淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質量控制

淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質量控制【摘

要】根據JTJ034—2000公路路面基層施工技術規(guī)范要求，文章結合*****二級公路水泥穩(wěn)定碎石基層的施工，總結出了質量的控制點，以及施工中所存在的問題。

【關鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石；基層；施工工藝；質量控制

一、引言

*****公路改建工程，跨越舒城、金安區(qū)、霍山三個區(qū)、縣，呈東西走向，東與S317直接G206，西與G105相連，全長30.685867Km。

本項目采用山嶺重丘二級公路標準，計算行車時速40Km/小時，路基寬12m，路面寬9m，本項目共有小橋4座，中橋1座，涵洞137道（設計）。設計荷載：汽—20；掛—100。路面結構：底基層：20cm天然砂礫加20cm路拌級配碎石（新線段），12～26cm路拌級配碎石（老路補強）；基層：20cm，5%水泥穩(wěn)定碎石；下封層：乳化瀝青；下面層：4cm中粒式瀝青碎石；上面層：3cm細粒式瀝青碎石。

*****公路二級公路改建工程，基層采用了水泥穩(wěn)定碎石，即水泥、碎石，天然砂按一定比例組成的混合料。由于按現(xiàn)行規(guī)范要求設計的配合比收縮系數(shù)較大，加之施工工藝簡陋，易使該種基層形成裂縫、離析等影響路面使用性能。因此在基層修筑過程中，如何搞好水泥穩(wěn)定基層的配合比設計，如何保證其施工質量顯得尤為重要?；鶎淤|量的好壞直接影響路面使用壽命，保證基層的質量，必須抓好施工機械的配備，試驗段的實施，以及基層大面積施工等各個環(huán)節(jié)。

二、水泥穩(wěn)定碎石基層的施工程序

（一）原材料

水泥：水泥作為穩(wěn)定劑，其質量至關重要。本項目選用縱陽P.O.32.5普硅水泥，在進場過程中每批次或每500t檢測一個樣品，進行水泥標號、初凝時間、終凝時間、安定性、細度指標的檢驗(見表1)。

表1水泥穩(wěn)定碎石基層水泥質量要求

碎石：選用五顯金城石料：技術要求及試驗檢測結果見表2。石料按粒徑分為小于16mm及16～31.5mm兩級與砂級配，經試驗確定各級石料及砂的摻配比例。

表2水泥穩(wěn)定碎石基層集料技術要求及選料試驗檢測結果（略）天然砂：選用杭埠河上游中.粗砂，試驗檢測結果見表3，在進料過程中每2000m3檢測2個樣品，當有懷疑時進行有機質含量和硫酸鹽含量的檢測

水泥穩(wěn)定碎石：根據*****公路改建工程項目辦對路面基層水泥穩(wěn)定碎石混合料組成設計的要求，本著使路面設計建立在科學和經濟合理的基礎上，結合當?shù)夭牧虾褪┕きh(huán)境等實際情況，按照設計彎沉值Ls=45.9(0.01mm)，回彈模量為1500Mpa，七天浸水抗壓強度3.0MPa進行。

通過幾種粒料級配試驗，最后確定摻配比例為：16～31.5mm碎石占30%，5～16mm碎石占30%，河砂占40%，可滿足規(guī)范級配要求（見表4）。

表3水泥穩(wěn)定碎石基層集料試驗結果（略）

表4

根據材料配合比計算混合料的級配組成（略）按以往施工經驗暫以5%水泥劑量為標準，分別增加減少1%水泥劑量各做一組試驗，從試驗結果來看4%劑量水穩(wěn)砂礫強度略低，安全系數(shù)小，5%劑量基本能夠滿足要求；6%劑量則強度過高不經濟，因此選用5%水泥劑量作為施工標準。

