水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)探討

曹鳳麗 陸玙璠

（平頂山市公路工程公司，河南 平頂山 467000）

上世紀(jì)90年代以后，我國公路建設(shè)里程持續(xù)增加，公路建設(shè)事業(yè)取得了跨越式的發(fā)展，進(jìn)一步擴(kuò)大了公路建養(yǎng)需求。瀝青路面是最主要的路面形式，然而，在道路使用早期，水泥穩(wěn)定碎石基層極易產(chǎn)生裂縫問題，不但會對路面的行車舒適性和安全造成不利影響，甚至?xí)斐筛蟛『?，發(fā)生安全事故?；诖?，必須高度重視水泥穩(wěn)定碎石基層研究，以解決工程中存在的技術(shù)難題，提高水泥穩(wěn)定碎石基層工程質(zhì)量，促進(jìn)我國公路建設(shè)水平不斷進(jìn)步。

1 水泥穩(wěn)定碎石基層的作用機(jī)理

水泥穩(wěn)定碎石主要采取級配碎石作為骨料，通過膠凝材料填充骨料空隙，并遵循相關(guān)施工要求進(jìn)行攤鋪碾壓施工。目前，在各種路面結(jié)構(gòu)當(dāng)中，水泥穩(wěn)定碎石基層材料得到了廣泛應(yīng)用。由于條件限制，水泥穩(wěn)定碎石基層仍將是我國高等級瀝青路面的一種主要路面基層形式，但其自身也存在很多不足之處，為此，必須對水泥穩(wěn)定碎石基層材料的特性有一定的了解，以便更好地解決基層裂縫病害。

1.1 基層沖刷機(jī)理

水泥遇水后，極易產(chǎn)生水泥漿，尤其是在攪拌過程中，水泥漿很容易附著在不同粒徑的材料上，并將其包裹起來。由于水泥穩(wěn)定碎石具有各種粒徑的集料，因此，細(xì)顆粒被水泥漿包裹之后，在壓實作用下，很容易滲入大顆?？障秲?nèi)，從而達(dá)到粘結(jié)、填充的功效，并生成一定的功能結(jié)構(gòu)。一旦具有較大沖刷作用，較大的粗顆粒便會避免細(xì)顆粒被沖刷，從而有效減輕沖刷作用。

1.2 疲勞機(jī)理

水泥穩(wěn)定碎石基層承受著面層傳來的荷載，由于面層厚度較小，或者基面層之間粘結(jié)效果不佳，在車輛的長期碾壓作用下，很可能會大幅增加基層內(nèi)的應(yīng)力，進(jìn)而破壞基層材料，雖說車載一次作用對基層底部壓力影響不大，但相比水泥穩(wěn)定碎石的抗壓性能，其抗拉性能較低，這種情況下，極易出現(xiàn)基層疲勞開裂現(xiàn)象。

1.3 強(qiáng)度機(jī)理

在形成水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度過程當(dāng)中，主要分為2個階段的作用，其一，前期的壓實作用，即水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度形成前期階段，被稱為“物理力學(xué)”作用，通過該作用可以實現(xiàn)松散粒料重新排列，壓縮顆粒間距，更容易充分發(fā)揮化學(xué)反應(yīng)。其二，后期水泥水化作用，即水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度形成的主要原因在于水泥的水化、凝結(jié)和硬化作用。

2 工程概況

某公路工程建成通車多年，為雙向四車道，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)形式。在長期使用下，隨著交通量逐年遞增，路面使用性能越來越差，通過現(xiàn)場病害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本路段病害主要包括：縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)裂、松散、唧漿等，其中裂縫病害最為嚴(yán)重。施工前，為了保證采取的處治措施切實可行，需提前做好路面損壞調(diào)查工作，按照現(xiàn)行評定標(biāo)準(zhǔn)對本路段病害情況進(jìn)行調(diào)查分析，并計算出路面的PCI值和評定等級。經(jīng)檢測分析，本路段的PCI值為79.5，評定等級為“中”。為此，決定采取注漿補(bǔ)強(qiáng)法進(jìn)行施工。

3 水穩(wěn)穩(wěn)定碎石基層施工工藝

3.1 布孔

按照具體施工要求，在注漿施工需提前進(jìn)行注漿孔布設(shè)，確保滿足基層病害處治的規(guī)定要求。在日常工程基層病害處治當(dāng)中，一般可在單一面板型路面進(jìn)行不同形式的布孔，比如方格型、梅花樁型、六角形、三角形等。根據(jù)本工程實際情況，最終決定采用梅花樁型。不同裂縫則設(shè)置不同的位置，1）橫縫孔位布設(shè)時，要求將注漿孔設(shè)于裂縫兩側(cè)，并合理設(shè)置行車方向水平間距、垂直間距。一旦發(fā)現(xiàn)有網(wǎng)裂問題，在此位置需適當(dāng)增加注漿孔數(shù)量，并減少間距，保證注漿充足。2）縱縫孔位布設(shè)時，注漿孔可采用成騎裂縫打孔，并確定行車方向水平間距，若存在網(wǎng)裂和橫縫交叉現(xiàn)象，應(yīng)增設(shè)注漿孔，并做好注漿孔間距控制。

