随着我国高速公路建设的迅猛发展, 人们对高速公路平整度及行车舒适性的要求越来越高。水泥稳定碎石是近几年新兴的用于高等级公路底基层、基层施工的一种半刚性路面结构型式。作为沥青混凝土的下承层, 因其具有良好的板体性、水稳性和抗冻性, 力学强度可视需要而调整以及整体承载能力强等优点, 正逐渐受到设计部门和建设单位的青睐。但因其材料级配、水泥剂量, 摊铺碾压及工后养生在实际施工中较难控制, 稍有不甚, 就会产生裂缝, 厚度、强度不能满足设计要求等缺陷, 导致沥青面层龟裂破坏, 造成不可估量的损失。
1 水泥稳定碎石的特点
(1) 具有足够的强度和刚度:水泥稳定碎石受水泥的水化作用影响, 具有较高的强度, 且早期强度较好, 能满足不同公路等级对基层强度和刚度的需要。 (2) 具有足够的水稳性:水泥稳定碎石的强度较稳定, 其强度形成与水泥用量, 含水量, 施工温度养生条件, 材料配比设计有关, 不易受天气和降水的影响。 (3) 有足够的抗冲刷能力:由于水泥稳定碎石基层是机械碾压而成的且稳定性较好, 整体性强, 在受到外界水的冲刷下, 不易渗透到基层。
2 混合料的配比设计
(1) 材料选择。根据技术规范和实际施工经验, 一般采用四种石料配, 9.5mm~315mm, 4.7 5 m m~9.5 m m, 2.3 6~4.7 5 m m2.36 mm以下 (石屑) , 各材料按掺配比例合成级配控制范围应符合广东省指导意见要求, 粗集料的压碎值不大于25%, 其他技术指标必须满足施工技术规范要求。 (2) 水泥选用。选用水泥的终凝时间须在6小时左右。水泥的供应选择生产能力强的厂家, 厂家须将水泥的终凝时间调整至规定的时间范围, 通过试验以使用p.032.5普通硅酸盐水泥为佳。为减少稳定碎石的收缩裂缝, 水泥使用量控制在5%以内, 现场取样试件7d强度达到4MPa (规范是3~5MPa) , 最大不得超过6MPa, 以保证水泥稳定碎石基层的整体强度。
3 水泥稳定碎石基层施工质量控制措施
(1) 水泥稳定碎石试验段。为做到水泥稳定碎石施工的程度化, 规范化, 标准化施工单位须认真做好试验段, 对其进行总结, 掌握施工单位存在的问题和解决的方法, 确定施工人员, 机械设备, 试验检测的合理配置, 由此提出指导大面积施工的方案。 (2) 拌和。采用厂拌法施工, 拌合站场地应宽阔, 交通便利。碎石分类分仓堆放, 并做好标示, 在正式生产混合料之前, 先调试好所用的设备, 使混合料颗粒组成和含水量都达到规定的要求, 原集料的颗粒组成发生变化时, 则重新调试设备, 拌和时应做到配料准确, 拌和均匀。拌和含水量比最佳含水量大约多0.5%~1%, 以补偿施工过程中水分蒸发的损失, 并根据集料含水量的大小、气候及气温变化的实际情况 (如早、中、晚不同) 以及运输和运距情况及时调整加水量, 确保施工时处于最佳含水量。实际施工中采用的水泥剂量比现场室内试验确定的剂量多0.5%, 并根据拌和混合料水泥剂量的稳定情况, 适量增加水泥用量, 以保证混合料的质量。从拌合机内加水拌和到完成压实工作的时间一般不超过2h, 严禁超过初凝时间。为了防止装料过程中集料离析现场, 采取严格控制堆料高度的措施, 一般情况控制4m~6m高度以下, 并且分层堆放。 (3) 混合料的摊铺。 (1) 摊铺前, 对底基层标高进行检查, 每隔10m检查一个断面, 每个断面查4个控制点, 发现不合格须进行局部处理, 将底基层表面洒水保湿。 (2) 摊铺机就位后, 要重新检查校核钢丝绳的标高, 加密并稳固钢丝绳固定架, 拉紧钢丝绳, 固定架由直径16mm~18mm的普通钢筋加工而成, 长度一般70cm左右, 钢丝绳采用直径3mm, 固定架应固定在铺设边缘25cm处, 桩钉间距以5m为宜, 曲线段可按半径大小适当架密。 (3) 摊铺过程中, 摊铺机的材料输送器要配套, 螺旋输送器的宽度应比摊铺宽度小50cm左右, 过宽会浪费混合料, 过窄会使两侧边缘部位50cm范围内的混合料摊铺密度过小, 影响摊铺效果, 必要时可用人工微型夯实设备对边部50cm范围进行夯实处理。由于全幅摊铺, 螺旋输送器传送到边缘部位的混合料容易出现离析现象, 应及时换填。 (4) 碾压。碾压遵循先轻后重、由低位到高位、由边到中的原则, 碾压时应控制混合料的含水量处于最佳值。先用180型单钢轮压路机及时并连续在全宽范围内进行一遍出压 (静压) , 碾压均与路中心线平行, 直线段由边到中、超高段由内侧到外侧依次连续均匀进行碾压, 相邻碾压轮迹重叠1/3轮宽, 然后用220型重型振动压路机继续碾压, 并检测压实度, 直到全宽范围都均匀达到规范规定的压实度及消除轮迹。在施工中气温也是很重要的影响因素, 要现场及时检测, 为了给压实度提供质量保证, 自检组紧跟工作组后面, 对形成的路面基层及时检测, 包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等, 需要调整时, 立即通知工地负责人进行调整。压实后的基层表面应达到平整、无轮迹和隆起现象, 压实度达到98%以上, 使其满足《公路工程质量检验评定标准》 (JTGF80/1-2004) 的要求, 碾压结束后按照路面基层施工技术规范的要求进行接缝处理。 (5) 接缝处理。接缝有纵向接缝和横向接缝两种, 当摊铺机宽度足够时, 整幅摊铺时不存在纵缝接缝问题。当摊铺机的摊铺宽度不足时, 采用2台摊铺机一前一后同步向前摊铺混合料, 并一起进行碾压, 这样也可以避免纵向接缝。由于结构物较多, 一般情况下都以两结构物间为一施工段落, 避免了横向接缝, 如有特殊, 需设置横向接缝, 其处理方法是将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除, 将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面, 摊铺机返回到压实层的端部, 用木垫板垫至虚铺高度, 再摊铺新的混合料, 继续下一步施工。 (6) 混合料的压实。混合料经摊铺机摊铺成型后, 即可用压路机碾压, 碾压长度需根据施工现场的实际情况确定, 如果实测混合料的含水量高于最佳含水量, 且气温较低时可适当延长碾压长度, 如果混合料已接近最佳含水量且温度较高蒸发快时, 应缩短碾压长度, 确保在最佳含水量时进行碾压。 (7) 养生。每一段碾压完成且自检压实度合格后, 立即进行养生, 不能延误。养生采用土工布覆盖养生, 在覆盖前, 先对自检合格的基层洒足量水养生, 然后铺设土工布。土工布经济、实惠、成本低且保湿度高, 覆盖不易小于7d, 在这期间封闭交通, 严禁车辆通行, 覆盖薄膜时纵、横向压砂或废料, 确保铺设到位, 防止干燥或忽湿, 及时洒水, 确保整个养生期间基层表面始终保持潮湿状态。
4 结语
水泥稳定碎石基层施工的关键是人员、材料、设备的合理配置, 在施工过程中要善于总结, 克服不良因素, 注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备, 对整个施工过程实施有效的动态管理, 严格控制各种试验及检测, 施工当中发现问题应及时处理, 只有加强管理, 精心组织施工, 才能创造优良工程。
摘要：水泥稳定碎石是一种半刚性基层, 具有整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好而且较经济的特点, 被广泛应用于修建高等级公路路面基层, 本文就水泥稳定碎石基层施工质量控制措施进行了探讨。
关键词：水泥稳定碎石,基层施工,质量控制