道路工程水穩(wěn)碎石施工質(zhì)量控制體會(huì)

陳建平

摘 要：水泥穩(wěn)定碎石是道路工程基層建設(shè)中較為重要的方法之一，是工程各參與單位積極關(guān)注的話題，本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從原材料控制、混合料組成設(shè)計(jì)及施工工藝質(zhì)量控制三大方面，就道路水泥穩(wěn)定碎石的施工質(zhì)量控制進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：道路工程；水泥穩(wěn)定碎石；施工；質(zhì)量控制

當(dāng)前，隨著城市交通量的增大，各地對(duì)市政道路結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)也逐步提高。以前泰州地區(qū)的城市道路基本上使用的是二灰結(jié)碎石（石灰、粉煤灰和碎石）基層，由于發(fā)電廠的脫硫，所以粉煤灰的硫含量大大超標(biāo)，加上有些施工單位馬虎了事，沒有檢測(cè)粉煤中的硫含量，這就使生產(chǎn)出來的二灰結(jié)碎石大有問題，造成泰州地區(qū)出現(xiàn)很多“彈簧路”，老百姓怨聲載道。

由于水泥穩(wěn)定碎石基層具有整體性強(qiáng)、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性以及抗凍性好等技術(shù)特點(diǎn)，加之料源廣泛，可就地取材，便于原材料及混合料的加工，易于機(jī)械攤鋪操作，因此被越來越廣泛地應(yīng)用于道路基層施工中，逐步取代了二灰結(jié)碎石基層。但隨著水泥穩(wěn)定碎石在道路工程基層的廣泛應(yīng)用，其也暴露出許多強(qiáng)度不足、局部松散破碎、干縮裂縫等問題。因此，如何做好水穩(wěn)碎石基層質(zhì)量控制，確實(shí)非常重要。為保證水泥穩(wěn)定碎石基層滿足設(shè)計(jì)要求和使用要求，除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、路基強(qiáng)度滿足要求外，重點(diǎn)是水泥穩(wěn)定碎石基層的原材料控制、混合料組成設(shè)計(jì)及施工工藝質(zhì)量控制，現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就這三方面進(jìn)行粗淺探討，以供參考。

1.混合料的原材料控制

原材料是路面工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。水泥穩(wěn)定碎石基層主要原材料質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

1.1 水泥

1.1.1 為了水泥穩(wěn)定碎石有足夠的時(shí)間進(jìn)行拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓，保證其有足夠的強(qiáng)度，最好選用初凝時(shí)間大于3h及終凝時(shí)間不小于6h的普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。宜采用標(biāo)號(hào)較低的水泥，不宜使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)的水泥，強(qiáng)度等級(jí)宜采用32.5級(jí)或42.5級(jí)的水泥。

1.1.2水泥應(yīng)有出廠合格證與生產(chǎn)日期，復(fù)驗(yàn)合格方可使用。

1.1.3水泥貯存期超過3個(gè)月或受潮，應(yīng)進(jìn)行性能試驗(yàn)，合格后方可使用。

1.2 粒料

1.2.1 級(jí)配碎石、砂礫、未篩分碎石、碎石土、礫石和煤矸石、粒狀礦渣等材料均可做粒料原材。

1.2.2 當(dāng)作基層時(shí)，最大粒徑不宜超過37.5mm。

1.2.3 碎石、礫石、煤矸石等的壓碎值：對(duì)城市快速路、主干路基層與底基層不應(yīng)大于30%；對(duì)其他道路基層不應(yīng)大于30%，對(duì)底基層不應(yīng)大于35%。

