姚杏芬

摘要：文章分析了采用傳統(tǒng)施工方法進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層施工存在的一些質(zhì)量通病及對瀝青路面造成的病害，并結(jié)合廣西柳南高速公路改擴建工程實例，介紹了水泥穩(wěn)定碎石基層施工的新工藝、新方法，探討了水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：公路路面;施工;水泥穩(wěn)定碎石基層;質(zhì)量控制

0 引言

水泥穩(wěn)定碎石基層是公路工程瀝青路面結(jié)構(gòu)層的主要承重結(jié)構(gòu)層，是路面施工重中之重的關(guān)鍵工序，其工程質(zhì)量會直接影響到整個路面工程的壽命，因而對于各參建單位來說，控制好水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量是關(guān)鍵點。

傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝技術(shù)都很成熟，但通常情況下會產(chǎn)生以下幾項質(zhì)量通?。?d無側(cè)限抗壓強度不達(dá)標(biāo);攤鋪時粗細(xì)顆粒分離，造成離析;壓實度不滿足要求;基層表現(xiàn)出現(xiàn)松散現(xiàn)象;成型后基層表面平整度差;容易出現(xiàn)干（溫）縮裂縫等。造成這些質(zhì)量通病的原因無外乎有以下幾個方面：（1）原材料沒有把好關(guān);（2）配合比設(shè)計不合理;（3）現(xiàn)場施工未嚴(yán)格按規(guī)范要求實施;（4）后期的保養(yǎng)未到位。

針對水泥穩(wěn)定碎石基層存在的種種質(zhì)量問題，本文結(jié)合廣西柳南高速公路改擴建工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工全過程，對其質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測分析。廣西柳南高速公路在施工過程中采用了新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)等創(chuàng)新手段，質(zhì)量檢測結(jié)果很令人滿意，工程質(zhì)量遠(yuǎn)高于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，基本上解決了上述質(zhì)量通病。

為能解決水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量通病，該項目主要通過對原材料作出更高要求的控制、在技術(shù)上作出更加精細(xì)化控制、在施工工藝上進(jìn)行創(chuàng)新，使得水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量總體上了一層樓。

1 準(zhǔn)備階段：原材料的控制

水泥穩(wěn)定碎石基層的材料由水泥、集料、水按一定比例組成。水泥的摻量在5%左右，對水泥的要求是能滿足基本的強度要求，對水的要求與通常飲用水要求一致即可，集料作為主材，具有明顯的控制作用。

眾所周知，材料在施工過程中很容易發(fā)生變化，控制好材料的質(zhì)量就是把好了第一道關(guān)。通常情況下材料的控制根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/TF20-2015）進(jìn)行，對級配碎石（粗集料）的要求主要滿足以下指標(biāo)要求（見表1、表2）：

實際上為了得到更好的質(zhì)量效果，項目對集料提出了更具體、更高的要求：

（1）粗集料必須是級配碎石，不能使用未經(jīng)篩分的碎石。

同時對級配碎石的要求是必須在級配要求范圍內(nèi)，不需要必須接近中值目標(biāo)，甚至盡可能偏向下限范圍，如圖1所示。

（2）嚴(yán)格控制細(xì)集料的品質(zhì)，嚴(yán)禁使用石屑，必須采用機制砂作為細(xì)集料，而且對其潔凈程度有要求。

借鑒《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中（如表3所示）的瀝青混合料對細(xì)集料的要求，水泥穩(wěn)定碎石基層對細(xì)集料增加了“砂當(dāng)量”的指標(biāo)要求。砂當(dāng)量是細(xì)集料潔凈程度的一個技術(shù)指標(biāo)，在《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》規(guī)范中，相應(yīng)的水泥穩(wěn)定碎石基層對原材料的指標(biāo)要求中沒有這個指標(biāo)。經(jīng)過試驗比對，項目決定增加這個指標(biāo)并在瀝青混合料對該指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)上再提高10%～20%。提出這個要求并非無中生有，而是試驗人員經(jīng)過了大量的試驗，發(fā)現(xiàn)細(xì)集料的潔凈程度對水泥穩(wěn)定碎石基層工程質(zhì)量影響較大。因此，項目在50%～85%區(qū)間的砂當(dāng)量反復(fù)進(jìn)行試驗，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)到基層成品質(zhì)量效果來看，得出砂當(dāng)量控制在60%～70%時為最佳狀態(tài)的結(jié)論。

