水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制要點及控制措施

1、水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制要點及控制措施水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制要點及控制措施 【摘要】本文從原材料質(zhì)量、混合料質(zhì)量、碾壓工藝、外觀質(zhì)量、施工延遲時間等方面入手，提出水泥穩(wěn)定碎石施工控制要點及控制措施，為提高水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量提供切實可行的施工方法?！娟P(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石質(zhì)量 控制要點 控制措施 路面基層是路面結(jié)構(gòu)的主要承重層。由于水泥穩(wěn)定碎石混合料與二灰碎石混合料相比：具有早期強度高、施工過程控制明確、施工周期短、試驗檢測方便等優(yōu)點，近幾年已在高速公路及一級公路基層施工中得以應(yīng)用。但水泥穩(wěn)定碎石混合料作為路面基層填料的起步較晚、應(yīng)用地區(qū)不多，至今尚無成熟經(jīng)驗可以借鑒，所以我們在施工中對關(guān)鍵工

2、序進行分析、總結(jié)很有必要。本文以泰州市沿江高等級公路路面工程施工中對水泥穩(wěn)定碎石基層的認識和體會，提出原材料質(zhì)量、混合料質(zhì)量、碾壓工藝、外觀質(zhì)量、施工延遲時間是水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量的控制要點，并明確在施工中相應(yīng)的控制措施，與同行探討。1 工程概況 泰州市沿江高等級公路起自沿江開發(fā)高等級公路揚州段高港大橋銜接處，向東經(jīng)高港區(qū)，接泰興泰常公路，經(jīng)過靖江市，終點與沿江開發(fā)高等級公路南通段相接，路線全長 Km。Y-5、Y-6兩個標段全長 Km。合同段基層設(shè)計為3040cm水泥穩(wěn)定碎石，分兩層施工，每層厚度為 1520cm，總量約為35萬噸。泰州沿江項目水泥穩(wěn)定碎石層施工中，圍繞質(zhì)量控制要點，我們采取了

3、科學、有效的措施，很好地消除了水穩(wěn)基層質(zhì)量通病。通過對原材料、混合料質(zhì)量控制，碾壓工藝優(yōu)化、外觀質(zhì)量提高以及施工延遲時間的縮短，在路面基層施工中收到了明顯的效果，在全線作為樣板路段。2 原材料控制要點及控制措施 水泥 泰州沿江項目水泥采用江蘇磊達股份有限公司生產(chǎn)的級普通硅酸鹽緩凝水泥，初凝時間大于3h15min，終凝時間大于5h10min，其它指標滿足規(guī)范要求。在緩凝水泥質(zhì)量控制要點中，首先是初凝結(jié)時間，必須大于3h，確保施工延遲時間（從混合料加水拌和到現(xiàn)場碾壓結(jié)束所需的時間）不大于水泥初凝時間。若因初凝時間較短，在施工中必須通過縮短施工延遲時間來滿足以上要求；其次是水泥膠砂強度，個別廠家因生

4、產(chǎn)技術(shù)不過關(guān)，雖然凝結(jié)時間滿足了要求，但強度較低（因緩凝劑加入造成水泥強度下降所致）。而且水泥強度的變化應(yīng)作為混合料水泥劑量調(diào)整的主要依據(jù)。最后應(yīng)注意散裝水泥使用時的溫度，不得高于500C，否則將造成混合料水化熱加快、水份散失加速，混合料含水量降低，基層壓實度和強度下降。因此，我們在進行水泥廠家選擇和水泥使用過程中除按國標準驗收外，應(yīng)重點控制以上項目的檢測。 碎石 泰州沿江項目碎石使用江蘇船山股份有限公司生產(chǎn)的石灰?guī)r，混合料由四種規(guī)格料摻配而成：1料（16）、2料（16mm）、3料（）、4料（）。14料表觀密度分別為： cm3、 g/cm3、 g/cm3、 g/cm3；13料吸水率分別為：%、

