摘要:文章從水泥石屑穩(wěn)定混合料的設(shè)計(jì)、制配、攤鋪、壓實(shí)、養(yǎng)護(hù)等方面,介紹了如何控制水泥石屑穩(wěn)定混合料基層的質(zhì)量,僅供參考。
關(guān)鍵詞:水泥石屑穩(wěn)定混合料;基層;質(zhì)量控制
中圖分類號(hào):U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)09-0154-02
水泥石屑混合料穩(wěn)定層適用于當(dāng)?shù)厥亩?、地基土塑性指?shù)偏大、雨水偏多的地區(qū)。在水泥石屑穩(wěn)定混合料的設(shè)計(jì)、制配、運(yùn)輸、攤鋪和養(yǎng)護(hù)過程中,存在著許多因素可能破壞其特性從而使基層的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低。本文從組成設(shè)計(jì)和施工控制兩個(gè)方面對(duì)如何控制水泥石屑穩(wěn)定混合料基層的施工質(zhì)量進(jìn)行論述。
一、水泥石屑穩(wěn)定混合料配合比設(shè)計(jì)
水泥石屑穩(wěn)定混合料作為路面基層應(yīng)綜合考慮其強(qiáng)度、回彈模量、收縮和抗沖刷能力等指標(biāo),合理確定集料級(jí)配、水泥劑量和含水量等。適當(dāng)?shù)呐浜媳冉M成設(shè)計(jì)可以保證水泥石屑穩(wěn)定混合料發(fā)揮其優(yōu)良性能,大體步驟是:選擇集料配→確定水泥劑量范圍→通過擊實(shí)試驗(yàn)確定最大密度和最佳含水量→制備試件→灑水養(yǎng)生→抗壓試驗(yàn)、干縮試驗(yàn)、溫縮試驗(yàn)→確定水泥劑量和最佳級(jí)配組成。
(一)集料級(jí)配對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響
集料自身的強(qiáng)度及級(jí)配組成對(duì)水泥石屑穩(wěn)定層的承載能力有重要的影響。公路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的級(jí)配范圍太廣,我們在具體工程應(yīng)用中,根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,確定具體實(shí)施的級(jí)配范圍、碎石、石屑等集料的含泥量、腐殖質(zhì)含量、含水量等,應(yīng)在規(guī)定允許值以下,嚴(yán)格控制碎石的壓碎值。水泥石屑穩(wěn)定混合料的顆料組成應(yīng)符合表1規(guī)定:
表2中前3個(gè)級(jí)配參照規(guī)范規(guī)定的級(jí)配范圍,選取上、中和下限作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行集料組成設(shè)計(jì),級(jí)配4為S型級(jí)配。
按照每種混合料的最佳含水量和壓實(shí)度要求制作試件,試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下,養(yǎng)護(hù)6天,浸水1天,然后進(jìn)行測試,結(jié)果見表3。
表中強(qiáng)度平均值說明級(jí)配1、2、4滿足規(guī)范規(guī)定的混合料7天強(qiáng)度≥4.0Mpa的要求;強(qiáng)度代表值說明級(jí)配1、2滿足規(guī)范要求。這是由于混合料級(jí)配合理,形成的結(jié)構(gòu)密實(shí),粒料間粘結(jié)力增強(qiáng),材料的整體強(qiáng)度也得到提高。
(二)水泥劑量對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響
按規(guī)范要求對(duì)水泥石屑穩(wěn)定混合料基層選擇強(qiáng)度值較高的級(jí)配中值,按照五個(gè)不同的摻量(3%、4%、5%、6%、8%)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果工證明,同樣的級(jí)配組成和水泥標(biāo)號(hào),混合料的強(qiáng)度隨水泥劑量的增加而提高。
(三)最大干密度和最佳含水量的影響
最大干密度試驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確對(duì)水泥石屑穩(wěn)定混合料的施工成敗起著關(guān)鍵的作用。最大干密度偏小則施工碾壓后壓實(shí)度很易達(dá)到要求,但并不密實(shí)且對(duì)強(qiáng)度可能達(dá)不到要求,此時(shí)需提高水泥劑量才能達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)度,但水泥劑量的提高對(duì)裂縫產(chǎn)生又有很大的影響;最大干密度偏大則施工碾壓后壓實(shí)度不易達(dá)到要求。因此施工前要多選幾種不同劑量的水泥組合做平行試驗(yàn),以確定準(zhǔn)確的最大干密度和最佳含水量。
(四)延遲時(shí)間的影響
水泥石屑穩(wěn)定混合料從加水拌和到碾壓終了,延遲時(shí)間對(duì)混合料強(qiáng)度及所能達(dá)到的干密度有明顯的影響,延遲時(shí)間越長,混合料的強(qiáng)度和干密度的損失越大。因此在基層施工過程中,既要采用終凝時(shí)間較長的水泥以延長凝結(jié)時(shí)間,又要控制施工的延遲時(shí)間以減少強(qiáng)度的損失。
二、施工質(zhì)量控制
(一)材料控制
水泥石屑穩(wěn)定混合料主要由粗集料、細(xì)集料、水泥等材料拌和而成。集料是主體,其對(duì)基層強(qiáng)度的影響取決于集料本身的性質(zhì),集料應(yīng)堅(jiān)硬、耐久并具有足夠的強(qiáng)度。粗集料規(guī)格應(yīng)符合規(guī)范要求,當(dāng)大石料較多時(shí),在拌和、運(yùn)輸、攤鋪過程中易產(chǎn)生大料分離現(xiàn)象,碾壓成型后易形成“粗集料窩”,對(duì)質(zhì)量不利。因此在施工過程中粗集料的最大粒徑應(yīng)控制在31.5mm之內(nèi)。