表5

基層水泥穩(wěn)定碎石無側限試驗結果（略）

考慮室內試驗與實際施工存在的差異，氣溫較高、干燥時，施工含水量較最佳含水量增加0.5%～1%左右（憑施工經驗觀察而定）。

水泥延遲時間對強度的影響：水泥延遲時間的長短直接影響水泥穩(wěn)定基層的施工質量。過短影響水泥穩(wěn)定混合料的攪拌、運輸、攤鋪等工序；過長則影響水泥穩(wěn)定基層強度的形成。因此，在確定施工配合比時，水泥延遲時間的測定很重要。

表6是根據所確定的配合比，在三種各延遲時間下的水泥穩(wěn)定碎石7天無側限強度值。

表6

不同延遲時間下的無側限抗壓強度（略）

由表中試驗結果分析得出，當試件制作時間從4h延遲至6h，強度也能滿足要求。

（二）施工機械的配備

在施工過程中，施工機械要求如表7所示：

表7

施工機械的配備（略）（三）試驗段的實施

鋪筑試驗路段的目的，是為了總結和確定施工過程中所需的各種參數(shù)，便于指導大面積的生產。經監(jiān)理工程師批準，在已驗收合格的底基層路段上鋪筑200m試驗路段。具體實施步驟如下：

1.施工前檢查底基層的高程、橫坡、平整度，寬度指標并做詳細記錄。

2.清除工作面上的松散粒料、灰塵、泥土和其他雜物。

3.進行施工測量放樣.由測量人員準確量出路面中線、寬度線、高程。定出引導攤鋪機行走的標高基準控制線，要求用鋼筋焊接的支桿按直線段10m間隔錠入地面，并用鋼絲繩拉緊，起到攤鋪機行走控制方向和高程的作用。

4.按擬定方案組織施工，詳細記錄，及時桿測攤鋪厚度，攤鋪機行走速度，壓路機碾壓速度和碾壓遍數(shù)。

5.試驗段施工結束后，按部頒盡快驗收試驗段高程厚度、平整度、壓實度、強度和路拱等。

6.根據現(xiàn)場獲取的數(shù)據和驗收檢測結果，以及試驗段施工過程中采用的施工方法，施工工藝，人員機械設備等情況，總結分析確定大面積施工配合比和施工方案。

7.編制試驗路總結報告，報請監(jiān)理工程師審批。

8.批準后，進行水泥穩(wěn)定碎石基層的大面積施工。

9.實驗段數(shù)據總結：

壓實設備類型和最佳組合方式：試驗得知，攤鋪平整后的混合料應先用輪胎式振動壓路機靜壓2遍，微振1遍，再強振2遍，緊接用18—21T光輪壓路機碾壓2～3遍，最后用振動碾壓2遍結束（先強后微）。另外，碾壓過程中，準備一臺噴霧灑水車灑水，保持水泥穩(wěn)定碎石表面濕潤。

碾壓遍數(shù)的確定：在試驗中，通過實驗室人員現(xiàn)場灌砂法跟蹤檢測壓實度并記錄可得出。

松鋪系數(shù)的確定：在試驗中，通過定點、定樁位控制測量高程并記錄.可得出水穩(wěn)碎石松鋪系數(shù)為1.33～1.37間，并取1.35的松鋪系數(shù)指導全線施工。

混合料質量控制：按業(yè)主要求，采用集中廠拌、電子自動配料方法生產混合料，自卸車運輸至施工作業(yè)面攤鋪。正式生產前和生產中定時和不定時檢測水泥穩(wěn)定碎石混合料的各項指標，并隨時進行調試。

無側限抗壓強度試驗：工地試驗室現(xiàn)場取樣，監(jiān)理監(jiān)督做7天無側限抗壓檢測。

鉆芯取樣：7天后現(xiàn)場鉆芯取樣3個，芯樣外觀要光滑密實，集料分布要均勻，整體性好。

（四）水泥穩(wěn)定碎石基層的大面積施工

施工放樣，主要是高程控制。本工程項目一個水穩(wěn)施工隊配制一個測量組，以保證施工放樣及時，平面位置，標高隨時得到控制。放樣時，首先是在已鋪好的底基層上恢復中線，邊線，直線段每20m設一樁，曲線段每10m設一樁，并在兩側外緣外0.3～0.5m設指示樁；然后進行水平測量。在各樁點上根據設計標高及試驗段確定的松鋪厚度設置攤鋪機水平傳感導線。導線采用直徑2～3mm的不銹鋼絲，用張緊器張緊并固定好，張緊力不小800N，每次架設長度不大于200m，鋼絲繩與鋼筋支桿間要固定好，一般在鋼筋支桿端刻出3mm槽，讓鋼絲繩正好卡在槽內并用扎絲固定，以防鋼絲繩上下滑動，應在攤鋪前和攤鋪過程中對導線進行復核測量，確保施工的準確性。

