淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制

淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制【摘

要】根據(jù)JTJ034—2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范要求，文章結(jié)合*****二級(jí)公路水泥穩(wěn)定碎石基層的施工，總結(jié)出了質(zhì)量的控制點(diǎn)，以及施工中所存在的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石；基層；施工工藝；質(zhì)量控制

一、引言

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

本項(xiàng)目采用山嶺重丘二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算行車時(shí)速40Km/小時(shí)，路基寬12m，路面寬9m，本項(xiàng)目共有小橋4座，中橋1座，涵洞137道（設(shè)計(jì)）。設(shè)計(jì)荷載：汽—20；掛—100。路面結(jié)構(gòu)：底基層：20cm天然砂礫加20cm路拌級(jí)配碎石（新線段），12～26cm路拌級(jí)配碎石（老路補(bǔ)強(qiáng)）；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(xì)粒式瀝青碎石。

*****公路二級(jí)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(shè)計(jì)的配合比收縮系數(shù)較大，加之施工工藝簡(jiǎn)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(guò)程中，如何搞好水泥穩(wěn)定基層的配合比設(shè)計(jì)，如何保證其施工質(zhì)量顯得尤為重要?；鶎淤|(zhì)量的好壞直接影響路面使用壽命，保證基層的質(zhì)量，必須抓好施工機(jī)械的配備，試驗(yàn)段的實(shí)施，以及基層大面積施工等各個(gè)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(zhì)量至關(guān)重要。本項(xiàng)目選用縱陽(yáng)P.O.32.5普硅水泥，在進(jìn)場(chǎng)過(guò)程中每批次或每500t檢測(cè)一個(gè)樣品，進(jìn)行水泥標(biāo)號(hào)、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間、安定性、細(xì)度指標(biāo)的檢驗(yàn)(見(jiàn)表1)。

表1水泥穩(wěn)定碎石基層水泥質(zhì)量要求

碎石：選用五顯金城石料：技術(shù)要求及試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。石料按粒徑分為小于16mm及16～31.5mm兩級(jí)與砂級(jí)配，經(jīng)試驗(yàn)確定各級(jí)石料及砂的摻配比例。

表2水泥穩(wěn)定碎石基層集料技術(shù)要求及選料試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果（略）天然砂：選用杭埠河上游中.粗砂，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3，在進(jìn)料過(guò)程中每2000m3檢測(cè)2個(gè)樣品，當(dāng)有懷疑時(shí)進(jìn)行有機(jī)質(zhì)含量和硫酸鹽含量的檢測(cè)

水泥穩(wěn)定碎石：根據(jù)*****公路改建工程項(xiàng)目辦對(duì)路面基層水泥穩(wěn)定碎石混合料組成設(shè)計(jì)的要求，本著使路面設(shè)計(jì)建立在科學(xué)和經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧虾褪┕きh(huán)境等實(shí)際情況，按照設(shè)計(jì)彎沉值Ls=45.9(0.01mm)，回彈模量為1500Mpa，七天浸水抗壓強(qiáng)度3.0MPa進(jìn)行。

通過(guò)幾種粒料級(jí)配試驗(yàn)，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(jí)配要求（見(jiàn)表4）。

表3水泥穩(wěn)定碎石基層集料試驗(yàn)結(jié)果（略）

表4

根據(jù)材料配合比計(jì)算混合料的級(jí)配組成（略）按以往施工經(jīng)驗(yàn)暫以5%水泥劑量為標(biāo)準(zhǔn)，分別增加減少1%水泥劑量各做一組試驗(yàn)，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看4%劑量水穩(wěn)砂礫強(qiáng)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(qiáng)度過(guò)高不經(jīng)濟(jì)，因此選用5%水泥劑量作為施工標(biāo)準(zhǔn)。

表5

基層水泥穩(wěn)定碎石無(wú)側(cè)限試驗(yàn)結(jié)果（略）

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

水泥延遲時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響：水泥延遲時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響水泥穩(wěn)定基層的施工質(zhì)量。過(guò)短影響水泥穩(wěn)定混合料的攪拌、運(yùn)輸、攤鋪等工序；過(guò)長(zhǎng)則影響水泥穩(wěn)定基層強(qiáng)度的形成。因此，在確定施工配合比時(shí)，水泥延遲時(shí)間的測(cè)定很重要。

