■　鄭水木（龍巖交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，龍巖　364000）

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淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制

■鄭水木
（龍巖交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，龍巖364000）

摘要水泥穩(wěn)定碎石基層在高等級(jí)道路中廣泛應(yīng)用，同時(shí)也暴露出施工過(guò)程中容易出現(xiàn)離析、局部松散破碎、干縮裂縫等問(wèn)題。文章結(jié)合龍巖市赤水至龍門集鎮(zhèn)道路工程水泥穩(wěn)定碎石基層的施工，從原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝及施工過(guò)程控制等方面分析高等級(jí)公路路面基層的質(zhì)量控制要點(diǎn)，同時(shí)提出施工過(guò)程注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制

1　工程概況

龍巖市赤水至龍門集鎮(zhèn)道路工程，道路等級(jí)為公路一級(jí)、城市快速路，道路寬度60m（5m人行道、非機(jī)動(dòng)車道+7.5m輔道+4.5m側(cè)分隔帶+12m主路機(jī)動(dòng)車道+ 2m中央綠化分隔帶+12m主路機(jī)動(dòng)車道+4.5m側(cè)分隔帶+7.5m輔道+5m人行道、非機(jī)動(dòng)車道），路線全長(zhǎng)4273.3米，主路路面結(jié)構(gòu)層為20cm厚級(jí)配碎石墊層+ 20cm厚3％水泥穩(wěn)定碎石底基層+20cm厚5％水泥穩(wěn)定碎石基層+8cm厚粗粒式瀝青砼面層+6cm厚中粒式改性瀝青砼面層+4cm厚細(xì)粒式改性瀝青砼面層，5％水泥穩(wěn)定碎石基層頂面交工驗(yàn)收彎沉值LS=30.7（0.01mm）。

2　原材料選擇

（1）水泥作為穩(wěn)定劑，其質(zhì)量至關(guān)重要，應(yīng)選用初凝時(shí)間4h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)（宜在6h以上）的低標(biāo)號(hào)水泥，如普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可采用，不得采用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。水泥各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求，初終凝時(shí)間是確定水泥穩(wěn)定碎石的施工控制時(shí)間的重要依據(jù)。本工程選用十大牌P.C.32.5普通硅酸鹽水泥。

（2）集料在混合料中起骨架和填充作用，其質(zhì)量控制指標(biāo)主要是壓碎值和級(jí)配，為了把好質(zhì)量關(guān)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)料源檢查，在使用過(guò)程中應(yīng)按規(guī)定頻率抽樣檢驗(yàn)，不合格的材料不能用于工程中，并應(yīng)及時(shí)清除出場(chǎng)。本工程采用當(dāng)?shù)爻嗨蠄?chǎng)生產(chǎn)的碎石和石屑，規(guī)格為：10～25（mm）、5～15（mm）和0～5（mm），碎石集料壓碎值為20.7％。對(duì)三種規(guī)格石料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，根據(jù)篩分結(jié)果通過(guò)試算法組配混合石料，經(jīng)計(jì)算混合石料級(jí)配滿足設(shè)計(jì)要求。

3　配合比設(shè)計(jì)

（1）根據(jù)公路建設(shè)項(xiàng)目辦及設(shè)計(jì)圖紙要求，結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧虾褪┕きh(huán)境等實(shí)際情況，按照7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度4.0MPa進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)。

（2）通過(guò)幾種石料級(jí)配試驗(yàn)，確定摻配比例為：10～25mm碎石占40％，5～15mm碎石占35％，0～5mm石屑占25％，可滿足規(guī)范級(jí)配要求。石料篩分和混合石料級(jí)配計(jì)算結(jié)果（通過(guò)量）見表1。

表1　石料篩分和混合石料級(jí)配計(jì)算結(jié)果（通過(guò)量）表

（3）采用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)，對(duì)三種不同水泥劑量的混合料做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，確定出不同水泥劑量混合料的最大干密度和最佳含水量?；旌狭蠘?biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2　混合料標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果表

（4）按規(guī)范規(guī)定制備試件測(cè)定7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度（工地壓實(shí)度按98％控制），從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看4％劑量水穩(wěn)碎石強(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)。7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3　7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表

4　試驗(yàn)段施工

通過(guò)試驗(yàn)段的鋪筑，獲取最優(yōu)的施工配合比、精確的拌和時(shí)間、攤鋪速度、壓實(shí)機(jī)具的最佳組合及碾壓工藝、攤鋪系數(shù)及合適的作業(yè)長(zhǎng)度等一系列控制參數(shù)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化施工。試驗(yàn)段長(zhǎng)度宜為100～150m，除強(qiáng)度及幾何尺寸滿足要求外，壓實(shí)度也是控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，宜選用兩種或多種不同的碾壓組合，必要時(shí)可調(diào)整水泥及水的用量。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、寬度等指標(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，確定引導(dǎo)攤鋪機(jī)行走的標(biāo)高基準(zhǔn)控制線，要求將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，起到控制攤鋪機(jī)行走方向和高程的作用。

