水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的幾個(gè)問(wèn)題

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水泥穩(wěn)定碎石具有良好的力學(xué)性能和板體性、水穩(wěn)性以及抗凍性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于修建高速公路路面基層或底基層。雖然其優(yōu)點(diǎn)很多，使用范圍也比較廣泛，但是若對(duì)其特點(diǎn)了解不足，施工質(zhì)量控制不好，就不能充分發(fā)揚(yáng)其長(zhǎng)處，甚至?xí)粝鹿こ屉[患，造成嚴(yán)重的后果。筆者以開(kāi)陽(yáng)高速陽(yáng)江段水泥穩(wěn)定碎石基層施工實(shí)踐為例，淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制。

　　一、工程概況

　　廣東省開(kāi)平-陽(yáng)江高速公路是全國(guó)高等級(jí)公路網(wǎng)國(guó)道主干線同江-三亞高速公路的一段，既是廣東高速公路網(wǎng)的重要組成部分，也是粵西交通大動(dòng)脈，全長(zhǎng)126km，2000年9月動(dòng)工，計(jì)劃2003年6月通車。按平原微丘區(qū)設(shè)計(jì)，雙向四車道，寬28m，全互通、全立交、全封閉，路面結(jié)構(gòu)上面層為4cm瀝青混凝土AK-16A，中面層為5cmAC-20中粒式瀝青混凝土，下面層為6cmAC-25粗粒式瀝青混凝土；1cm厚瀝青中砂下封層，18cm水泥穩(wěn)定碎石上基層，18cm水泥穩(wěn)定碎石下基層，20cm水泥穩(wěn)定粒料底基層，15cm級(jí)配碎石墊層。

　　二、原材料質(zhì)量控制

　　1.水泥。水泥作為集合料的一種穩(wěn)定劑，其質(zhì)量對(duì)集料的質(zhì)量是至關(guān)重要的，施工時(shí)選用終凝時(shí)間較長(zhǎng)，標(biāo)號(hào)較低的水泥。為使穩(wěn)定土有足夠的時(shí)間進(jìn)行拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓以及保證其具有足夠的強(qiáng)度，不應(yīng)使用快凝水泥、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)水泥。按合同要求本標(biāo)段使用由業(yè)主指定的水泥廠家提供的優(yōu)質(zhì)免檢水泥：廣東英德水泥廠熊貓牌425號(hào)普通硅酸鹽水泥。

　　2.碎石。本標(biāo)段沿線碎石儲(chǔ)量較為豐富，石料強(qiáng)度較高，大部分施工段能就近開(kāi)采，按路面墊層、底基層、基層施工的要求和用量，依經(jīng)濟(jì)合理的原則，經(jīng)過(guò)對(duì)沿線附設(shè)的石料加工場(chǎng)的原材料的調(diào)查、試驗(yàn)，分別選定那程嶺、漠地垌、陽(yáng)西程興石場(chǎng)作為三個(gè)基層拌和站使用碎石、石屑材料的供用場(chǎng)。碎石采用1～3cm，經(jīng)實(shí)驗(yàn)篩分在單級(jí)配區(qū)間。通過(guò)實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格控制碎石的其他指標(biāo)，壓碎值不大于30%，液限不超過(guò)25%，塑性指數(shù)小于6，有機(jī)質(zhì)含量不超過(guò)2%，硫酸鹽含量不超過(guò)0.25%等。

　　3.砂料。沿線大小河流較多，河砂儲(chǔ)量豐富，為石英質(zhì)中粗砂，采集方便，經(jīng)實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求。加之沿線降雨量充沛，河流溝溪縱橫交錯(cuò)，地下水位較高，經(jīng)實(shí)驗(yàn)水質(zhì)比較純潔，人畜就地飲用，農(nóng)作物灌溉都不存在問(wèn)題，所以沿線水可用以混合料的施工。

　　三、混合料的組成設(shè)計(jì)