表6是根據(jù)所確定的配合比，在三種各延遲時(shí)間下的水泥穩(wěn)定碎石7天無(wú)側(cè)限強(qiáng)度值。

表6

不同延遲時(shí)間下的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度（略）

由表中試驗(yàn)結(jié)果分析得出，當(dāng)試件制作時(shí)間從4h延遲至6h，強(qiáng)度也能滿足要求。

（二）施工機(jī)械的配備

在施工過(guò)程中，施工機(jī)械要求如表7所示：

表7

施工機(jī)械的配備（略）（三）試驗(yàn)段的實(shí)施

鋪筑試驗(yàn)路段的目的，是為了總結(jié)和確定施工過(guò)程中所需的各種參數(shù)，便于指導(dǎo)大面積的生產(chǎn)。經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，在已驗(yàn)收合格的底基層路段上鋪筑200m試驗(yàn)路段。具體實(shí)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(biāo)并做詳細(xì)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(jìn)行施工測(cè)量放樣.由測(cè)量人員準(zhǔn)確量出路面中線、寬度線、高程。定出引導(dǎo)攤鋪機(jī)行走的標(biāo)高基準(zhǔn)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(jī)行走控制方向和高程的作用。

4.按擬定方案組織施工，詳細(xì)記錄，及時(shí)桿測(cè)攤鋪厚度，攤鋪機(jī)行走速度，壓路機(jī)碾壓速度和碾壓遍數(shù)。

5.試驗(yàn)段施工結(jié)束后，按部頒盡快驗(yàn)收試驗(yàn)段高程厚度、平整度、壓實(shí)度、強(qiáng)度和路拱等。

6.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)獲取的數(shù)據(jù)和驗(yàn)收檢測(cè)結(jié)果，以及試驗(yàn)段施工過(guò)程中采用的施工方法，施工工藝，人員機(jī)械設(shè)備等情況，總結(jié)分析確定大面積施工配合比和施工方案。

7.編制試驗(yàn)路總結(jié)報(bào)告，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師審批。

8.批準(zhǔn)后，進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層的大面積施工。

9.實(shí)驗(yàn)段數(shù)據(jù)總結(jié)：

壓實(shí)設(shè)備類型和最佳組合方式：試驗(yàn)得知，攤鋪平整后的混合料應(yīng)先用輪胎式振動(dòng)壓路機(jī)靜壓2遍，微振1遍，再?gòu)?qiáng)振2遍，緊接用18—21T光輪壓路機(jī)碾壓2～3遍，最后用振動(dòng)碾壓2遍結(jié)束（先強(qiáng)后微）。另外，碾壓過(guò)程中，準(zhǔn)備一臺(tái)噴霧灑水車灑水，保持水泥穩(wěn)定碎石表面濕潤(rùn)。

碾壓遍數(shù)的確定：在試驗(yàn)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室人員現(xiàn)場(chǎng)灌砂法跟蹤檢測(cè)壓實(shí)度并記錄可得出。

松鋪系數(shù)的確定：在試驗(yàn)中，通過(guò)定點(diǎn)、定樁位控制測(cè)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(dǎo)全線施工。

混合料質(zhì)量控制：按業(yè)主要求，采用集中廠拌、電子自動(dòng)配料方法生產(chǎn)混合料，自卸車運(yùn)輸至施工作業(yè)面攤鋪。正式生產(chǎn)前和生產(chǎn)中定時(shí)和不定時(shí)檢測(cè)水泥穩(wěn)定碎石混合料的各項(xiàng)指標(biāo)，并隨時(shí)進(jìn)行調(diào)試。

無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)：工地試驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)取樣，監(jiān)理監(jiān)督做7天無(wú)側(cè)限抗壓檢測(cè)。

