黃光華
【摘 要】本文結合筆者多年的工作經驗,主要對道路水泥穩(wěn)定土施工技術了探討分析.可供大家參考。
【關鍵詞】水泥穩(wěn)定路面;施工技術;質量控制
目前我國經濟高速發(fā)展,為了適應新形勢的需求,針對車輛交通量大、噸位大的問題,公路建設部門在積極采取措施,提高公路等級,推廣使用高強度高穩(wěn)定結構。水泥穩(wěn)定路面基層就這樣得到了很快的普及。
1.水泥穩(wěn)定土基層的特性
水泥穩(wěn)定土是用水泥做結合料所得混合料的一個廣義的名稱,它既包括用水泥穩(wěn)定各種細粒土,也包括用水泥穩(wěn)定各種中粒土和粗粒土。水泥穩(wěn)定土屬半剛性基層,其特點是力學強度,穩(wěn)定性和板體性較高。但因水泥和各種粒料土(粗細土和中粒土)經水拌和壓實后,由于蒸發(fā)和混合料內部發(fā)生水化作用,混合料的水分會不斷減少,而發(fā)生了毛細管作用、吸附作用、分子間力的作用、材料礦物晶體或膠凝體層間水的作用和碳化收縮作用等引起水泥穩(wěn)定材料產生收縮而產生裂縫,當上面的瀝青層較薄時,這些裂縫會反射到面層上來。
2.施工技術要求
(1)雨期施工,應特別注意天氣變化,防止水泥和混合料遭雨淋,下雨時停止施工,已攤鋪的水泥土結構層應盡快碾壓密實。(2)必須采用流水作業(yè)法,使各工序緊密銜接;自攪拌至攤鋪完成,不應超過3h。應按當班施工長度計算用料量一般情況下,每一作業(yè)段以200m為宜。(3)配料應準確,灑水、拌合、攤鋪應均勻。應在混合料處于最佳含水量+ (l-2)%時進行碾壓,直到滿足按重型擊實試驗法確定的壓實度要求。(4)宜在水泥初凝前碾壓成活。宜采用12-18t壓路機作初步穩(wěn)定碾壓,混合料初步穩(wěn)定后用大于18t的壓路機碾壓,壓至表面平整、無明顯輪跡,且達到要求的壓實度。(5)嚴禁用薄層貼補法進行找平 (6)必須保濕養(yǎng)護,防止忽干忽濕。常溫下成活后應經 7d 養(yǎng)護,方可在其上鋪筑上層。(7)養(yǎng)護期內應封閉交通。
3.影響水泥穩(wěn)定土強度的主要因素
3.1土質
土的類別和土質是影響水泥穩(wěn)定土強度的重要因素.各類砂礫土、砂土、粉土和黏土均可利用水泥穩(wěn)定,但穩(wěn)定效果不同。用水泥穩(wěn)定級配良好的碎(礫)石和砂礫效果最好,不但強度高,而且水泥用量少其次是砂性土.再次之是粉性土和黏性土。對有機含量較多的土、硫酸鹽含量超過0.25%的土及重黏土(難以粉碎和拌合),不宜用水泥來穩(wěn)定。
3.2水泥成分和劑量
試驗研究證明,水泥的礦物成分和分散度對其穩(wěn)定效果有明顯影響.對于同一種土,一般情況下硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果較好,而鋁酸鹽水泥的穩(wěn)定效果較差在水泥硬化條件相似,礦物成分相同,隨水泥分散度的增加,其活性程度和硬化能力也有所增大,從而使水泥土的強度提高。
水泥土的強度隨水泥劑量的增加而增長,過多的水泥用量雖能獲得強度的增加,但經濟上卻不一定合理,效果上也不一定顯著。試驗和研究證明,水泥劑量以 5%-10%較為合理。
3.3含水量
含水量對水泥穩(wěn)定土強度影響最大.當含水量不足時,水泥不能在混合料中完全水化和水解,不能充分發(fā)揮水泥對土的穩(wěn)定作用,影響強度的形成。同時,含水量小.達不到混合料的最佳含水量也影響水泥穩(wěn)定土的壓實因此,使含水量達到最佳含水量的同時,也要滿足水泥完全水化和水解作用的需要。
3.4 施工工藝過程
水泥、土和水拌合得均勻,且在最佳含水量下充分壓實,使之干密度最大,其強度和穩(wěn)定性就高水泥穩(wěn)定土從開始加水拌合到完全壓實的延遲時間要盡可能最短,一般不應超過3-4h若時間過長,則水泥凝結,在碾壓時,不但達不到規(guī)定的壓實度,而且也會破壞已硬化水泥的膠凝作用,反而使水泥穩(wěn)定土強度下降。
4.施工現場質量控制
(1)由于水泥穩(wěn)定土的凝固與強度形成期較短,要求各工序緊密銜接,因此,在施工前必須認真做好施工組織設計,配備必需的機械設備、人力和運輸工具,確?;旌狭蠌募铀韬偷侥雺和戤叺难舆t時間,不超過水泥的初凝時間。