　　3.1　路面底基層路面兩階段施工圖設(shè)計(jì)對(duì)路面底基層材料特性的要求中指出：“底基層所用材料為水泥穩(wěn)定粒料，其中粒料首選石屑，若石屑供應(yīng)不足時(shí)，可采用碎石、石屑、砂礫組成一定級(jí)配的混合料，摻配比例通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。”按設(shè)計(jì)要求于2002年2月3日鋪筑路面底基層試驗(yàn)路時(shí)，采用4%水泥石屑材料，通過(guò)鋪筑實(shí)驗(yàn)路發(fā)現(xiàn)，用水泥石屑作底基層存在兩方面問(wèn)題：主要是工程質(zhì)量方面，由于路面底基層用純石屑集料，集料中缺少粗骨料，養(yǎng)生期結(jié)束后，由于干縮、溫縮效應(yīng)，路面底基層易產(chǎn)生對(duì)工程質(zhì)量極為不利的橫向裂縫，且在養(yǎng)生期結(jié)束仍需繼續(xù)養(yǎng)生，從而增加工程成本。其次是材料供應(yīng)方面，由于石屑材料為石場(chǎng)碎石生產(chǎn)過(guò)程的附帶品，其產(chǎn)量最高僅為碎石產(chǎn)量的25%，因路面墊層、路面基層集料中都需石屑，如路面底基層用集料采用純石屑，則石屑在開(kāi)工后的短期內(nèi)將面臨嚴(yán)重短缺的不利局面，基于上述兩個(gè)原因底基層改為水泥級(jí)配碎石。路面底基層集料用碎石、石屑、砂礫組成一定級(jí)配的混合料的多組配合比的設(shè)計(jì)工作，是以節(jié)省石屑、增加施工和易性，保證路基質(zhì)量和使路面底基層具有良好強(qiáng)度和板體性，減少混合料離析等為原則。通過(guò)優(yōu)化配合比實(shí)驗(yàn)，試鋪實(shí)驗(yàn)路段，確立了路面底基層的施工配合比為4%水泥穩(wěn)定粒料，其中集料的摻配比例第一組為：2～4cm碎石∶1～3cm碎石∶石屑∶粗砂=20∶25∶35∶20.碾壓混合料的最佳含水量為6.8%，最大干容重為2.225g/cm³；第二組為2～4cm碎石∶1～3cm碎石∶石屑∶中粗砂=15∶25∶40∶25。碾壓混合料最佳含水量為7.0%，最大干容重為2.230g/cm³，以上兩組配合比可根據(jù)附近材料的供應(yīng)情況選用，因?yàn)閮山M配合比通過(guò)試驗(yàn)試鋪各項(xiàng)指標(biāo)滿足技術(shù)規(guī)范要求。

　　3.2　路面基層采用6%水泥、碎石、石屑、砂礫組成一定級(jí)配的混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，以保證工程量為主，同時(shí)考慮材料供應(yīng)情況及施工易操作為原則，經(jīng)優(yōu)化配合比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)路段的鋪筑，確定了路面基層的施工配合比為5.5%水泥穩(wěn)定碎石，其中集料的摻配比例：1～3cm碎石∶石屑∶中粗砂=45∶35∶20，碾壓混合料的最佳含水量為6.9%，最大干容重為2.240g/cm³。

　　四、應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

　　1、廠拌設(shè)備的選型。拌和設(shè)備的質(zhì)量直接影響混合料拌和的質(zhì)量，而拌和設(shè)備的好壞的關(guān)鍵就要看其骨料、粉料、水等各種物料的配合比精度是否能夠得到保證，本標(biāo)段選用WBC300型穩(wěn)定土廠拌設(shè)備。該設(shè)備采用電磁調(diào)速控制系統(tǒng)，能較好的保證各種物料的配合比，且拌和均勻，性能穩(wěn)定。

　　2、嚴(yán)格控制水泥劑量。水泥劑量太小，不能保證水泥穩(wěn)定土的施工質(zhì)量；而劑量太大，既不經(jīng)濟(jì)，還會(huì)使基層的裂縫增多、增寬，從而引起瀝青面層的相對(duì)應(yīng)的反射裂縫。所以，必須嚴(yán)格控制水泥用量，做到經(jīng)濟(jì)合理，精益求精，以確保工程質(zhì)量。

