膠粉水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝

梁 飛

（天津市住房和城鄉(xiāng)建設綜合行政執(zhí)法總隊，天津 300220）

絕大多數公路工程采用水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面結構形式[1]。水泥穩(wěn)定碎石混合料承載能力強、剛度大、板體性好、施工工藝簡單易控、溫濕穩(wěn)定性好；但也存在著開裂所引起的瀝青路面早期損害問題，不僅瀝青面層出現反射裂縫，也使路表下滲雨水逐步滲入路基結構層難以排出，直接導致路面承載能力下降，而且在行車荷載及溫度環(huán)境的復雜作用下裂縫會急劇擴張，是應用于路面基層的致命缺陷。

將廢輪胎膠粉應用于水泥穩(wěn)定碎石材料中，不僅能夠有效利用廢物、節(jié)約資源；而且能夠充分發(fā)揮廢輪胎膠粉和傳統水泥穩(wěn)定碎石各自的技術特點，改善水泥穩(wěn)定碎石柔韌性和抗變形能力，減少裂縫的產生，從而提高路面使用性能并延長使用壽命。

國內研究主要集中在膠粉摻量對水泥穩(wěn)定碎石力學性能、水穩(wěn)定性方面[2～5]，如何確定膠粉水泥穩(wěn)定碎石施工配合比以及膠粉水泥穩(wěn)定碎石施工工藝方面的研究相對較弱，隨著我國公路事業(yè)的發(fā)展，在實踐中總結膠粉水泥穩(wěn)定碎石施工工藝、施工質量控制措施變得非常必要。

1 工程概況

天津市外環(huán)線東北部調線工程路面及附屬工程第2標段道路全長約3.5 km，K13+300～K13+800段落右幅第二層基層采用膠粉水泥穩(wěn)定碎石進行施工。

2 膠粉水泥穩(wěn)定碎石配合比

為確保施工質量，在試驗室對摻入膠粉后水泥穩(wěn)定碎石基層各項性能進行檢測，方法和普通水泥穩(wěn)定碎石類似，均采用振動成型法，由于膠粉顆粒非常細小，因此需要對原有料倉進行調整，將四檔混合料變?yōu)槲鍣n，主要是將原有0～4.75 mm一檔料分為0～2.36 mm和2.36～4.75 mm兩檔料。通過試驗室對膠粉水泥穩(wěn)定碎石的各項數據檢測：

1）同一級配和同樣的水泥劑量，混合料的最大干密度隨膠粉摻量的增加而先增加后減??；而且，不同粒徑的膠粉，混合料最大干密度出現拐點的膠粉摻量不同；

2）不同粒徑的膠粉顆粒，隨著膠粉摻量的增加，水泥穩(wěn)定碎石的抗壓強度逐漸減??；且相同摻量，60目橡膠顆粒比40目橡膠顆粒的水泥穩(wěn)定碎石的抗壓強度損失率??；

3）回彈模量隨膠粉摻量增加和粒徑的增大而降低，膠粉摻量越大，混合料的回彈模量降低越多，當膠粉摻量相同時，摻入的膠粉粒徑越小，水泥穩(wěn)定碎石的回彈模量下降得越少；

4）膠粉水泥穩(wěn)定碎石劈裂抗拉強度隨膠粉摻量的增加而下降；膠粉摻入量相同的情況下，膠粉粒徑小，水泥穩(wěn)定碎石劈裂強度損失少；

5）摻膠粉的水泥穩(wěn)定碎石凍穩(wěn)系數比常規(guī)水泥穩(wěn)定碎石稍大；

6）摻入一定量膠粉顆粒后，混合料的抗干、溫縮能力在一定程度上得到提高。

因膠粉對水泥穩(wěn)定碎石的強度造成較大的影響，施工中摻入60目膠粉顆粒，摻入量控制在集料質量的1%；水泥劑量為集料質量的4%。

3 現場施工

3.1 施工準備

3.1.1 施工設備

1）由于大部分水泥穩(wěn)定碎石粒料拌和機為四料倉，為配合膠粉水泥穩(wěn)定碎石施工，需要進行改造，增加一個進料倉，調整傳送帶的長度，滿足生產要求。

2）基層施工寬度為22 m，壓實厚度18 cm，選用一臺中大DT1600型攤鋪機（施工寬度16 m）和一臺徐工攤鋪機（攤鋪寬度6.5 m）梯隊作業(yè)。施工前對攤鋪機的技術參數進行調整，確?；鶎訑備伜穸纫恢拢暾麩o縫，平整度好。