5、%、%。其它指標滿足規(guī)范要求。碎石質(zhì)量控制要點是：一是材質(zhì)的堅固性（壓碎值指標）與顆粒形狀（針片狀含量）滿足要求。二是材質(zhì)的穩(wěn)定性（因規(guī)格料的密度與吸水率變化，混合料的最大干密度、最佳含水量也將發(fā)生改變）。三是規(guī)格料級配的穩(wěn)定。14料分界點粒徑的通過率與混合料配比設(shè)計中原材料相應(yīng)點的通過率的誤差應(yīng)控制在±10%以內(nèi)（以保證混合料級配穩(wěn)定）。四是4料質(zhì)量，4料必須采用與粗集料相同的石料粉碎而成，嚴禁使用風化石和軟石等材料加工，呈乳白色、黃色、粉紅色等?？刂拼胧┦牵汗潭ǖV場并定期進行生產(chǎn)過程檢測，保證各規(guī)格料材質(zhì)及級配穩(wěn)定，定期對礦場篩孔進行檢查，出現(xiàn)篩孔破損或篩片安裝變形應(yīng)及時進行修正

6、；不得已更改礦場，必須重新進行混合料配比試驗；嚴格石料出礦場質(zhì)量及驗收質(zhì)量控制；加強4料粉塵及砂當量試驗，杜絕以次充好現(xiàn)象發(fā)生。3 混合料控制要點及控制措施 混合料質(zhì)量控制要點是：級配、含水量、水泥含量、粉塵含量及拌和樓計量系統(tǒng)的準確性。表1為泰州沿江項目基層水泥穩(wěn)定碎石混合料的實測指標，圖1 為混合料級配對比圖，供參考。表1 混合料技術(shù)指標統(tǒng)計表 級 配 通 過 率 （%）設(shè) 計含水量 設(shè) 計灰劑量 篩孔（mm）規(guī)范上限100.%規(guī)范下限規(guī)范中值設(shè)計級配實測均值%備 注最大干密度為cm3,級配均值樣本數(shù)為84個、含水量均值樣本數(shù)為168個、灰劑量均值樣本數(shù)為128個。 混合料級配控制要點主要

7、控制混合料級配與設(shè)計級配關(guān)鍵篩孔通過率允許偏差范圍，即、 mm 、 mm 、 mm通過率的允許偏差范圍，建議值依次為：±6%、±6%、±5%、±2%，同時嚴格控制混合料級配的穩(wěn)定性。控制措施 1進場前后原材料級配控制：進場前嚴格按規(guī)格料要求進行級配檢驗，超出要求范圍的料嚴禁進場，進場后（使用前）對料倉內(nèi)原材料取樣進行篩分試驗，若級配變化較大（與設(shè)計配比中原材料篩分結(jié)果相比，通過率差值大于5%時）應(yīng)及時根據(jù)篩分結(jié)果進行生產(chǎn)配比調(diào)整，確?；旌狭系暮铣杉壟浔M量與設(shè)計級配相近似；2原材料裝卸及使用過程中出現(xiàn)的級配離析處理：用挖機在料倉里打堆時進行均勻；使用過程中

8、出現(xiàn)的離析在每天開機前用裝載機或挖機進行均勻。3混合料生產(chǎn)過程中級配微調(diào)：每天開機后按頻率取樣進行篩分試驗，一般進行白料篩分，以此作為拌和樓的生產(chǎn)級配調(diào)整的依據(jù)。4前場攤鋪過程中目測出現(xiàn)離析現(xiàn)象（局部級配變化）：必須先分析原因，若裝卸或攤鋪過程造成的級配離析，及時進行裝卸方式調(diào)整或攤鋪機設(shè)定參數(shù)的調(diào)節(jié)；是混合料本身出現(xiàn)的離析，及時進行拌和樓配比的調(diào)整，并取樣進行驗證。5混合料檢測或目測出現(xiàn)級配不穩(wěn)定現(xiàn)象（在允許偏差范圍內(nèi)），必須進行配比的優(yōu)化，確?；旌狭霞壟涞姆€(wěn)定?；旌狭虾?控制范圍混合料碾壓前含水量控制范圍建議在：WoptWopt內(nèi)（Wopt為混合料最佳含水量）?？刂拼胧?.每天開機前進