鉆芯取樣：7天后現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣3個(gè)，芯樣外觀要光滑密實(shí)，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(xiàng)目一個(gè)水穩(wěn)施工隊(duì)配制一個(gè)測(cè)量組，以保證施工放樣及時(shí)，平面位置，標(biāo)高隨時(shí)得到控制。放樣時(shí)，首先是在已鋪好的底基層上恢復(fù)中線，邊線，直線段每20m設(shè)一樁，曲線段每10m設(shè)一樁，并在兩側(cè)外緣外0.3～0.5m設(shè)指示樁；然后進(jìn)行水平測(cè)量。在各樁點(diǎn)上根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高及試驗(yàn)段確定的松鋪厚度設(shè)置攤鋪機(jī)水平傳感導(dǎo)線。導(dǎo)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(shè)長(zhǎng)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(nèi)并用扎絲固定，以防鋼絲繩上下滑動(dòng)，應(yīng)在攤鋪前和攤鋪過(guò)程中對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行復(fù)核測(cè)量，確保施工的準(zhǔn)確性。

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

水泥穩(wěn)定混合料的拌和。基層水泥穩(wěn)定碎石采用集中廠拌法，JS500強(qiáng)制式拌和機(jī)4臺(tái)共2套，自動(dòng)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(yàn)段總結(jié)出的施工配合比進(jìn)行配合，含水量應(yīng)根據(jù)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(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓時(shí)，含水量不小于最佳含水量。

攤鋪?；鶎舆x用RP751型混合料攤鋪機(jī)。第一，將攤鋪機(jī)的壓板高度控制在試驗(yàn)段所確定的松鋪系數(shù)高度，并采用做標(biāo)高線的方法，利用攤鋪機(jī)在已設(shè)置的導(dǎo)線上，探桿傳感器自動(dòng)控制路面縱橫坡坡度，均勻攤鋪。第二，結(jié)合各標(biāo)段拌和能力，攤鋪機(jī)采用最低速度攤鋪，減少停機(jī)待料情況。第三，為了防止混合料運(yùn)輸車輛在卸料時(shí)碰撞攤鋪機(jī)而對(duì)路面平整度造成影響，要求運(yùn)料車必須在攤鋪機(jī)前20～30cm停下，不得撞擊攤鋪機(jī)，卸料過(guò)程中運(yùn)料車應(yīng)掛空擋，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。第四，對(duì)于無(wú)法攤鋪的路段或部位采用人工攤鋪，并嚴(yán)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(jī)鋪好后的基層，及時(shí)用薄膜覆蓋，待碾壓前卷開(kāi)，循序漸進(jìn)。

碾壓。壓路機(jī)（按其噸位大?。┰谀雺哼^(guò)程中按照“穩(wěn)定—振動(dòng)—收面”，和“先輕后重，先慢后快，先邊后中”的原則進(jìn)行階梯型碾壓，碾壓長(zhǎng)度不小于50m，碾壓時(shí)控制混合料的含水量處于最佳值，有時(shí)還需人工補(bǔ)水（簡(jiǎn)易噴霧氣）；根據(jù)試驗(yàn)段試驗(yàn)結(jié)果，先用自重20T振動(dòng)壓路機(jī)及時(shí)并連續(xù)地在全寬范圍內(nèi)進(jìn)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(nèi)側(cè)到外側(cè)依次、連續(xù)、均勻地進(jìn)行碾壓，相鄰碾壓輪跡重疊1/2輪寬，然后微振2遍，強(qiáng)振2遍，再用18～20T光輪壓路機(jī)靜壓2～3遍，最后用振動(dòng)強(qiáng)振一遍，微振一遍結(jié)束。

養(yǎng)生。每一段碾壓完成且自檢壓實(shí)度合格后，立即進(jìn)行養(yǎng)生，不能延誤。第一，養(yǎng)生采用麻袋覆蓋，因當(dāng)?shù)赜新榧弿S用麻袋較為經(jīng)濟(jì)，覆蓋后用灑水車灑水，由于麻袋能吸水并保水時(shí)間較長(zhǎng)，在氣溫較高的夏天每天只需灑透3～5遍水，且麻袋結(jié)實(shí)，周轉(zhuǎn)期長(zhǎng)，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(yīng)注意對(duì)兩個(gè)側(cè)邊的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不宜少于7D，在養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通，嚴(yán)禁車輛通行；第三，養(yǎng)生期結(jié)束后應(yīng)立即清除麻袋，浮土雜物，噴灑透層油（乳化瀝青），待2小時(shí)后，均勻?yàn)?～5mm石子，用6～8T輕型壓路機(jī)碾壓后方可開(kāi)放交通。