1.2.4 集料中有機(jī)質(zhì)含量≤2%；集料中硫酸鹽含量≤0.25%。

1.3 水

1.3.1 水應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ-63的規(guī)定。

1.3.2 宜使用飲用水及不含油類等雜質(zhì)的清潔中性水，PH值宜為6～8。凡人或牲畜飲用的天然潔凈水均可采用。

1.3.3 若對(duì)水質(zhì)有疑問，要確定水中是否含有影響水泥強(qiáng)度發(fā)展有物質(zhì)時(shí)，需進(jìn)行試驗(yàn)。從水源中取水制成的水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度與蒸餾水制成的水泥砂漿抗壓強(qiáng)度比，若低于90%則不宜采用。

2.礦料級(jí)配及配合比設(shè)計(jì)

1.1 原材料的試驗(yàn)：對(duì)所采用的原材料進(jìn)行試驗(yàn)，確定符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求。水泥穩(wěn)定土用做基層時(shí)，應(yīng)預(yù)先將所用的碎石或礫石篩分成3～4個(gè)不同粒級(jí)再配合，使顆粒組成符合表1所列級(jí)配范圍。確定各種粒級(jí)的摻配比例。

1.2 按照設(shè)計(jì)水泥劑量對(duì)混合料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定混合料的最佳含水量和最大干密度。水泥穩(wěn)定土類材料試配水泥摻量宜按表2選取。

1.3 水泥穩(wěn)定碎石7d抗壓強(qiáng)度：對(duì)城市快速路、主干路基層為3～4MPa。按規(guī)定的壓實(shí)度，分別計(jì)算不同水泥劑量的試塊應(yīng)有的干密度。

1.4 強(qiáng)度試驗(yàn)的平行試驗(yàn)最少試件數(shù)量應(yīng)符合規(guī)定。如試驗(yàn)結(jié)果的偏差系數(shù)大于規(guī)定值，應(yīng)重做試驗(yàn)。如不能降低偏差系數(shù)，則應(yīng)增加試件數(shù)量。

1.5 試件應(yīng)在規(guī)定條件下制作和養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定。

1.6 試件試驗(yàn)結(jié)果的平均抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合下式要求：平均抗壓強(qiáng)度≥Rd/（1-ZaCv）。式中：Rd為設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度；Cv為試驗(yàn)結(jié)果的偏差系數(shù)（以小數(shù)計(jì)）；Za為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表中保證率（試置信度a）而改變的系數(shù)，城市快速路和城市主干路應(yīng)取保證率95%，即Za=1.645。

表1用做城市快速路、主干路基層時(shí)水泥穩(wěn)定土的顆粒組成范圍

3.施工工藝控制

3.1 混合料拌和與運(yùn)輸

3.1.1 開始拌和前，拌和場(chǎng)的備料應(yīng)能滿足10d～20d的攤鋪用料。

3.1.2 裝載機(jī)向冷料倉送料，應(yīng)采用在料堆中部進(jìn)行裝料，對(duì)于料堆底部滑坍的粗集料集中現(xiàn)象應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)摻拌后再上料。料斗配備工作人員1名，時(shí)刻監(jiān)視下料情況，并人工幫助料斗下料，切忌出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象，并及時(shí)撿出超粒徑的顆粒。

3.1.3 須有2名試驗(yàn)人員在拌和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)拌和時(shí)的水泥劑量、含水量和各種集料的配比，一旦發(fā)生異常要及時(shí)調(diào)整或停止生產(chǎn)。需特別注意的是：在鋪筑下基層時(shí)，含水量略低于最佳含水量，上基層時(shí)，略高于最佳含水量。

3.1.4 裝料時(shí)，運(yùn)輸車輛應(yīng)前后移動(dòng)，分三次裝料，采取前—后—中的形式，避免混合料離析。此外，若運(yùn)距較長(zhǎng)時(shí)，運(yùn)輸車應(yīng)用篷布覆蓋，以減少水分損失。

表1 水泥穩(wěn)定土類的顆粒范圍和技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目 通過質(zhì)量百分率（%）