9、行原材料含水量測定，出據(jù)生產(chǎn)配比單，作為拌和樓初始配合比設(shè)定值。2.開機后及時取樣，測定混合料的含水量（酒精燃燒法或炒干法），進行含水量調(diào)試。3.前場攤鋪過程中測試（或目測后）出現(xiàn)含水量偏差現(xiàn)象，應(yīng)及時進行調(diào)整。4.施工過程中因氣溫或運距發(fā)生變化應(yīng)及時進行調(diào)整，調(diào)整值通過實測含水量運輸過程中損失大小確定。水穩(wěn)混合料含水量變化對其施工質(zhì)量影響大且敏感性強，碾壓時含水量偏低（小于Wopt，對表1混合料而言，試驗表明，若混合料含水量小于%），混合料因起潤滑、粘接作用的水泥漿缺乏，和易性變差，碾壓困難，壓實度偏低，且在基層表面易出現(xiàn)松散現(xiàn)象，芯樣出現(xiàn)不完整現(xiàn)象；碾壓時含水量偏高（大于Wopt，對表1混

10、合料而言，試驗表明，若混合料含水量大于%），施工較易進行，但基層成型后表層產(chǎn)生裂縫的機率增大。所以嚴格控制水穩(wěn)混合料的含水量，對提高水穩(wěn)基層整體質(zhì)量至關(guān)重要。 混合料粉塵含水量、水泥劑量控制 控制范圍粉塵含量控制范圍建議為：46%；水泥劑量控制范圍建議為：設(shè)計值±%，宜控制在5%內(nèi)，嚴禁大于%。 控制措施首先要控制原材料的粉塵含量，并根據(jù)施工配比估算混合料粉塵含量在要求范圍內(nèi)。其次是在生產(chǎn)過程中通過混合料篩分結(jié)果進行檢測控制。含量偏高對施工操作有利，但易出現(xiàn)壓實度達不到要求，更為主要的是產(chǎn)生基層裂縫，所以必須嚴格控制上限，但粉塵含量偏低會造成混合料和易性下降，增加施工難度，并對基層強

11、度有一定影響，所以建議控制在46%；水泥劑量控制要以取樣檢測與總量控制相結(jié)合。生產(chǎn)過程中通過隨機采樣測定混合料水泥劑量，作為拌和樓水泥用量設(shè)定值調(diào)整的依據(jù)，以控制水泥劑量大小與均勻性，每天施工結(jié)束后進行實際水泥用量與設(shè)計用量比算，控制水泥總量。混合料水泥劑量的控制也應(yīng)根據(jù)水泥強度、試件無側(cè)限抗壓強度、基層芯樣情況進行優(yōu)化，在確?；旌狭蠌姸惹疤嵯驴刂扑嘤昧?。 拌和樓計量系統(tǒng)的精確性拌和樓計量系統(tǒng)的準確性是確保混合料各項性能指標得以實現(xiàn)的重要條件。 控制范圍 建議拌和樓各種石料計量的動態(tài)稱重誤差控制在5%之內(nèi)，水泥及水動態(tài)稱重誤差控制在3%之內(nèi)。控制措施首先在使用前進行標定，檢驗其計量的精確程度

12、，精確性不能滿足要求必須進行調(diào)試或維修。其次是使用過程中的定期鑒定，使用一定時間（建議一個月內(nèi)）或間歇時間超過兩周情況下進行一次自檢。再次是混合料性能指標超出規(guī)定范圍且對計量系統(tǒng)有懷疑時，應(yīng)對其進行重新檢定。4 碾壓工藝的控制要點及控制措施 碾壓工藝試驗正式施工前必須進行試鋪段試驗，找出可行、可靠、經(jīng)濟的機械組合方式，并在施工中加以驗證。表2是泰州市沿江高等級公路水穩(wěn)基層試鋪段碾壓組合方式與壓實度關(guān)系統(tǒng)計表（各種組合方式在正式施工中已得到驗證）。表2 組合方式與壓實度關(guān)系 組合方式雙鋼輪平板壓路機強振壓路機三 輪膠 輪壓實度代表值1JY -1JY-1QZ-2-JY-2%2JY-1JY-1QZ-