縱縫處理。本路段為路網(wǎng)改造工程，只有半幅施工保持半幅通車。在前一幅放樣時(shí)，向中線外側(cè)已放寬30cm，以便縱縫的處理。本項(xiàng)目應(yīng)業(yè)主與監(jiān)理的要求，即在鋪第二幅時(shí)，將第一幅中線超寬部分用切縫機(jī)垂直切深8～10cm，寬15～20cm，然后用機(jī)械或人工鑿除放寬部分，垂直面用人工鑿毛，以防止產(chǎn)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(zhì)量控制要點(diǎn)

（一）前場(chǎng)

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

2.平整度控制：攤鋪機(jī)攤鋪后，自檢員及時(shí)用三米直尺或沒(méi)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(shí)用人工整平，并對(duì)已形成的基層需及時(shí)檢測(cè)。

3.壓實(shí)度控制：若發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度不足的現(xiàn)象，及時(shí)補(bǔ)壓（碾壓取樣必須在初凝前結(jié)束）避免留下隱患。

4.水泥延遲時(shí)間的限制，因而在施工過(guò)程中一定要嚴(yán)格控制混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪及碾壓時(shí)間。

5.管養(yǎng)：碾壓終了，及時(shí)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(duì)被風(fēng)吹動(dòng)的或沒(méi)有覆蓋好的地方及時(shí)補(bǔ)蓋。灑水應(yīng)由專人專車負(fù)責(zé)，保持養(yǎng)護(hù)期內(nèi)水泥穩(wěn)定碎石基層表面始終保持濕潤(rùn)。

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(nèi)部水分，通車后基層不至于松散并與上面層粘結(jié)作用，因此必須足量噴灑。

（二）后場(chǎng)

原材料控制：第一，水泥作為穩(wěn)定劑，其質(zhì)量至關(guān)重要。在進(jìn)場(chǎng)過(guò)程中每批次或每500t檢測(cè)一個(gè)樣品，進(jìn)行水泥標(biāo)號(hào)初、終凝時(shí)間、安定性和細(xì)度指標(biāo)的檢驗(yàn)。第二，砂、碎石每天使用前取2個(gè)樣品測(cè)其含水量，以便及時(shí)調(diào)整施工配合比；碎石在使用過(guò)程中，每2000m3取2個(gè)樣品進(jìn)行顆粒分析、相對(duì)密度，吸水率、壓碎值試驗(yàn)，杜絕不合格材料進(jìn)場(chǎng)。

加強(qiáng)混合料拌和質(zhì)量的控制：檢查生產(chǎn)的實(shí)際配合比是否在容許的偏差范圍內(nèi)，尤其是級(jí)配和水泥劑量的控制。拌和場(chǎng)需配置一名試驗(yàn)工程師和一名試驗(yàn)員，隨時(shí)抽查水泥劑量和級(jí)配情況。水泥劑量檢測(cè)EDTA標(biāo)準(zhǔn)曲線，一旦發(fā)現(xiàn)混合料的質(zhì)量有異常，及時(shí)通知拌和機(jī)手查找機(jī)械和配料系統(tǒng)，待排除故障后再繼續(xù)生產(chǎn)。

壓實(shí)后的基層表面應(yīng)達(dá)到平整，無(wú)輪跡和隆起的現(xiàn)象，平均壓實(shí)度達(dá)98%以上，使其滿足《公路工程質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ071-98）的要求。

四、結(jié)語(yǔ)

路網(wǎng)改造二級(jí)路建設(shè)中，基層結(jié)構(gòu)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(jīng)過(guò)*****公路的基層施工，以下幾點(diǎn)值得總結(jié)：

第一，石料應(yīng)分級(jí)備料，采用分級(jí)的石料進(jìn)行拌和的混合料均勻且級(jí)配容易控制，建議基層石料采用2～3擋石料進(jìn)行配料，尤其是臨時(shí)拌和廠，占地面積小，各級(jí)粒料一定要隔離開(kāi)；

第二，水泥穩(wěn)定碎石施工應(yīng)盡量避免高溫天氣下施工，關(guān)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(shí)候