　　3、混合料的含水量控制。廠拌混合料現(xiàn)場(chǎng)，每天由后場(chǎng)專職試驗(yàn)人員在早上、中午、下午分別測(cè)定各種集料的含水量，根據(jù)施工配合比設(shè)計(jì)的最佳含水量指標(biāo)，結(jié)合當(dāng)天的氣溫、濕度、運(yùn)距情況確定混合料拌和時(shí)的用水量。在前場(chǎng)負(fù)責(zé)檢測(cè)壓實(shí)度的專職試驗(yàn)人員，在混合料攤鋪整型過(guò)程中亦及時(shí)測(cè)定混合料的含水量，及時(shí)指揮壓路機(jī)碾壓，力求在最佳含水量條件下碾壓，盡量避免由于含水量過(guò)大出現(xiàn)“彈軟”、“波浪”等現(xiàn)象，影響混合料可能達(dá)到密度和強(qiáng)度，增大混合料的干縮性，使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫；或由于含水量偏小使混合料容易松散，不易碾壓成型，也會(huì)影響混合料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度。所以只有嚴(yán)格按規(guī)范施工，加強(qiáng)每一施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，才能保證施工質(zhì)量。

　　4、混合料的運(yùn)輸應(yīng)避免車輛的顛簸，以減少混合料的離析。在氣溫較高、運(yùn)距較遠(yuǎn)時(shí)要加蓋氈布，以防止水分過(guò)分損失。

　　5、混合料攤鋪接縫的處理。接縫有縱向接縫和橫向接縫兩種，當(dāng)攤鋪機(jī)寬度足夠時(shí)，整幅攤鋪時(shí)不存在縱縫接縫問(wèn)題。當(dāng)攤鋪機(jī)的攤鋪寬度不足時(shí)，采用2臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后同步向前攤鋪混合料，并一起進(jìn)行碾壓，這樣也可以避免縱向接縫。由于本標(biāo)段結(jié)構(gòu)物較多，一般情況下都以兩結(jié)構(gòu)物間為一施工段落，避免了橫向接縫，如有特殊，需設(shè)置橫向接縫，其處理方法是將攤鋪機(jī)附近及其下面未經(jīng)壓實(shí)的混合料鏟除，將已碾壓密實(shí)且高程和平整度符合要求的末端挖成一橫向垂直向下的斷面，攤鋪機(jī)返回到壓實(shí)層的端部，用木墊板墊至虛鋪高度，再攤鋪新的混合料，繼續(xù)下一步施工。

　　6、混合料的壓實(shí)?；旌狭辖?jīng)攤鋪機(jī)攤鋪成型后，即可用壓路機(jī)碾壓，碾壓長(zhǎng)度需根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定，如果實(shí)測(cè)混合料的含水量高于最佳含水量，且氣溫較低時(shí)可適當(dāng)延長(zhǎng)碾壓長(zhǎng)度，如果混合料已接近最佳含水量且溫度較高蒸發(fā)快時(shí)，應(yīng)縮短碾壓長(zhǎng)度，確保在最佳含水量時(shí)進(jìn)行碾壓。

　　7、混合料的養(yǎng)生。對(duì)已完成碾壓并經(jīng)壓實(shí)度檢測(cè)合格后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)生，不能延誤。養(yǎng)生可用不透水的塑料薄膜覆蓋或用濕砂覆蓋進(jìn)行養(yǎng)生，也可用瀝青乳液進(jìn)行養(yǎng)生，還可以在完成的基層上即時(shí)做下封層，利用下封層進(jìn)行養(yǎng)生，同時(shí)也可在已完成混合料直接灑水養(yǎng)生。按技術(shù)規(guī)范養(yǎng)生期應(yīng)不小于7d，在養(yǎng)生期間應(yīng)由專人負(fù)責(zé)限制車輛行駛，除灑水車外，絕對(duì)禁止重型車輛行駛。本標(biāo)段采用兩種方法養(yǎng)生，加蓋塑料薄膜和灑水車進(jìn)行養(yǎng)生。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　高速公路基層施工質(zhì)量的控制雖然受到人員、機(jī)械、材料、水文、氣候、施工工藝等多種因素的綜合影響，但只要嚴(yán)格按要求施工，完全能夠保證工程質(zhì)量。通過(guò)對(duì)已完成的陽(yáng)江段水泥穩(wěn)定碎石基層測(cè)試，其表面平整、無(wú)輪跡或隆起，橫縱斷面正確，平均壓實(shí)度達(dá)到99.1%，最低壓實(shí)度為98.4%，滿足《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。