底基層 基層

城市快速路、主干路 城市快速路、主干路

篩孔尺寸㎜ 53 — —

37.5 100 —

31.5 — 100

26.5 — 90～100

19 — 72～89

9.5 — 47～67

4.75 50～100 29～49

2.36 — 17～35

1.18 — —

0.60 17～100 8～22

0.075 0～30② 0～7①

0.002 — —

液限（%） — ﹤28

塑性指數(shù) — ﹤9

注：①集料中0.5mm以下細(xì)粒土有塑性指數(shù)時(shí)，小于0.075mm的顆粒含量不得超過5%；細(xì)粒土無塑性指數(shù)時(shí)，小于0.075mm的顆粒含量不得超過7%。②當(dāng)用中粒土、粗粒土作城市快速路、主干路底基層時(shí)，顆粒組成范圍宜采用作次干路基層的組成。

表2 水泥穩(wěn)定土類材料試配水泥摻量

土壤、粒料種類 結(jié)構(gòu)部位 水泥摻量（%）

1 2 3 4 5

塑性指數(shù)小于12的細(xì)粒土 基層 5 7 8 9 11

底基層 4 5 6 7 9

其他細(xì)粒土 基層 8 10 12 14 16

底基層 6 8 9 10 12

中粒土、粗粒土 基層① 3 4 5 6 7

底基層 3 4 5 6 7

注：①當(dāng)強(qiáng)度要求較高時(shí)，水泥用量可增加1%。

3.2 混合料攤鋪及碾壓

攤鋪及碾壓過程水穩(wěn)施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，施工中應(yīng)交替進(jìn)行，應(yīng)遵循如下原則，第一層首盤出料，到第二層碾壓完畢，總時(shí)間<3h～4h。一般以80m～100m為一工作段。各工序關(guān)鍵點(diǎn)如下：

3.2.1 攤鋪

第一層水泥穩(wěn)定碎石混合料的攤鋪主要采用推土機(jī)配合平地機(jī)進(jìn)行，對(duì)平整度無太高要求。運(yùn)輸車將混合料按一定間距卸在鋪筑現(xiàn)場(chǎng)，推土機(jī)進(jìn)行初步攤平，然后平地機(jī)找平，如此能減少第一層的攤鋪時(shí)間。當(dāng)?shù)谝粚訑備侀L(zhǎng)度達(dá)到80m～100m時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行碾壓。在第一層壓實(shí)完成第一個(gè)壓實(shí)段后，應(yīng)立即進(jìn)行壓實(shí)度（灌砂法）檢測(cè)，并隨壓實(shí)前進(jìn)而前進(jìn)，直到檢測(cè)頻率滿足規(guī)范要求，強(qiáng)度檢測(cè)要取料制作試件來進(jìn)行。上層必須選用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，以確保達(dá)到基層平整度及橫坡坡度。在下基層壓實(shí)完成約50m壓實(shí)段時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行中邊線的放樣和掛線高程的測(cè)量工作，以保證及時(shí)進(jìn)行上基層支撐鋁合金方管的擺放和掛線工作。根據(jù)基準(zhǔn)鋼絲高度確定第二層標(biāo)高后便可攤鋪上基層，混合料攤鋪應(yīng)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，前后相隔5m～10m。應(yīng)連續(xù)均勻地進(jìn)行攤鋪，速度以2m/min～2.5m/min為宜，為減少混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，要確保攤鋪機(jī)的螺旋布料器有2/3埋入混合料中。同時(shí)，應(yīng)設(shè)專人在攤鋪機(jī)兩側(cè)及前后消除集料離析現(xiàn)象，鏟除攤鋪機(jī)兩端頭和混合料底部接縫處粗集料“窩”，并用新拌混合料填補(bǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員要根據(jù)攤鋪的情況隨時(shí)查看成品的配合比、含水量及水泥劑量的情況，若有不符及時(shí)反饋至拌和站。當(dāng)?shù)诙訑備伜?，壓路機(jī)及時(shí)跟進(jìn)碾壓。壓實(shí)過程中采用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)。