3）運輸車輛、裝載機、灑水車數量應與拌和設備、攤鋪設備、壓路機相匹配，根據運距和攤鋪能力配備10輛運輸車。

4）配備自質量22 t單鋼輪振動壓路機2臺、26 t單鋼輪壓路機1臺和30 t輪胎壓路機3臺，進場前對壓路機進行過磅稱重。

5）膠粉專用添加設備要求裝配高精度電子動態(tài)計量器，精確控制添加量，因膠粉顆粒小，因此投放在0～2.36 mm檔料倉中。

3.1.2 下承層處理

1）施工前，檢查下承層施工質量，滿足表面平整、堅實且有合適的路拱，沒有任何松散和軟弱地點的要求。松散、離析嚴重的路段，必須返工處理。

2）質量合格的下承層表面灑水濕潤。

3）為保證基層邊部壓實，采用鋼模支擋，每10 m打入一根鋼釬，將鋼模板擺設到位；每75 cm設置一道角撐，以確保重型壓路機碾壓過程中模板不傾斜，便于邊部壓實。見圖1。

圖1 鋼模板支護

3.2 施工要點

3.2.1 混合料拌和

1）水泥穩(wěn)定碎石混合料在中心拌和廠（站）集中拌和。

2）拌和要均勻，含水量要高于最佳含水量1%，使混合料運到現場碾壓時的含水量不低于最佳含水量。

3）現場應隨時監(jiān)測拌和時的水泥劑量、含水量和各種集料的配比，發(fā)現異常要及時調整或停止生產，水泥劑量和含水量應按要求的頻率檢查并做好記錄。

4）加強對拌和計量裝置、檢測儀器等設備的檢查、維護，料倉過濾篩網應經常進行檢查，發(fā)現堵塞和破損現象應及時清理和更換，以便更好地控制配合比。

3.2.2 攤鋪

1）在攤鋪機就位的斷面預先放置墊塊，每臺攤鋪機放兩處。攤鋪機的熨平板緩慢下降。

2）開始階段攤鋪速度為1 m/min，為了提高初始壓實度，攤鋪機振幅與頻率調整為高頻大振幅。

3.2.3 碾壓

1）每臺攤鋪機后應緊跟壓路機，一次碾壓長度一般為50～80 m。碾壓段落必須層次分明，設置明顯的分界標志。

2）按照由路邊向路中、由低向高，先下部密實后上部密實、低速行駛的原則碾壓，避免推移、起皮和漏壓。先采用26 t單鋼輪壓路機靜壓去、弱振回1遍，再強振1遍；然后采用22 t壓路機強振2遍；最后采用膠輪壓路機碾壓2遍。

3）壓路機碾壓時的速度：第l～2遍為1.5～1.7 km/h，以后各遍為1.8～2.2 km/h且碾壓時應重疊1/3輪寬。

3..3施工效果

3.3.1 壓實度

對K13+300～K13+800段基層壓實度進行檢測，見表1。

表1 壓實度

3.3.2 現場取芯檢測

對K13+300～K13+800段落左右幅基層進行取芯檢測，見表2。

表2 基層取芯結果

外環(huán)線東北部調線工程對水泥穩(wěn)定碎石上基層強度要求為不低于3.5 MPa，膠粉水泥穩(wěn)定碎石基層的7 d無側限抗壓強度大約為不添加膠粉顆粒的80%，但仍然滿足強度要求。

4 結語

根據膠粉水泥穩(wěn)定碎石基層施工的特點，總結出膠粉水泥穩(wěn)定碎石施工工藝、施工質量控制措施。膠粉的加入可以大大提高半剛性材料的抗變形能力和水穩(wěn)定性,同時并不會對水泥穩(wěn)定碎石的強度造成較大的影響，具有廣泛的應用前景,應該進行大力推廣。