水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)控制

1、水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)控制金星海（無錫路橋工程有限公司 江蘇無錫 214101）摘要：水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)控制的重點(diǎn)在于保證壓實(shí)度和平整度，而要達(dá)到二者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一的控制關(guān)鍵在于：混合料的配合比設(shè)計(jì)、混合料的拌和、攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)。關(guān)鍵詞：碾壓成型水泥穩(wěn)定碎石基層 施工技術(shù)控制水泥穩(wěn)定碎石基層作為一種半剛性路面基層，因其具有板體性好、強(qiáng)度高、初期強(qiáng)度增長(zhǎng)快、力學(xué)性能好、水穩(wěn)定性能好的等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于高等級(jí)公路中，而碾壓成型水泥穩(wěn)定碎石基層是采用瀝青攤鋪機(jī)將用水量較少的干硬性水泥穩(wěn)定碎石混凝土進(jìn)行攤鋪，壓路機(jī)碾壓成型的路面基層，大量的實(shí)踐和試驗(yàn)表明，碾壓成型水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)控制的

2、重點(diǎn)在于保證壓實(shí)度和平整度，而要達(dá)到二者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一的控制關(guān)鍵在于：混合料的配合比設(shè)計(jì)、混合料的拌和、攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)。1 水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設(shè)計(jì)1.1材料的要求 水泥穩(wěn)定碎石基層用料主要為水泥、碎石及石粉等。水泥除其他指標(biāo)要滿足設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定要求外，還必須滿足初凝時(shí)間不小于3小時(shí)，終凝時(shí)間不小于6小時(shí)的要求?；鶎佑盟槭仨殱M足單個(gè)顆粒最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm。各級(jí)配等級(jí)必須符合技術(shù)規(guī)范要求的粒料顆粒組成范圍（如表1）。對(duì)于級(jí)配碎石不但要對(duì)其壓碎值、級(jí)配4.75mm以下石屑的含量和塑性指數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，而且含泥量對(duì)基層收縮裂縫有直接影響，應(yīng)嚴(yán)加控制，塑性指數(shù)最好控制在6以下。表1水泥穩(wěn)定粒料

3、顆粒組成范圍級(jí)配編號(hào)通過下列方篩孔（mm）的重量百分比（%）液限（%）塑性指數(shù)31.526.5199.54.752.360.60.0751100901007289476729491735822072861.2配合比組成設(shè)計(jì)這是技術(shù)準(zhǔn)備工作最為重要的一環(huán)，配合比設(shè)計(jì)是施工質(zhì)量管理的重要內(nèi)容，是關(guān)系到工程質(zhì)量能否有效保證，施工能否順利進(jìn)行和是否經(jīng)濟(jì)合理的關(guān)鍵?；旌狭辖M成設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)確定的施工設(shè)備，并以控制施工速度的關(guān)鍵設(shè)備如攪拌站的供料情況或攤鋪機(jī)的攤鋪能力，選定初始碾壓段長(zhǎng)度，一般40m左右，從第一盤料加水拌和起至碾壓完畢止，不超過混合料的初凝時(shí)間。我們?cè)谒喾€(wěn)定碎石基層混合料的組

4、成設(shè)計(jì)中就是考慮水泥從加水拌和起就產(chǎn)生水化反應(yīng)，而且發(fā)現(xiàn)有混合料含水率越低，水化速度越快的特征。并作了混合料延遲時(shí)間成型試件強(qiáng)度與密度變化的試驗(yàn)。一般水泥的初凝時(shí)間在12h之間，終凝時(shí)間一般也在3h左右，為了達(dá)到緩凝的目的，我們采摻用WS型外加劑（糖蜜），可以根據(jù)施工碾壓成型延遲時(shí)間進(jìn)行摻量，可將初凝時(shí)間延緩至56h甚至更長(zhǎng)一些時(shí)間。2 施工放樣中、邊樁平面位置、高程放樣：用全站儀按坐標(biāo)法定出中邊樁位置，6米一個(gè)斷面，并用三角高程法在樁（或釘子）上放出高程。邊樁距中12.8米（填方段13.5米），中樁距中0.85米和0米。準(zhǔn)確測(cè)量樣樁頂標(biāo)高，設(shè)定鋪設(shè)時(shí)基準(zhǔn)線標(biāo)高。同時(shí)計(jì)算出基準(zhǔn)線頂面至松鋪面之