3.2 制配漿液

注漿施工前，還需按照設(shè)計配合比要求，合理配備注漿液。保證在流速不變的前提下，可通過合理控制攪拌機(jī)上自吸式水泵的工作時間來達(dá)到控制用水量的目的。

根據(jù)施工要求，漿液制備應(yīng)以分層二次拌合法為準(zhǔn)。控制好攪拌速度，為200r/min，本工程決定采用“正轉(zhuǎn)+反轉(zhuǎn)”結(jié)合的攪拌方式，攪拌時間均為30s。隨后利用人工方式，將外圍部位的粉料清理干凈，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁_保攪拌均勻，不會出現(xiàn)結(jié)團(tuán)等問題。在高速攪拌后，不得馬上停止攪拌，需進(jìn)行一定時間的低速攪拌，速度控制在70r/min，確保連續(xù)、定向地攪拌，防止?jié){液過早凝結(jié)。

3.3 注漿施工

一般來講，在水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫注漿處理當(dāng)中，主要存在多種灌漿方法，根據(jù)本工程實際情況，當(dāng)采用地質(zhì)聚合物材料時，根據(jù)本工程基層注漿壓力測試，最終認(rèn)為，水泥穩(wěn)定碎石基層補(bǔ)強(qiáng)注漿的注漿壓力可控制2.5Mpa以內(nèi)。

在整個注漿過程當(dāng)中，應(yīng)在孔內(nèi)插入注漿管，且做好固定工作。一旦噴頭固定好以后，需確保噴頭與地面垂直，在整個施工當(dāng)中，將注漿機(jī)開至最大工作壓力時，需保證流量計數(shù)值在60s內(nèi)無變化，隨后便可停止注漿，并拔出壓緊裝置，塞入木塞，錘入一定深度，避免漿液溢出。養(yǎng)生工作結(jié)束后，便可將木塞去除，并通過注漿液填補(bǔ)孔洞。

4 水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量檢測與評價分析

完成水泥穩(wěn)定碎石基層施工作業(yè)后，需及時進(jìn)行工后基層質(zhì)量檢測，本工程針對彎沉、鉆芯取樣檢測，希望能夠通過檢測準(zhǔn)確檢驗注漿施工效果，更好地提升工程施工的整體質(zhì)量。第一，彎沉檢測。按照現(xiàn)行養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范及現(xiàn)場測試規(guī)程相關(guān)要求，在注漿結(jié)束進(jìn)行一定養(yǎng)護(hù)后，即可進(jìn)行路面彎沉檢測與分析。本工程根據(jù)實際要求，針對注漿前、后兩個路段進(jìn)行了彎沉測定，通過檢測結(jié)果可知，水泥穩(wěn)定碎石基層注漿加固處治后，路面彎沉降低了30%～50%。由此表明，通過注漿處治之后，可以對路面整體結(jié)構(gòu)性能起到良好的補(bǔ)強(qiáng)效果，能夠大幅度降低路面損壞程度。第二，鉆芯取樣檢測。為了檢測注漿效果，本工程采用了鉆芯取樣檢測法，通過取出的芯樣完整度情況，可以看出，經(jīng)過注漿處治后，路面裂縫已被封堵，且可以有效填補(bǔ)層間脫空問題。由此說明注漿法處治半剛性基層瀝青路面裂縫問題具有顯著的應(yīng)用效果，可達(dá)到提高路面整體性，修復(fù)路面病害的最終目的。

5 結(jié)束語

綜上所述，長期以來，在我國高等級公路建設(shè)當(dāng)中，水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用較多，其優(yōu)點在于整體性好、強(qiáng)度高、剛度大且成本較低等。但在實際應(yīng)用當(dāng)中，水泥穩(wěn)定碎石基層存在一個很大的缺陷，極易產(chǎn)生收縮裂縫，將會嚴(yán)重影響水泥穩(wěn)定碎石基層的整體性和強(qiáng)度，隨著裂縫病害的進(jìn)一步擴(kuò)大，還會產(chǎn)生唧漿、坑槽等更為嚴(yán)重的病害，將會對路面的使用性能和壽命造成極大影響。為此，本文依托具體案例，要求必須規(guī)范施工工藝，提高施工技術(shù)水平，這樣才能最大限度確保工程質(zhì)量。