（4）按擬定方案組織施工，詳細(xì)記錄，及時(shí)觀測(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，立即檢測(cè)高程、厚度、平整度、壓實(shí)度、強(qiáng)度和路拱等。

（6）根據(jù)檢測(cè)結(jié)果、施工過(guò)程中采用的施工方法、施工工藝，施工人員、機(jī)械設(shè)備以及解決離析、局部松散破碎、干縮裂縫等問(wèn)題的措施，總結(jié)分析后，確定大面積施工的施工配合比和施工方案。

5　混合料拌和

（1）采用集中廠拌法，WCB-500強(qiáng)制式拌和機(jī)2臺(tái)共2套，自動(dòng)配料稱量系統(tǒng)按試驗(yàn)段總結(jié)出的施工配合比進(jìn)行配合。

（2）嚴(yán)格按配合比控制水泥劑量，水泥劑量太小，不能確保水泥穩(wěn)定碎石的施工質(zhì)量，而水泥劑量太大，既不經(jīng)濟(jì)、還會(huì)使基層的裂縫增多、增寬，從而引起瀝青面層相對(duì)應(yīng)的反射裂縫。

（3）攪拌過(guò)程要根據(jù)氣溫情況及運(yùn)輸距離適時(shí)調(diào)整含水量的大小，拌和含水量根據(jù)規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓的效果確定，一般情況下應(yīng)比最佳含水量略高0.5％～1％，若氣溫較高或運(yùn)輸距離較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)高1％～2％，以彌補(bǔ)混和料運(yùn)輸、攤鋪和碾壓過(guò)程中水分的損失，如果機(jī)械碾壓性能較好且經(jīng)驗(yàn)豐富時(shí)，應(yīng)控制現(xiàn)場(chǎng)含水量比最佳含水量略低0.5％。

6　混合料運(yùn)輸

采用大噸位的自卸運(yùn)輸車運(yùn)輸，在卸料和運(yùn)輸過(guò)程中盡量避免中途停車和顛簸，以確?；旌狭喜划a(chǎn)生離析，此外，還要根據(jù)運(yùn)輸距離和天氣情況，考慮混合料是否采用苫蓋，以防水分過(guò)分損失及表層散失過(guò)大。運(yùn)輸車輛的數(shù)量按拌和站與施工現(xiàn)場(chǎng)的距離以及現(xiàn)場(chǎng)的攤鋪數(shù)量確定，車輛過(guò)多，攤鋪不及時(shí)就會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)混合料等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，水分散失或水泥已經(jīng)開始初凝，車輛太少，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械等料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不利于施工進(jìn)度的控制。

7　混合料攤鋪

7.1準(zhǔn)備工作

（1）攤鋪前應(yīng)對(duì)底基層進(jìn)行驗(yàn)收，全面檢查底基層的高程、寬度、橫坡度、壓實(shí)度、彎沉等，凡不合格的必須采取適當(dāng)措施進(jìn)行補(bǔ)救，同時(shí)要將其上的松散粒料、浮土、雜物清理干凈，開始攤鋪時(shí)，應(yīng)灑水使其表面濕潤(rùn)。

（2）施工放樣：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。

（3）松鋪系數(shù)：在試驗(yàn)段施工中，通過(guò)定點(diǎn)、定樁位控制測(cè)量高程并記錄，得出松鋪系數(shù)為1.28～1.33，本工程取1.3的松鋪系數(shù)指導(dǎo)全線施工。

7.2攤鋪

（1）選用徐工RP953E型攤鋪機(jī)進(jìn)行施工。采用在底基層上灑白灰線的方法確保攤鋪機(jī)行走方向的準(zhǔn)確，混合料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)按確定的松鋪厚度均勻、勻速的攤鋪，攤鋪過(guò)程中盡可能少收料斗，嚴(yán)禁料斗內(nèi)混合料較少時(shí)收料斗，攤鋪機(jī)要保持適當(dāng)?shù)乃俣染鶆蛐旭?，不宜間斷，以避免基層出現(xiàn)“波浪”和減少施工縫，如因故中斷2h時(shí)應(yīng)設(shè)置橫向接縫，攤鋪機(jī)應(yīng)駛離混合料末端。試驗(yàn)人員要隨時(shí)檢測(cè)混合料的配合比和水泥劑量，并及時(shí)反饋拌和站。必須配備專人消除粗細(xì)骨料離析現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)粗集料窩應(yīng)予鏟除，并用新拌混和料填補(bǔ)，此項(xiàng)工作必須在碾壓之前進(jìn)行，嚴(yán)禁薄層貼補(bǔ)。

