淺談水泥穩(wěn)定紅土粒料基層施工質(zhì)量控制

付英文

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

0 前 言

在非洲地區(qū)，水泥穩(wěn)定紅土粒料基層應(yīng)用較多，但由于地域原因施工工藝較為粗獷，質(zhì)量控制措施還不夠系統(tǒng)和完善。本文作者及其研發(fā)團隊依托援岡比亞上河區(qū)公路橋梁項目對水泥穩(wěn)定紅土粒料基層質(zhì)量控制措施和方法展開了研究，并總結(jié)出了一定的成果。

2019年以來，龍建路橋股份有限公司在援岡比亞項目廣泛鋪筑了水泥穩(wěn)定紅土粒料基層，在施工中通過采取一系列的質(zhì)量控制措施，取得了良好的效果，使得本項目水泥穩(wěn)定紅土粒料基層的施工質(zhì)量達到了驗收優(yōu)良的標準。并獲取了一定的質(zhì)量控制經(jīng)驗，這些質(zhì)量控制經(jīng)驗和措施有利于保證水泥穩(wěn)定紅土粒料基層施工質(zhì)量，適合于在類似工程中借鑒應(yīng)用。

1 質(zhì)量控制標準

結(jié)合依托項目施工圖設(shè)計和施工技術(shù)規(guī)范要求，總結(jié)出水泥穩(wěn)定紅土粒料基層質(zhì)量控制標準如表1。

表1 水泥穩(wěn)定紅土粒料基層質(zhì)量標準

2 原材料簡介

本項目水泥穩(wěn)定紅土粒料基層采用非洲地產(chǎn)天然紅土粒料作為被穩(wěn)定材料，要求其CBR大于等于80%，塑性指數(shù)小于15、液限不大于28%。經(jīng)摻配或篩選后的合成級配要求如表2。

表2 水泥穩(wěn)定紅土粒料的級配范圍

采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥作為穩(wěn)定劑，初凝時間大于3 h，終凝時間大于6 h且小于10 h。

3 質(zhì)量控制措施

非洲地產(chǎn)天然紅土粒料，其性能不如級配碎石，所以不能按傳統(tǒng)材料來要求紅土粒料。根據(jù)紅土粒料應(yīng)用經(jīng)驗及試驗總結(jié)，應(yīng)從以下幾個方面對水泥穩(wěn)定紅土粒料基層實行質(zhì)量控制。

3.1 級配控制

紅土粒料級配宜符合表1的要求。通過試鋪如不產(chǎn)生離析現(xiàn)象各篩孔級配范圍可適當放寬，允許有不大于5%的小于53 mm的超粒徑顆粒。級配宜偏粗，重點控制19 mm和4.75 mm通過率，尤其4.75 mm篩孔通過率建議不超過40%(最好在35%以內(nèi))。0.075 mm篩通過率根據(jù)現(xiàn)行公路路面基層施工技術(shù)細則(JTG/T F20-2015)要求0～7%，但根據(jù)紅土粒料材料性質(zhì)和應(yīng)用效果，如果塑性指數(shù)不超標0.075 mm篩通過率可以適當放寬至10%。如料場直接挖取的天然料級配均勻穩(wěn)定且符合級配要求可以直接使用，否則需要按照19～37.5 mm、9.5～19 mm、4.75～9.5 mm及0～4.75 mm分檔篩分后再重新?lián)脚?。如果料場天然料級配穩(wěn)定也可直接摻配其他規(guī)格的材料(如砂或5～30 mm的紅土碎礫石等)以使合成級配滿足要求。

篩分析采用水篩法進行，浸泡時間不小于24 h，土團應(yīng)用手碾碎同時不破壞顆粒。篩分操作方法可參照公路土工試驗規(guī)程(JTG E40-2007)中T0115-1993篩分法，但篩孔采用公路工程集料試驗規(guī)程(JTG E42-2005)中規(guī)定的集料篩(方孔篩)，篩分計算方法參照公路工程集料試驗規(guī)程(JTG E42-2005)。