下承層面清除和灑水濕潤。攤鋪前對底基層頂面進行徹底清除，使底基層表面不留任何雜物，浮土；必備一臺灑水車，確保底基層達到較濕潤的狀態(tài)。

水泥穩(wěn)定混合料的拌和?；鶎铀喾€(wěn)定碎石采用集中廠拌法，JS500強制式拌和機4臺共2套，自動配料稱量系統(tǒng)按砂、碎石、水泥的比例依其重量比采用試驗段總結出的施工配合比進行配合，含水量應根據氣溫以及各種原材料自然含水量等情況，較最佳含水量增減0.5%～1%左右。使混合料運到現(xiàn)場攤鋪碾壓時，含水量不小于最佳含水量。

攤鋪。基層選用RP751型混合料攤鋪機。第一，將攤鋪機的壓板高度控制在試驗段所確定的松鋪系數(shù)高度，并采用做標高線的方法，利用攤鋪機在已設置的導線上，探桿傳感器自動控制路面縱橫坡坡度，均勻攤鋪。第二，結合各標段拌和能力，攤鋪機采用最低速度攤鋪，減少停機待料情況。第三，為了防止混合料運輸車輛在卸料時碰撞攤鋪機而對路面平整度造成影響，要求運料車必須在攤鋪機前20～30cm停下，不得撞擊攤鋪機，卸料過程中運料車應掛空擋，靠攤鋪機推動前進。第四，對于無法攤鋪的路段或部位采用人工攤鋪，并嚴格控制基層縱橫坡和平整度。第五為保證熟料水分不受損失，攤鋪機鋪好后的基層，及時用薄膜覆蓋，待碾壓前卷開，循序漸進。

碾壓。壓路機（按其噸位大小）在碾壓過程中按照“穩(wěn)定—振動—收面”，和“先輕后重，先慢后快，先邊后中”的原則進行階梯型碾壓，碾壓長度不小于50m，碾壓時控制混合料的含水量處于最佳值，有時還需人工補水（簡易噴霧氣）；根據試驗段試驗結果，先用自重20T振動壓路機及時并連續(xù)地在全寬范圍內進行一遍初壓(靜壓)，碾壓均與路中心平行，直線段由邊到中，超高段由內側到外側依次、連續(xù)、均勻地進行碾壓，相鄰碾壓輪跡重疊1/2輪寬，然后微振2遍，強振2遍，再用18～20T光輪壓路機靜壓2～3遍，最后用振動強振一遍，微振一遍結束。

養(yǎng)生。每一段碾壓完成且自檢壓實度合格后，立即進行養(yǎng)生，不能延誤。第一，養(yǎng)生采用麻袋覆蓋，因當?shù)赜新榧弿S用麻袋較為經濟，覆蓋后用灑水車灑水，由于麻袋能吸水并保水時間較長，在氣溫較高的夏天每天只需灑透3～5遍水，且麻袋結實，周轉期長，成本低，養(yǎng)生效果較好；也可以用草袋等（不允許使用土）。第二，在養(yǎng)生中特別應注意對兩個側邊的養(yǎng)護，養(yǎng)護不宜少于7D，在養(yǎng)生期間應封閉交通，嚴禁車輛通行；第三，養(yǎng)生期結束后應立即清除麻袋，浮土雜物，噴灑透層油（乳化瀝青），待2小時后，均勻灑鋪0～5mm石子，用6～8T輕型壓路機碾壓后方可開放交通。

