樣才能使實(shí)際過程中滿足水泥水化的要求，形成的路面質(zhì)量也較好。

4.4 壓實(shí)度控制

由于壓實(shí)度也會(huì)影響到水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量，所以應(yīng)該對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行控制。在壓實(shí)度的測(cè)定中，相關(guān)人員應(yīng)該盡力避免出現(xiàn)誤差，而且應(yīng)該定期對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的標(biāo)準(zhǔn)砂進(jìn)行清洗篩選，并且要定期標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)砂密度和錐體砂的質(zhì)量。在進(jìn)行含水量的測(cè)定時(shí)，最佳處理方法是將挖出的全部混合料烘干后再進(jìn)行測(cè)定含水量的工作，如果用部分試樣測(cè)定含水量，試樣中粗集料的多少將會(huì)對(duì)混合料的含水量產(chǎn)生影響。

4.5 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作

在水泥穩(wěn)定碎石路面施工完畢后，土工布覆蓋應(yīng)該及時(shí)，與此同時(shí)，還要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，路面的強(qiáng)度會(huì)因此增大，裂縫也會(huì)減少。路面養(yǎng)護(hù)在高溫條件下更應(yīng)該特別注意。另外，基于現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)對(duì)路面水穩(wěn)基層強(qiáng)度的形成意義重大，所以在施工中應(yīng)該加強(qiáng)基層養(yǎng)護(hù)相關(guān)工作的力度。

5 結(jié)語

在現(xiàn)代道路工程建設(shè)中應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)比較普遍，因?yàn)槠洳粌H具有強(qiáng)度高，而且具有水穩(wěn)定性好等很多優(yōu)點(diǎn)，但是其施工技術(shù)要求比較高，在原材料的選購和科學(xué)配比、施工過程質(zhì)量控制、成品的后期養(yǎng)護(hù)等方面都需要給予高度關(guān)注，要能夠不斷完善水泥穩(wěn)定碎石基層施工中的缺陷，嚴(yán)格控制施工環(huán)節(jié)的各項(xiàng)內(nèi)容，促進(jìn)我國交通事業(yè)的發(fā)展。

[1]王娜.淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].中小企業(yè)管理與科技旬刊，2015（4）:123-124.

[2]胡新遠(yuǎn).水泥穩(wěn)定碎石基層施工的常見問題及預(yù)防措施[J].四川水利,2014,35（6）:44-48.

[3]衛(wèi)曉光,黃山峰.水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制及常見質(zhì)量問題的防治[J].交通科技,2014（S1）:102-104.

陜西又一高鐵擬年內(nèi)開工

近日，西安至十堰高鐵項(xiàng)目公司組建籌備會(huì)議在西安召開，標(biāo)志著該項(xiàng)目推進(jìn)工作邁出重要一步。本次籌備會(huì)要求，各方要緊盯西十高鐵年內(nèi)開工目標(biāo)。

西安至十堰鐵路項(xiàng)目是西安至武漢高鐵的組成部分，線路西起西安市，向東南引線穿越秦嶺山脈，經(jīng)商洛和十堰兩市，與建設(shè)中的武漢至十堰高鐵相接。

十西高鐵（西安東—十堰北）長258.7 km，設(shè)計(jì)時(shí)速350 km/h，全線車站8處（西安東、藍(lán)田、金陵寺、商洛西、山陽、漫川關(guān)、鄖西、十堰北）。

在建的武漢至十堰城際鐵路已于2015年開工，設(shè)計(jì)時(shí)速350 km/h，將于2018年底建成通車。西安至十堰段將于2017年開工，建成后，西安至武漢的高速鐵路通道將全線貫通，西安東去南下將無需再繞行鄭州樞紐。

目前西安至武漢的G96次列車，最快時(shí)間為3小時(shí)54分。十堰至西安段建成后，將與漢十高鐵連接，從西安到武漢僅需2 h。

U416

B

1009-7716（2017）09-0147-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.044

2017-04-20

王尤佳（1973-），男，海南?？谌?，助理工程師，從事道路與橋梁施工工程工作。