5、間的高差值，供攤鋪機(jī)就位安裝松鋪厚度板和攤鋪過程中檢測(cè)松鋪厚度用。基準(zhǔn)線材料采用34mm的鋼絞線，長(zhǎng)度為300500m，基準(zhǔn)線樁高100120cm，線樁托桿長(zhǎng)度4050cm，頭部有掛線口，另配有鎖定塊等。并在兩側(cè)用白灰劃出攤鋪范圍線，作為控制攤鋪寬度和攤鋪導(dǎo)向用。3 水泥穩(wěn)定混合料的拌和3.1拌和設(shè)備基層質(zhì)量的好壞直接影響到路面使用性能，而要保證基層的質(zhì)量，必須抓好施工機(jī)械的選擇，而拌和設(shè)備是保證碾壓混凝土基層工程質(zhì)量和進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益的前提。因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石為單位用水量很少的干硬性混凝土，同時(shí)考慮到混凝土的稠度的變化直接影響到壓實(shí)度和平整度，以及拌和時(shí)間對(duì)混凝土的影響，因此必須采用帶有自動(dòng)計(jì)量

6、裝置的強(qiáng)制式間歇式拌和機(jī)。因?yàn)r青攤鋪機(jī)(LTU120)生產(chǎn)能力較大，按照攤鋪寬11.65m厚20cm的基層，攤鋪速度按0.7m/min計(jì)算，每小時(shí)的拌和能力約100m3,同時(shí)以一個(gè)工作臺(tái)班（8h計(jì)算）完成300m（約700m3）計(jì)算，每小時(shí)的拌和能力應(yīng)達(dá)到約90 m3,同時(shí)按拌和機(jī)拌和能力的80%計(jì)算，則選擇拌和能力120 m3/h的拌和機(jī)可以滿足施工要求。同時(shí)考慮到拌合出來的混合料的均勻性，宜采用一臺(tái)拌合能力大的拌合機(jī)，而避免采用多臺(tái)小容量拌合機(jī)組合的形式。大量的試驗(yàn)表明采用一臺(tái)120m3/h的拌和機(jī)的施工效果優(yōu)于多臺(tái)50m3/h聯(lián)合作業(yè)的方式。3.2混合料的的拌合拌和設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)必須進(jìn)行調(diào)試

7、，要保證運(yùn)行正常，并報(bào)有相關(guān)資質(zhì)的單位進(jìn)行標(biāo)定，合格后才能投入使用。因水泥穩(wěn)定碎石單位用水量較少，屬干硬性混凝土，所以其拌合時(shí)間要比普通混凝土相應(yīng)增加。在施工中，我們按設(shè)計(jì)配合比水泥劑量6%，最佳含水率5.2%進(jìn)行拌和，采取了加長(zhǎng)拌和時(shí)間（拌和時(shí)間55秒60秒），或按拌和機(jī)額定拌合容量的60%進(jìn)行投料拌和。拌和質(zhì)量由試驗(yàn)室人員和機(jī)械操作手共同控制，嚴(yán)格按照試驗(yàn)室提供的施工配合比選用各料倉礦料規(guī)格和數(shù)量，拌和時(shí)各種集料、水泥用量準(zhǔn)確，以保證混合料的級(jí)配符合設(shè)計(jì)要求，保證出場(chǎng)的料均勻一致，無灰條、灰團(tuán)，色澤均勻，無粗細(xì)料分離現(xiàn)象。在拌和過程中隨時(shí)測(cè)定級(jí)配碎石的含水量以調(diào)整施工配合比，保證拌和好的混

8、合料接近最佳含水量（或略大于0.51%）拌合時(shí)注意外加劑（糖蜜）的稀釋，一般從廠家出來的糖蜜濃度為38%，要將其稀釋為8%，在拌和過程中派專人攪拌稀釋好的糖蜜以防其沉淀。在拌和過程中隨時(shí)取拌和好的混合料實(shí)測(cè)水泥劑量及其含水量（用微波爐在高溫下烘烤20分鐘），具體操作開盤施工穩(wěn)定后取樣測(cè)定上列指標(biāo)，后隨機(jī)隨時(shí)取樣，并作好記錄。4 水泥穩(wěn)定混合料的攤鋪4.1混合料的運(yùn)輸混合料的運(yùn)輸采用12T以上自卸汽車運(yùn)輸，汽車數(shù)量根據(jù)拌和場(chǎng)與攤鋪地點(diǎn)的距離確定，要求每一部汽車裝載混合料重量基本相等。為了減少混合料的離析現(xiàn)象，應(yīng)避免向一處堆料，可向車箱內(nèi)分3處落料，以使在卸料時(shí)混合料可以再次混合?；旌狭系倪\(yùn)輸應(yīng)盡

