水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的控制

1、水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的控制【摘要】通過廣東省開平市 - 陽江市高速公路陽江段水泥穩(wěn)定基層的施工實踐 , 詳細(xì)闡述了水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵步驟 , 以及應(yīng)注意的幾個 問題 。 【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石 ; 基層 ; 施工 ; 質(zhì)量控制 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 , 被廣泛用于修建高速公路路面基層或底基層。雖然其優(yōu)點很多 , 使用范圍也比較廣泛 , 但是若對其特點了解不足 , 施工質(zhì)量控制不好 , 就不能充分發(fā)揚其長處 , 甚至?xí)粝鹿こ屉[患 , 造成嚴(yán)重的后果。筆者以開陽高速陽江段水泥穩(wěn)定碎石基層施工實踐為例 , 淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量

2、控制。 一、工程概況廣東省開平 - 陽江高速公路是全國高等級公路網(wǎng)國道主干線同江 - 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 大動脈 , 全長 126km,2000 年 9 月動工 , 計劃 2003 年 6 月通車。按平原微丘區(qū)設(shè)計 , 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

3、料底基層 ,15cm 級配碎石墊層。 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)量對集料的質(zhì)量是至關(guān)重要的 , 施工時選用終凝時間較長 , 標(biāo)號較低的水泥。為使穩(wěn)定土有足夠的時間進(jìn)行拌和、運輸、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 號普通硅酸鹽水泥。 2 碎石。本標(biāo)段沿線碎石儲量較為豐富 , 石料強(qiáng)度較高 , 大部分施工段能就近開采 , 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)過對沿線附設(shè)的石料加工

4、場的原材料的調(diào)查、試驗 , 分別選定那程嶺、漠地垌、陽西程興石場作為三個基層拌和站使用碎石、石屑材料的供用場。碎石采用 1 3cm, 經(jīng)實驗篩分在單級配區(qū)間。通過實驗嚴(yán)格控制碎石的其他指標(biāo) , 壓碎值不大于 30%, 液限不超過 25%, 塑性指數(shù)小于 6, 有機(jī)質(zhì)含量不超過 2%, 硫酸鹽含量不超過 0.25% 等。 3 砂料。沿線大小河流較多 , 河砂儲量豐富 , 為石英質(zhì)中粗砂 , 采集方便 , 經(jīng)實驗各項指標(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 , 地下水位較高 , 經(jīng)實驗水質(zhì)比較純潔 , 人畜就地飲用 , 農(nóng)作物灌溉都不存在問題 , 所以沿線水可用以混合料的施工。

5、三、混合料的組成設(shè)計 3.1 路面底基層路面兩階段施工圖設(shè)計對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 , 可采用碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料 , 摻配比例通過實驗確定?！卑丛O(shè)計要求于 2002 年 2 月 3 日鋪筑路面底基層試驗路時 , 采用 4% 水泥石屑材料 , 通過鋪筑實驗路發(fā)現(xiàn) , 用水泥石屑作底基層存在兩方面問題 : 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

6、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碎石生產(chǎn)過程的附帶品 , 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 , 基于上述兩個原因底基層改為水泥級配碎石。路面底基層集料用碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料的多組配合比的設(shè)計工作 , 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。通過優(yōu)化配合比實驗 , 試鋪實驗路段 , 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

7、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 , 因為兩組配合比通過試驗試鋪各項指標(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、砂礫組成一定級配的混合料進(jìn)行配合比設(shè)計 , 以保證工程量為主 , 同時考慮材料供應(yīng)情況及施工易操作為原則 , 經(jīng)優(yōu)化配合比實驗

8、 , 通過試驗路段的鋪筑 , 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 問題 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

9、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) , 還會使基層的裂縫增多、增寬 , 從而引起瀝青面層的相對應(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 , 每天由后場專職試驗人員在早上、中午、下午分別測定各種集料的含水量 , 根據(jù)施工配合比設(shè)計的最佳含水量指標(biāo) , 結(jié)合當(dāng)天的氣溫、濕度、運距情況確定混合料拌和時的用水量。在前場負(fù)責(zé)檢測壓實度的專職試驗人員 , 在混合料攤鋪整型過程中亦及時測定混合料的含水量 , 及時指揮壓路機(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大出

10、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、運距較遠(yuǎn)時要加蓋氈布 , 以防止水分過分損失。 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 , 整幅攤鋪時不存在縱縫接縫問題。當(dāng)攤鋪機(jī)的攤鋪寬度不足時 , 采用 2 臺攤鋪機(jī)一前一后同步向前攤鋪混合料

11、, 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)壓實的混合料鏟除 , 將已碾壓密實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?；旌狭辖?jīng)攤鋪機(jī)攤鋪成型后 , 即可用壓路機(jī)碾壓 , 碾壓長度需根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況確定 , 如果實測混合料的含水量高于最佳含水量 , 且氣溫較低時可適當(dāng)延長碾壓長度 , 如果混合料已接近最佳含水量且溫度較高蒸發(fā)快時 , 應(yīng)縮短碾壓長度 , 確保在最佳含水量時進(jìn)行碾壓。 7 混合料的養(yǎng)生。對已完成碾壓并經(jīng)壓實度檢測合格后應(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做下封層 , 利用下封層進(jìn)行養(yǎng)生 , 同時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 , 絕對禁止重型車輛行駛。本標(biāo)段采用兩種方法養(yǎng)生