13、3-JY-2%3JY-1JY-1QZ-1QZ-2-JY-2%4JY-1JY-1RZ-1 QZ-1-JY-2%5JY-1JY-1QZ-2JY-1JY-2%6JY-1JY-1QZ-2JY-1JY-2%碾壓速度單位：Km/h說 明混合料最大干密度、最佳含水量分別為： g/cm3、% 、要求壓實度98%。注：表中符號含義，BW202AHD-2-雙鋼輪壓路機、YZ18J-3-平板壓路機、YZ20-強振壓路機、YZ18/21-三輪壓路機、LRS261-膠輪壓路機；JY-靜壓、QZ-強振、RZ-弱振；1、2、3分別代表碾壓一、二、三遍；代表碾壓順序。組合方式與壓實度關(guān)系分析組合方式1、2、3、4壓實度偏低，

14、無法確保正式施工時壓實度要求；組合方式5、6壓實度適宜，既滿足要求又有一定的富余系數(shù)。組合方式1、2、4說明：水泥穩(wěn)定碎石強振1遍壓實度較低，而強振3遍與強振2遍壓實度變化不明顯（略有增加），說明選擇2遍強振是適宜的，采用3遍強振是不經(jīng)濟的。由組合方式1、5、6可見：增加三輪YZ18/21一遍穩(wěn)壓可使壓實度提高23個百分點，且三輪穩(wěn)壓比YZ18J-3-平板穩(wěn)壓效果好（組合方式3），說明水泥穩(wěn)定碎石無機結(jié)合料進行重型穩(wěn)壓后效果明顯。組合方式5、6兩種碾壓都滿足施工要求，說明在強振前后采用三輪進行穩(wěn)壓效果較好，但考慮到水泥混合料碾壓的平整度與及時性要求，故將三輪靜壓放在YZ20強振之后。因此在正式

15、時選用的碾壓工藝為：雙鋼輪靜壓1遍平板靜壓1遍YZ20強振2遍三輪靜壓1遍膠輪靜壓12遍。 碾壓工藝控制措施碾壓過程必須有專人指揮、監(jiān)督，明確碾壓分區(qū)、控制碾壓速度、嚴格碾壓工藝，杜絕漏壓、過壓及延遲碾壓。 壓實度控制，復壓結(jié)束后（膠輪靜壓前）立即進行壓實度檢測，對壓實度不足處及時進行補壓，確保在混合料初凝前壓實度達到設(shè)計要求。 外觀質(zhì)量控制，控制碾壓速度及均勻性、輪跡重疊寬度、及一次碾壓長度，避免表層出現(xiàn)：波浪、推移（混合料級配偏細較易出現(xiàn)）、涌包、明顯輪跡。在保證碾壓不超時的情況下盡量增加一次碾壓長度，減少壓路機停止、啟動次數(shù)，提高外觀質(zhì)量。對于壓路機變速、停車造成的波浪、涌包現(xiàn)象在下次碾

16、壓前人工予以消除。5 施工延遲時間的控制要點及控制措施 控制要點要求：施工延遲時間不大于混合料的初凝時間。混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓成型以及各環(huán)節(jié)的間隔時間組成了施工延遲時間，由于水泥穩(wěn)定碎石混合料初凝時間無法準確測定，一般以水泥的初凝時間作為混合料的初凝時間?？刂拼胧?首先是實測水泥的初凝時間。水泥品種不同、批號不同其初凝時間不盡相同，所以應(yīng)以每批次水泥實測結(jié)果為準。其次是控制施工的延遲時間?；旌狭习韬汀⑦\輸、攤鋪時間一般是相對固定的，所以控制施工的延遲時間主要是控制碾壓成型時間及各環(huán)節(jié)的間歇時間，碾壓成型時間決定于每次碾壓段的長度（碾壓工藝確定情況下），對不影響施工進度及外觀質(zhì)量的情況下