3.2 強度要求

紅土粒料強度要求應(yīng)以CBR作為評定指標，即在壓實度96%條件下，浸水4晝夜CBR≥80%。方法采用公路土工試驗規(guī)程(JTG E40-2007)中規(guī)定的T0134-1993承載比(CBR)試驗。如紅土粒料級配或CBR不滿足要求可以采用摻配一定比例的紅土碎(礫)石、碎石、砂礫或粗砂，摻配比例依據(jù)試驗確定。

水泥穩(wěn)定紅土粒料基層強度控制指標采用7 d無側(cè)限抗壓強度，方法采用公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程(JTG E51-2009)規(guī)定的方法確定。

3.3 抗裂方面控制和要求

紅土粒料細集料含量較多且不易透水，經(jīng)過對不同土場的調(diào)查及應(yīng)用情況的分析，總結(jié)出以塑性指數(shù)作為紅土粒料抗裂控制方面的關(guān)鍵指標，即塑性指數(shù)宜控制在15%以內(nèi)，最好不超過12%。同時應(yīng)紅土粒料液限不宜大于28%，水泥穩(wěn)定紅土粒料材料中水泥含量不宜超出5%。如不滿足相關(guān)要求可進行摻石灰或摻砂處理。液塑限及塑性指數(shù)確定方法采用公路土工試驗規(guī)程(JTG E40-2007)中規(guī)定的方法。

3.4 原材料檢測控制

應(yīng)根據(jù)當?shù)亓显催x擇優(yōu)質(zhì)天然紅土粒料，盡量選擇粒料層較厚、開采面積大、材料均勻穩(wěn)定、有機質(zhì)含量滿足要求的料場。取料前應(yīng)對料場進行清表。材料的CBR、液塑限、級配等應(yīng)滿足要求，如某項指標不符合要求可根據(jù)本工法前述規(guī)定進行改良。應(yīng)按表3對紅土粒料進行檢測評定。

3.5 水泥穩(wěn)定紅土粒料拌和質(zhì)量的控制

拌制前紅土粒料應(yīng)進行悶料處理，以確保紅土粒料含水率應(yīng)均勻穩(wěn)定，悶料含水率宜比最佳含水率低2%～3%，并在備料過程中將紅土粒料拌合均勻。水泥穩(wěn)定紅土粒料拌制過程中應(yīng)注意拌合均勻，含水量不宜高于試驗確定的最佳含水率，以免現(xiàn)場碾壓時出現(xiàn)軟癱現(xiàn)象。

表3 水泥穩(wěn)定紅土粒料基層用紅土粒料檢測項目及要求

3.6 下承層處理

施工前對下承層進行清理，清除下承層表面的浮土、雜物。若表層過干過散，則適當灑水潤濕，并補充碾壓，若有彈軟部位則必須挖除換填處理。

3.7 水泥穩(wěn)定紅土粒料基層攤鋪、碾壓及養(yǎng)生

水泥穩(wěn)定紅土粒料基層攤鋪宜勻速連續(xù)，攤鋪時重點保證混合料的初始壓實度不低于85%，并保持穩(wěn)定，這樣對保證壓實度和避免出現(xiàn)橫向不規(guī)則裂紋尤為重要。

采用重型振動壓路機和膠輪碾壓，做到壓實度合格且碾壓無輪跡。碾壓過程中，壓路機不得驟停驟起，以免出現(xiàn)波浪或雍包。為加強平整度的過程控制初壓后立即采用6 m直尺進行平整度檢測，對于平整度大于12 mm的點進行人工處理后重新碾壓。在施工過程中要嚴格按照試驗確定的合適延遲時間控制碾壓終了時間，避免碾壓超時對施工質(zhì)量的影響。

當碾壓結(jié)束后立即覆蓋養(yǎng)生，有條件的應(yīng)在基層碾壓成型后，其表面稍干但尚未硬化時進行噴灑透層油養(yǎng)護。養(yǎng)生時間不少于10 d。

4 結(jié) 論

論文依托工程為援建項目，在施工過程中通過對水泥穩(wěn)定紅土粒料基層質(zhì)量的一系列精細控制，達到了援建項目驗收“優(yōu)良”的標準。事實證明，本文所述質(zhì)量控制措施適用于在類似工程中應(yīng)用，有助于保證水泥穩(wěn)定紅土粒料基層施工質(zhì)量。