9、快運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，車上的混合料加覆蓋，減少水份損失。4.2混合料的攤鋪混合料的攤鋪，采用一臺(tái)寬度為12米的型號(hào)為L(zhǎng)TU120的瀝青混凝土攤鋪機(jī)半幅全寬方式 (攤鋪寬度為11.65m，厚20cm)攤鋪。4.2.1支模為使基層邊緣順直、整齊，按照施工放樣的位置在基層邊緣安裝鋼模（20槽鋼），模板頂面標(biāo)高為基層設(shè)計(jì)標(biāo)高，并用鋼釬牢固，使碾壓時(shí)不產(chǎn)生移動(dòng)和跑模。4.2.2下承層處理攤鋪前應(yīng)對(duì)底基層進(jìn)行砌底清掃，并將基層表面灑水潤(rùn)濕，但不能積水。4.2.3松鋪系數(shù)的確定確定起始攤鋪厚度，在進(jìn)行試驗(yàn)段施工時(shí)我們首先采用了1.15的松鋪系數(shù)，即起始攤鋪厚度為23cm，實(shí)施中，經(jīng)對(duì)采集的各數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)基層壓縮量絕

10、大部分均在5.56.2cm之間（平均值5.8cm），壓實(shí)系數(shù)（松鋪系數(shù)）在1.281.31之間，平均值為1.29，故采用松鋪系數(shù)為1.3，我們經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間施工得出了混合料的松鋪系數(shù)以1.291.32為宜。4.2.4攤鋪攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)根據(jù)拌和能力和運(yùn)輸能力，確定攤鋪機(jī)速度，宜采用超底速運(yùn)行攤鋪，并保持速度的穩(wěn)定，以減少出現(xiàn)攤鋪機(jī)停機(jī)待料的情況，來保持?jǐn)備伒倪B續(xù)性，提高基層平整度，試驗(yàn)表明攤鋪速度控制在0.71.0m/min時(shí)施工效果較好。攤鋪時(shí)“存積”混合料至少3車以上才攤鋪，攤鋪時(shí)，技術(shù)人員對(duì)已攤鋪的基層進(jìn)行標(biāo)高和厚度的跟蹤檢測(cè)，依檢測(cè)結(jié)果對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行調(diào)整，以保證施工質(zhì)量。4.2.5表面處理攤鋪機(jī)攤

11、鋪過后，人工補(bǔ)料及挖除“異常點(diǎn)”，即由專人用新拌制料進(jìn)行填補(bǔ)局部的“坑洞”，若發(fā)現(xiàn)局部粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，應(yīng)予挖除成四方形，深不小于10cm，用新拌制料填補(bǔ)。若出現(xiàn)“軟彈、松散、起皮”等現(xiàn)象，則應(yīng)立即清除，用新拌制合格料填補(bǔ)。攤鋪完成后碾壓前，安排專人采用砂漿拌和機(jī)拌制的粒徑在4.75mm以下的干凈石屑進(jìn)行嵌縫填補(bǔ)處理，以使表面平整飽滿、密實(shí)。實(shí)施中，采用與基層混合料同含水量（W=5.2% ±0.5%），同水泥含水量（C=67%）4.75mm以下石屑漿均勻“潑撒”，用竹掃把輔助進(jìn)行。5 碾壓成型5.1碾壓長(zhǎng)度確定初始碾壓段的長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好，但碾壓必須在混合料初凝之前完成，否則不但強(qiáng)度會(huì)大

12、幅度降低，甚至?xí)y以壓實(shí)。碾壓段長(zhǎng)度主要取決于拌和站供料、運(yùn)輸、攤鋪、修面以及碾壓至成型共需的時(shí)間。從施工來看，根據(jù)攤鋪快慢情況和混合料的初終凝時(shí)間，初始碾壓長(zhǎng)度可取為4050m為宜。5.2碾壓的時(shí)間混合料在攤鋪后，從開盤時(shí)間算起最遲必須在2小時(shí)20分鐘后開始碾壓，以保證整個(gè)碾壓成型完畢在混合料的初凝時(shí)間范圍內(nèi)。實(shí)施中，白天控制在2小時(shí)左右后即可碾壓，夜間因氣溫和露水影響可適當(dāng)延遲2030分鐘后碾壓。5.3碾壓碾壓方法：直線段，由兩側(cè)路肩向中心碾壓，在彎道，超高的路段上，由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進(jìn)行碾壓，使縱向順延，橫坡符合設(shè)計(jì)要求，碾壓過程中遵循初壓和終壓均采用膠輪壓路機(jī)碾壓的原則，利用輪胎壓路