（2）本工程受原縣道交通組織影響，必須保持半幅通車，只能半幅施工。在前一幅放樣時(shí)，向中線外側(cè)放寬30cm，以便縱縫的處理，縱縫必須垂直相接，嚴(yán)禁斜接，上下層縱向結(jié)合部位置應(yīng)錯(cuò)開距離不小于1m，盡可能避開行車道位置。

（3）對(duì)于攤鋪機(jī)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。

8　碾壓

（1）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)易噴霧器）。

（2）用輕型壓路機(jī)并配合12t以上壓路機(jī)在結(jié)構(gòu)層全寬內(nèi)進(jìn)行碾壓。碾壓段長(zhǎng)度根據(jù)試驗(yàn)段確定的長(zhǎng)度及氣溫情況確定，氣溫高時(shí)，水分蒸發(fā)快，縮短碾壓段長(zhǎng)度，反之，可適當(dāng)延長(zhǎng)碾壓段長(zhǎng)度，以40～50m為宜，過(guò)短則易造成平整度較差。初壓采用膠輪壓路機(jī)及鋼輪壓路機(jī)分別靜壓一遍，復(fù)壓采用振動(dòng)壓路機(jī)低頻高振2遍然后高頻低振2遍，終壓采用鋼輪壓路機(jī)或膠輪壓路機(jī)靜壓1～2遍，碾壓速度初、終壓宜為1.5～1.7km/ h，復(fù)壓宜為2.0～2.5km/h，直線和不設(shè)超高的平曲線段，由兩側(cè)路肩向路中心碾壓，設(shè)超高的平曲線段，由內(nèi)側(cè)路肩向外路肩進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)，輪跡應(yīng)重疊1/2輪寬。相鄰兩段的接頭處，應(yīng)錯(cuò)成橫向45°的階梯狀碾壓。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車。自拌和至碾壓結(jié)束原則控制在2h以內(nèi)。

（3）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，滿足《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）的要求。

9　養(yǎng)生

（1）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。

（2）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）。

（3）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。

（4）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2h后，均勻?yàn)?～5mm石子，用6～8t輕型壓路機(jī)碾壓后方可開放交通。

10　控制要點(diǎn)

10.1前場(chǎng)

（1）含水量控制：當(dāng)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)混合料含水量接近最佳含水量時(shí)，壓實(shí)度才能得到保證。含水量過(guò)大，既會(huì)出現(xiàn)“彈軟”、“波浪”等現(xiàn)象，影響混合料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度，也會(huì)增加混合料的干縮性，使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫；含水量過(guò)小，混合料易松散，不容易碾壓成型，也會(huì)影響混合料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度。石屑、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。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，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)將混合料碾壓后的效果反饋給拌合站，以便拌合站對(duì)含水量及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

（2）平整度控制：攤鋪機(jī)攤鋪后，自檢員應(yīng)及時(shí)用3m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(shí)用人工整平，已形成的基層應(yīng)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)壓避免留下隱患（碾壓取樣必須在初凝前結(jié)束）。

（4）時(shí)間控制：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，應(yīng)及時(shí)覆蓋灑水養(yǎng)生，并派專人分段看管，封閉交通，禁止車輛通行，并對(duì)被風(fēng)吹動(dòng)的或沒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)。

10.2后場(chǎng)

（1）原材料控制：杜絕不合格材料進(jìn)場(chǎng)，水泥每批次或每500t檢測(cè)一個(gè)樣品，進(jìn)行標(biāo)號(hào)、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間、安定性和細(xì)度指標(biāo)的檢驗(yàn)；碎石每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)。

（2）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)應(yīng)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，一旦發(fā)現(xiàn)混合料的質(zhì)量有異常，及時(shí)通知暫停生產(chǎn)，待排除故障后再繼續(xù)生產(chǎn)。

11　結(jié)語(yǔ)

水泥穩(wěn)定碎石基層在高等級(jí)道路中廣泛應(yīng)用，施工工藝較為成熟，經(jīng)過(guò)龍巖市赤水至龍門集鎮(zhèn)道路工程的基層施工，以下幾點(diǎn)值得探討：

（1）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，建議基層集料采用2～3擋石料進(jìn)行配料，但是臨時(shí)拌和廠，占地面積小，應(yīng)做好各級(jí)粒料的隔離，避免混雜。

（2）水泥穩(wěn)定碎石基層施工應(yīng)盡量避免高溫天氣下施工，原因是水份蒸發(fā)快，含水量難以控制，混合料不易成型。

（3）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，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)封閉交通，嚴(yán)禁車輛在鋪麻袋的基層上行駛，否則麻袋被碾爛，粘在基層上難以清除，給透層施工造成困難，若清除不盡，將影響透層的施工質(zhì)量，造成質(zhì)量隱患。

參考文獻(xiàn)

［1］JTG/T F20-2015，公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則［S］.北京：人民交通出版社，2015.

［2］JTG E40-2007，公路土工試驗(yàn)規(guī)程［S］.北京：人民交通出版社，2007.