水泥質(zhì)量更是關(guān)鍵,應(yīng)選取初凝時(shí)間3h以上,終凝時(shí)間較長(大于6h)、標(biāo)號(hào)較低的水泥,為保證基層具有足夠的強(qiáng)度,水泥石屑穩(wěn)定混合料要有足夠的時(shí)間進(jìn)行拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓。
(二)嚴(yán)格控制水泥劑量
施工過程中,要嚴(yán)格控制好水泥石屑穩(wěn)定混合料的水泥劑量。因?yàn)樗鄤┝刻?,則水泥石屑穩(wěn)定混合料基層強(qiáng)度不能滿足承載力要求;水泥劑量太大了,則既浪費(fèi)材料又會(huì)使基層產(chǎn)生裂縫,對(duì)面層構(gòu)成局部破壞。
(三)含水量控制
1.含水量對(duì)壓實(shí)度的影響?;旌狭系暮繉?duì)基層質(zhì)量的影響主要包括強(qiáng)度、壓實(shí)度等。擊實(shí)試驗(yàn)表明,當(dāng)含水量不同時(shí),相同的混合料在相同的壓實(shí)功作用下,會(huì)產(chǎn)生不同的壓實(shí)度。因此施工時(shí)控制好含水量是保證壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵之一。
2.含水量對(duì)強(qiáng)度的影響。含水量較小則混合料難以碾壓成型,而且會(huì)導(dǎo)致水泥的物理、化學(xué)反應(yīng)不全面而造成結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度難以形成、板體松散。
(四)攤鋪
用人工攤鋪,按試驗(yàn)路段所求得的松鋪系數(shù)進(jìn)行集料攤鋪。攤鋪力求均勻,攤鋪集料應(yīng)在攤鋪結(jié)合料的前一天進(jìn)行,攤料長度應(yīng)滿足日進(jìn)度的需要。攤料過程中應(yīng)將土塊、超尺寸顆粒及其他雜物揀除,松鋪厚度等于壓實(shí)厚度與松鋪系數(shù)之積。根據(jù)需要在集料層上均勻?yàn)⑺異灹?,防止出現(xiàn)局部水分過多現(xiàn)象。嚴(yán)禁灑水車在灑水段內(nèi)停留和調(diào)頭。對(duì)人工攤鋪的集料層整平后,用6T~8T兩輪壓路機(jī)碾壓2遍,使其表面平整。結(jié)合料應(yīng)當(dāng)日運(yùn)送到攤鋪路段,直接卸在集料層上。用刮板將結(jié)合料均勻攤開,應(yīng)注意攤鋪完后,表面沒有空白位置,也沒有結(jié)合料過分集中的地點(diǎn)。應(yīng)用穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行拌和時(shí),拌和深度應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定層底,應(yīng)設(shè)專人跟隨拌和機(jī),隨時(shí)檢查拌和深度并配合機(jī)器操作人員調(diào)整拌和深度,嚴(yán)禁在拌和層底部留有素土夾層。
(五)壓實(shí)
混合料的壓實(shí)是一個(gè)關(guān)鍵工序,也是保證施工質(zhì)量的重要手段之一。當(dāng)含水量大于或略大于最佳含水量時(shí),就可以開始碾壓。壓實(shí)操作時(shí)應(yīng)注意下列各點(diǎn):
1.采用的壓實(shí)機(jī)具應(yīng)先輕后重。
2.碾壓速度應(yīng)先慢后快,一般速度控制在1.5km/h~2.4km/h。
3.壓實(shí)機(jī)的工作路線應(yīng)合理,直線段一般應(yīng)先兩側(cè)后中間,以便保持路拱;在彎道部分,由低的一側(cè)開始逐漸向高的一側(cè)碾壓。相鄰兩次的輪跡應(yīng)重疊輪寬的三分之一,保證均勻壓實(shí)而不漏壓,對(duì)于壓不到的邊角,應(yīng)輔以人工或小型機(jī)具進(jìn)行夯實(shí)處理。
4.應(yīng)經(jīng)常檢查混合料的含水量和密實(shí)度,并視需要采取相應(yīng)調(diào)整措施,以達(dá)到符合規(guī)定壓實(shí)度的要求。
應(yīng)特別注意的是,任何機(jī)械均不得在已完成的或正在被碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車,以免對(duì)結(jié)構(gòu)層造成破壞。當(dāng)局部混合料過干時(shí),可補(bǔ)充部分水分;如局部發(fā)生“軟彈”現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)人工挖開,換填新的混合料,以保證質(zhì)量。
(六)養(yǎng)護(hù)
水泥石屑穩(wěn)定混合料基層的養(yǎng)護(hù)十分重要,養(yǎng)護(hù)期間的濕度及齡期對(duì)基層的強(qiáng)度影響很大:在混合料形成初期應(yīng)進(jìn)行保濕,以保證水泥進(jìn)行水化反應(yīng)所需水分;養(yǎng)護(hù)期間還應(yīng)采取封閉交通的處理措施,除灑水車外其他車輛禁止通行,特別嚴(yán)禁重型車輛通行。
三、結(jié)語
實(shí)踐證明,在施工中只要注意做到集料規(guī)格和水泥劑量適當(dāng)、含水量適宜、混合料拌和均勻、養(yǎng)護(hù)及時(shí)等,就能使水泥石屑穩(wěn)定混合料基層的強(qiáng)度及其它質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
參考文獻(xiàn)
[1]王景峰.路基路面施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)[M].人民交通出版社,2005,(12).
作者簡介:謝振聲(1979-),男,廣東佛山人,佛山市順德區(qū)公路局助理工程師,研究方向:道路與橋梁施工。