(2)路拌法由于拌合混合料均勻性較差,產量不高,因此要想提高水泥穩(wěn)定土基層的施工質量,應采用中心站集中廠拌法施工,并在拌合場內設立試驗室,隨時對水泥劑量、含水量、材料級配及拌合的均勻性進行試驗檢測,發(fā)現問題及時處理,不合要求的混合料不許出場。
(3)施工時混合料的含水量宜略大于最佳含水量0.5%~1.0%,以彌補碾壓過程中水分的損失。含水量過大,既會影響混合料可能達到的密度和強度,又會明顯增大混合料的干縮性,使結構層容易產生干縮裂縫。含水量過小,也會影響混合料可能達到的密度和強度。
(4)水泥穩(wěn)定土的碾壓,宜先用兩輪壓路機隨攤鋪機及時碾壓,后用重型振動路機繼續(xù)碾壓密實。碾壓過程中,水穩(wěn)定土的表面應始終保持濕潤。如水份蒸發(fā)過快,應及時補撒少量水,但嚴禁灑大量水碾壓,如有彈簧土,應及時翻開重新拌和(加適量的水)使其達到質量要求。
(5)接縫的處理。當天兩工作段的銜接處,應搭接拌和。第一段拌和后,留5~8m不進行碾壓;第二段施工時,前段留下來壓部分,要再加部分水泥重新拌和,并與第二段一起碾壓。當天其余各段的接縫都可這樣處理。接縫一定要垂直對接,不能斜接,否則,接縫處就會成為一條薄弱帶,帶上瀝青面層很快龜裂。
(6)水泥穩(wěn)定土基層每一段碾壓完成并經壓實度檢查合格后應立即開始養(yǎng)生,不應延誤。但如水泥穩(wěn)定土分層施工時,下層水泥穩(wěn)定土碾壓完后,過一天就可以鋪筑上層水泥穩(wěn)定土,不需經過7d養(yǎng)生期。但在鋪筑土層穩(wěn)定土之前,應始終保持下層表面濕潤。為增加上下層之間的粘結性,在鋪筑上層穩(wěn)定土時,宜在下層表面撒少量水泥或水泥漿。水泥穩(wěn)定土基層養(yǎng)生方法:1)用不透水薄膜或濕砂進行養(yǎng)生;2)采用瀝青乳液進行養(yǎng)生;3)無上述條件時,可用灑水車經常灑水進行養(yǎng)生,每天灑水的次數應視氣候而定。整個養(yǎng)生期間應始終保持穩(wěn)定土層表面潮濕,不應時干時濕。灑水后,應注意表層情況,必要時,用兩輪壓路機壓實。
5.質量問題及應對措施
水泥穩(wěn)定基層易出現四個質量問題(1)平整度差;(2)厚度不夠;(3)壓實度不夠;(4)強度不夠。如何消除這些質量問題,要搞清它們的形成原因。
1)平整度差,是由于水泥穩(wěn)定基層混合料含水量不一致,級配變化,再一個就是攤鋪機履帶輪下有墊物,這幾個原因導致混合料壓實度系數不一致。因此應保持混合料的各種指標一致性,提高碾壓工藝水平。壓路機的操作水平高低,也可影響基層的平整度。
2)厚度(或高程)不夠:這也是混合料含水量、級配變化造成的。含水量和級配的改變,使壓實系數相應改變,測量人員不可能不斷改變壓實系數。最終致使基層厚(?。┎痪?,高程超過容許偏差。
3)壓實度不夠:許多人認為主要是碾壓的問題,據我通過長期檢測發(fā)現,造成基層壓實不夠,還是混合料含水量、級配的問題。在同等碾壓條件下(以含水量為例),以一段混合料含水量低于最低含水量1%,對比另一段混合料含水量高于最佳含水量1%,混合料含水量低的一段基層的壓實度為97%,而另一段能達到99%。
4)強度不夠:直接表現為取不起樣芯,或取得起但表面粗糙,不密實,試壓強度低。造成基層強度不夠的因素很多,主要是混合料灰劑量和級配不夠、不合理造成的。因混合料灰劑量偏小,起粘結作用的細顆粒偏少,導致基層成型、鈣化后有一定的空隙,不密實。在基層混合料中,水泥起到主要的鈣化作用,細顆粒起著粘結的作用。因此我在混合料配比中,控制細顆粒的通過百分比,以減少空隙增大密度。通過幾次對比試驗,發(fā)現基層密度、強度同時提高了。
6.施工注意的幾個問題
(1)嚴格控制混合料的灰劑量、含水量、級配范圍。(2)調整好攤鋪設備,不得在工作中停車檢修,以免混合料因長時間放置,影響碾壓密實度和強度。(3)壓路機手必須在混合料可塑狀態(tài)下,即水泥的終凝時間之前完成碾壓成型。(4)派專人跟機找平、處理基層平整度。(5)碾壓成型后及時灑水養(yǎng)生,使基層混合料始終保持在潮濕的狀態(tài)下。
7.結語
水泥穩(wěn)定基層有諸多優(yōu)點,但也不能忽視它的缺陷,這種結構如果操作不好,容易出現裂紋,影響整體強度。施工單位一定要注意控制基層混合料灰劑量、含水量和級配范圍,完善施工工藝。