3.2.2 碾壓

混合料攤鋪后應(yīng)立即進(jìn)行碾壓。壓實(shí)中先用停振的振動(dòng)壓路機(jī)在全寬范圍內(nèi)先靜壓1～2遍，再打開振動(dòng)器均勻壓實(shí)到規(guī)定的壓實(shí)度。碾壓時(shí)振動(dòng)輪必須重疊。除路面的兩側(cè)多壓2～3遍以外，其余各部分碾壓的次數(shù)一般相同。嚴(yán)禁壓路機(jī)正在碾壓或已完成的路段上調(diào)頭或急剎車。碾壓過程中，水泥穩(wěn)定碎石的表面始終保持潮濕，表層蒸發(fā)過快時(shí)，盡快灑少量的水加以補(bǔ)充。碾壓過程中若發(fā)生“松散”“彈簧”“起皮”等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)翻開重新拌和，使其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。在碾壓過程結(jié)束前，用平地機(jī)再終平一次，使其縱向順適，路拱和標(biāo)高符合規(guī)定要求。終平時(shí)仔細(xì)用路拱板校正，將高部分刮除，并掃出路外。

3.3 養(yǎng)生

養(yǎng)生是水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因養(yǎng)生期間的濕度及齡期對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度影響很大，因此，在水泥穩(wěn)定碎石基層壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后就要進(jìn)行養(yǎng)生，不得延誤?；鶎右瞬捎脼⑺B(yǎng)護(hù)，保持濕潤(rùn)。采用乳化瀝青養(yǎng)護(hù)，應(yīng)在其上撒布適量石屑。養(yǎng)護(hù)期間要封閉交通。常溫下成活后應(yīng)經(jīng)7d養(yǎng)護(hù)，方可在其上鋪筑面層。

3.4 裂縫及處理措施

水泥穩(wěn)定碎石基層上的瀝青面層裂縫是常見病害之一，其發(fā)生原因主要為水泥穩(wěn)定碎石混合料因溫縮、干縮而引起收縮裂縫，進(jìn)而反射至瀝青面層，或混合料中粗細(xì)集料離析以及接縫沒有做好等。對(duì)此，可采取如下措施：

3.4.1 施工時(shí)間宜選在春末及氣溫較高的季節(jié)。施工期日最低氣溫在5℃以上。雨季施工時(shí)要注意天氣變化，做好水泥混合料的防雨措施。降雨時(shí)要停止施工，對(duì)已攤鋪的水泥混合料盡快碾壓密實(shí)并作好防水復(fù)蓋。

3.4.2 及時(shí)保溫養(yǎng)生，并確保養(yǎng)生天數(shù)足夠。養(yǎng)生期結(jié)束后，如其上為瀝青面層時(shí)，應(yīng)先清掃基層，并立即噴灑透層或粘層瀝青。在噴灑透層或粘層瀝青后，宜在其上均勻撒布5～10mm的小碎（礫）石，用量約為全鋪一層用量的60%～70%。在清掃干凈的基層上，也可先做下封層，以防止基層干縮開裂。同時(shí)還保護(hù)基層免遭施工車輛破壞。宜在鋪設(shè)下封層后的10～30天內(nèi)開始鋪筑瀝青面層的底面層。

3.4.3 適當(dāng)摻砂改善集料級(jí)配，減少裂縫發(fā)生程度。

3.4.4 若接縫處理不好，則會(huì)形成一條簿弱帶反射到瀝青面層形成裂縫破壞，因此要認(rèn)真處理碎石基層接縫，確保接縫垂直不斜接。

總之，水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量受到諸多因素的綜合影響，因此，要實(shí)現(xiàn)其良好的工程效果，必須嚴(yán)格控制影響水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度及穩(wěn)定性的各種因素，合理安排，科學(xué)生產(chǎn)，嚴(yán)格施工，確保拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)、養(yǎng)生等每道工序緊密相接，從而確保道路工程質(zhì)量安全可靠。

參考文獻(xiàn)

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