縱縫處理。本路段為路網改造工程，只有半幅施工保持半幅通車。在前一幅放樣時，向中線外側已放寬30cm，以便縱縫的處理。本項目應業(yè)主與監(jiān)理的要求，即在鋪第二幅時，將第一幅中線超寬部分用切縫機垂直切深8～10cm，寬15～20cm，然后用機械或人工鑿除放寬部分，垂直面用人工鑿毛，以防止產生縱向裂縫，這與規(guī)范雖有相異，但也是一種處理方法。

三、水泥穩(wěn)定碎石基層質量控制要點

（一）前場

1.含水量控制：當實際含水量W接近最佳含水量（W0）時，壓實度才能保證，當W>W0時，水分過大碾壓時容易“彈簧”，且在振動碾壓時，容易將水泥漿集聚在表面。這樣在取芯檢查時，試件下部易出現(xiàn)松散或強度不夠，當W<W0時，也就是水份偏小時，壓實度就會達不到要求，所以在施工中除了對拌和時水分控制外還應注意氣溫，天氣的影響。

2.平整度控制：攤鋪機攤鋪后，自檢員及時用三米直尺或沒有變形的鋁合金尺條檢查其平整度，不符合要求的地方即時用人工整平，并對已形成的基層需及時檢測。

3.壓實度控制：若發(fā)現(xiàn)壓實度不足的現(xiàn)象，及時補壓（碾壓取樣必須在初凝前結束）避免留下隱患。

4.水泥延遲時間的限制，因而在施工過程中一定要嚴格控制混合料的拌和、運輸、攤鋪及碾壓時間。

5.管養(yǎng)：碾壓終了，及時覆蓋灑水養(yǎng)生，并派專人分段看管，封閉交通，禁止車輛及重車通行。并對被風吹動的或沒有覆蓋好的地方及時補蓋。灑水應由專人專車負責，保持養(yǎng)護期內水泥穩(wěn)定碎石基層表面始終保持濕潤。

6.噴灑透層（乳化瀝青）尤為重要，它能起到保持水泥穩(wěn)定碎石內部水分，通車后基層不至于松散并與上面層粘結作用，因此必須足量噴灑。

（二）后場

原材料控制：第一，水泥作為穩(wěn)定劑，其質量至關重要。在進場過程中每批次或每500t檢測一個樣品，進行水泥標號初、終凝時間、安定性和細度指標的檢驗。第二，砂、碎石每天使用前取2個樣品測其含水量，以便及時調整施工配合比；碎石在使用過程中，每2000m3取2個樣品進行顆粒分析、相對密度，吸水率、壓碎值試驗，杜絕不合格材料進場。

加強混合料拌和質量的控制：檢查生產的實際配合比是否在容許的偏差范圍內，尤其是級配和水泥劑量的控制。拌和場需配置一名試驗工程師和一名試驗員，隨時抽查水泥劑量和級配情況。水泥劑量檢測EDTA標準曲線，一旦發(fā)現(xiàn)混合料的質量有異常，及時通知拌和機手查找機械和配料系統(tǒng)，待排除故障后再繼續(xù)生產。

壓實后的基層表面應達到平整，無輪跡和隆起的現(xiàn)象，平均壓實度達98%以上，使其滿足《公路工程質量檢測評定標準》（JTJ071-98）的要求。

四、結語

路網改造二級路建設中，基層結構大部分地市都采用水泥穩(wěn)定碎石基層，施工工藝也較成熟，但經過*****公路的基層施工，以下幾點值得總結：

第一，石料應分級備料，采用分級的石料進行拌和的混合料均勻且級配容易控制，建議基層石料采用2～3擋石料進行配料，尤其是臨時拌和廠，占地面積小，各級粒料一定要隔離開；

第二，水泥穩(wěn)定碎石施工應盡量避免高溫天氣下施工，關鍵是最佳含水量難以控制，水份蒸發(fā)快，基層面難以成型；

第三，水泥穩(wěn)定碎石基層采用麻袋覆蓋養(yǎng)生較好，但在連續(xù)陰雨天的時候