水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的控制

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

【摘　要】　通過廣東省開平市 - 陽(yáng)江市高速公路陽(yáng)江段水泥穩(wěn)定基層的施工實(shí)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(gè) 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(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(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 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(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(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)》。