17、應(yīng)盡可能縮短每次碾壓段的長度，以縮短碾壓成型時間（碾壓段的長度通過試鋪段予以確定）；縮短各環(huán)節(jié)的間歇時間是控制施工延遲時間的主要手段，通過混合料拌和速度、運輸能力、攤鋪速度、碾壓能力等環(huán)節(jié)的合理匹配，前、后場緊密配合，盡可能縮短施工延遲時間且滿足其不大于混合料的初凝時間。 6 外觀質(zhì)量控制要點及控制措施控制要點控制基層外觀質(zhì)量的有效途徑是減少或消除其質(zhì)量通病，水穩(wěn)基層外觀質(zhì)量通病主要有：局部離析、松散、裂紋、平整度差等?？刂拼胧┽槍植侩x析，首先從原材料入手，控制規(guī)格料級配范圍、消除裝卸、使用過程中出現(xiàn)的離析現(xiàn)象，確保原材料在投入拌和樓料倉前最大限度內(nèi)均勻一致；其次是消除拌和樓成品倉卸料時產(chǎn)生

18、的離析，裝車時車輛前后移動，每車料至少前后移動三次；最后是攤鋪時局部離析的消除。攤鋪機起、止步，攤鋪機中縫、拼縫以及攤鋪過程中攏料后都將出現(xiàn)混合料離析，采取的措施是：保證攤鋪機布料器及料位傳感器性能完好，確保混合料第二次攪拌時的均勻性；作好料車的協(xié)調(diào)指揮工作，盡力減少攤鋪機攏料，杜絕特殊情況外的停機現(xiàn)象；對攤鋪機后（碾壓前）出現(xiàn)的離析現(xiàn)象，立即進行人工填補，若離析料較多且厚度較大應(yīng)進行換料處理，以消除表面離析現(xiàn)象。局部表層松散造成的原因有：混合料離析（粗料集中）、表層含水量偏低（混合料本身含水量低或因碾壓不及時造成表面水份散失）、漏壓、養(yǎng)生不充分等。對已出現(xiàn)混合料表層含水量偏低現(xiàn)象，可適當補充

19、水份或替換含水量適宜的混合料并及時碾壓成型；碾壓過程和碾壓結(jié)束必須專人跟蹤、檢查，嚴格碾壓工藝，發(fā)現(xiàn)有漏壓現(xiàn)象及時進行補壓；充分的養(yǎng)生是保證水穩(wěn)基層表面質(zhì)量的重要措施，必須認真對待，養(yǎng)生所用的無紡土工布要保證質(zhì)量，以達到吸水、保水的效果，覆蓋要到邊到角并用砂袋壓住，確保養(yǎng)生期間不出現(xiàn)基層外露現(xiàn)象，灑水養(yǎng)生時間的長短、次數(shù)要視氣候而定。表面裂縫是水穩(wěn)基層質(zhì)量通病之一，通過有效的控制措施，能得以較好地控制，在泰州市沿江高等級公路全線施工結(jié)束后（23個月內(nèi)）未發(fā)現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，與滬寧擴建工程相比，收效顯著。主要的措施是：一是嚴格控制混合料碾壓前含水量。統(tǒng)計表明：全線現(xiàn)場實測含水量平均值為%（樣本數(shù)168個，設(shè)計最佳含水量為%），單點值在WoptWopt之間且均勻性較好；二是控制原材料中細集料的質(zhì)量（材質(zhì)及砂當量）、混合料粉塵含量。統(tǒng)計表明：平均粉塵含量為%（樣本數(shù)84個），單點值在46%之間且均勻性較好；三是控制水泥用量。統(tǒng)計表明：平均水泥劑量為%（樣本數(shù)128個，設(shè)計水泥劑量為%），單點值在設(shè)計值±%之間且均勻性較好；四是重視養(yǎng)生，安排專人負責，固定專用灑水車，芯樣取出前必須保證基層表面處于濕潤狀態(tài)（一般為710天）。減少水泥穩(wěn)定碎石裂縫