13、機(jī)碾壓時(shí)的搓揉作用來消除基層表面形成的細(xì)小的表面裂縫，以及減小變形和提高表層密實(shí)度、平整度。碾壓順序?yàn)椋旱谝槐闉?6T膠輪壓路機(jī)靜壓，25T光輪壓路機(jī)小振一遍，大振23遍，再又膠輪或光輪靜壓收面一遍。實(shí)施中，根據(jù)在不同斷面，不同位置設(shè)置的控制點(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的返饋信息進(jìn)行調(diào)整為：膠輪靜壓一遍，光輪小振一遍，光輪大振兩遍，最后靜壓消除輪跡一遍即可（考慮到天氣原因，白天用光輪靜壓收面效果好，晚上用膠輪靜壓收面效果好，以避免了“粘輪”現(xiàn)象。）碾壓時(shí)執(zhí)行“先慢后快，先輕后重，先邊后中，先內(nèi)后外”碾壓原則，輪跡重疊1/31/2輪寬。在基層邊緣等壓路機(jī)難以壓實(shí)部分，故在邊緣4050cm范圍內(nèi)采用小型平板振動(dòng)夯（

14、戴納帕克LG-500型 ）碾壓，經(jīng)通過試驗(yàn)測(cè)得，振動(dòng)夯碾壓45遍即可達(dá)到要求。碾壓過程中，不允許壓路機(jī)在正在碾壓或剛碾壓好的基層上調(diào)頭、急剎車，以免破壞其表面，甚至其結(jié)構(gòu)，實(shí)施中，若出現(xiàn)表面“發(fā)白”現(xiàn)象，必須及時(shí)用噴霧器或澆花壺隨時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充水分。6 接縫處理6.1縱縫處理如采用一臺(tái)攤鋪機(jī)半幅一次攤鋪或兩臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合同時(shí)半幅一次攤鋪，則不出現(xiàn)縱向接縫，故只需對(duì)兩側(cè)進(jìn)行處理，基層兩側(cè)的處理，采用了“預(yù)安裝槽鋼或方木法”處理，雖費(fèi)時(shí)，但效果較佳。槽鋼或方木高度，從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得結(jié)果，應(yīng)為2426cm高為宜（基本上與松鋪高度相等），并固定牢固。6.2橫縫處理橫縫的出現(xiàn)主要有兩種，一種為因故中斷時(shí)間超過2小時(shí)

15、時(shí)設(shè)置的，一種為正常工作縫。橫縫的處理可采取攤鋪機(jī)駛離后安裝模板和碾壓完成后末端“切除法”。6.2.1立模法處理施工中在順行車方向采取預(yù)留長(zhǎng)度約60cm立端模（槽鋼或方木），人工將末端含水量合適的均勻混合料進(jìn)行整平，并用模板緊靠末端，同時(shí)將模板固定于下承層上，然后將末端接縫碾壓密實(shí)至設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行重新攤鋪新混合料前，將模板除去，重新清掃下承層并濕潤(rùn)，攤鋪機(jī)回到末端，重新攤鋪。6.2.2末端混和料“切除法”如攤鋪中斷時(shí)間超過2h時(shí)，將攤鋪機(jī)附近及其下面未經(jīng)壓實(shí)的混合料切除廢棄，并將已碾壓密實(shí)且高程和平整度均符合要求的末端挖成與路中心線垂直并垂直于受壓的斷面，然后清掃下承層并濕潤(rùn)，攤鋪機(jī)回到末端

16、重新攤鋪新混合料。7 養(yǎng)護(hù)因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石基層屬于半剛性結(jié)構(gòu)且為干硬性混凝土，其含水量較少，在其強(qiáng)度形成過程中受氣溫和濕度的影響較為明顯，為了保證其強(qiáng)度，應(yīng)及時(shí)采取措施保存和補(bǔ)充水分，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。在攤鋪碾壓完成后，進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期，養(yǎng)護(hù)可采用覆蓋土工布灑水進(jìn)行濕養(yǎng)生法養(yǎng)生，為確?；鶎颖砻鏉駶?rùn)，每天視基層表面情況由灑水車給予灑水，同時(shí)在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)禁止一切車輛通行（除灑水車外），養(yǎng)護(hù)期一般不少于 7天。養(yǎng)護(hù)也可以在水泥穩(wěn)定基層施工完畢，直接施工瀝青石屑下封層的方法進(jìn)行養(yǎng)生。施工時(shí)采用先油后石屑兩油兩料的層鋪法，因乳化瀝青滲性能好，同石屑粘結(jié)性能好，且受石屑含水率影響較少，所以施工中宜采用乳化瀝青，封層作好后，不但可以達(dá)到封閉基層表面養(yǎng)生，防止水分蒸發(fā)，而且可形成溫度場(chǎng)，提高養(yǎng)生溫度，有利于促進(jìn)早期強(qiáng)度的提高，并可減少濕養(yǎng)生用水?；鶎羽B(yǎng)生期（一般為7天）結(jié)束后開放