（3）其他方面要求

為減少瀝青路面在使用期間水的潛留以及毛細(xì)水上升的情況出現(xiàn)，保證路面面層受力狀態(tài)下的干燥程度達(dá)到最佳狀態(tài)，嚴(yán)格控制細(xì)集料的含粉量及塑性指數(shù)指標(biāo)要求。同時，在施工時控制好基層的密實度，既保證基層強度達(dá)到要求，又滿足層間排水問題。這與以往施工過程中要求的“板結(jié)”有些許沖突。傳統(tǒng)施工基層“板結(jié)”好就說明基層密實程度好，整體效果好，若要達(dá)到“板結(jié)”效果就必須加入相對多的細(xì)料。但如果細(xì)料過多，路面層間的排水問題就會受到影響。因此，為了找到一個平衡點，在集料的級配上，對4.75mm粒徑以下的含量必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，這與前文對“砂當(dāng)量”指標(biāo)的要求相呼應(yīng)。

（4）配合比的控制

認(rèn)真按規(guī)范完成三個階段的配合比設(shè)計，實時進(jìn)行調(diào)整和分析，以期達(dá)到質(zhì)量最佳效果。在施工過程中不斷抽查集料的級配情況，務(wù)必滿足規(guī)范及上述各項指標(biāo)要求。

2 施工技術(shù)的不斷完善

施工前的任務(wù)安排及技術(shù)交底工作非常重要，這也是精細(xì)化、規(guī)范化施工的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)場場地準(zhǔn)備及組織施工環(huán)節(jié)都很重要。從拌和站的選點、拌和設(shè)備的選擇到材料運輸、運送混合料到現(xiàn)場、現(xiàn)場的施工、機械組合情況，必須做到無縫對接。

2.1 拌和樓的設(shè)置及技術(shù)要求

我們采取的拌和方式是廠拌法。拌和站選址及建設(shè)按規(guī)范要求完成即可，與平常不同的是該項目的拌和樓拌和缸采用的是雙缸拌和技術(shù)。

通常情況下，一個拌和站只需要一個拌和缸就可以滿足施工生產(chǎn)的需求，按規(guī)范規(guī)定只要滿足≥36s連續(xù)拌和，得出的基層混合料就可以送到施工現(xiàn)場。而本項目拌和樓采用雙攪拌缸兩級攪拌，一級攪拌缸攪拌混合干料和水，出料口通過半成品輸送皮帶與二級成品攪拌缸的進(jìn)料口連接，形成雙缸兩級串聯(lián)攪拌模式，其優(yōu)勢如下：

（1）在攪拌軸設(shè)置同步振動電機，向攪拌軸和攪拌葉片釋放1500次以上的振動強力波，使水、水泥、粗細(xì)集料等充分彌散，解決傳統(tǒng)攪拌存在的“水泥結(jié)團(tuán)?！爆F(xiàn)象，在攪拌過程中使水泥水化充分徹底。

（2）振動式攪拌技術(shù)解決了傳統(tǒng)單攪拌缸攪拌的集料拌和不均勻和普遍存在離析的問題，在一定程度上可以降低細(xì)集料的用量，從而可以減少水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)層裂縫的產(chǎn)生，提高路面工程質(zhì)量。

（3）振動式拌和機使攪拌“無死角，無低效區(qū)”，實現(xiàn)均勻化拌和。通過雙拌缸拌和出來的水泥穩(wěn)定碎石基層混合料更加均勻。經(jīng)現(xiàn)場觀測，生產(chǎn)出來的基層混合料均勻、色澤一致、無灰團(tuán)、無花白料，含水量控制穩(wěn)定，混合料均勻性大幅度提升，施工和易性增強，碾壓動穩(wěn)定度提升，很少有彈簧現(xiàn)象，減少離析現(xiàn)象，強度提升。

2.2 施工工藝的創(chuàng)新

（1）本項目水泥穩(wěn)定碎石基層采用的是關(guān)模攤鋪施工工藝，采用攤鋪機攤鋪施工，不能用推土機或平地機進(jìn)行攤鋪。攤鋪過程中嚴(yán)格控制攤鋪機的攤鋪速度及厚度，避免發(fā)生離析及平整度不滿足要求等情況。

（2）在碾壓工藝程序上也有與常規(guī)的基層施工碾壓工藝不同的要求，借鑒瀝青路面的碾壓程度，采用初壓-復(fù)壓-終壓的工藝工序。復(fù)壓工序用膠輪輔助碾壓，通過強制膠輪揉搓直到表面緊密，強調(diào)的是“緊密”而不是“板結(jié)”。這與前面對細(xì)集料摻量要求的控制有關(guān)，細(xì)集料過多是達(dá)到板結(jié)的目的，但排水功能受到影響，但本項目要達(dá)到的是強度既能滿足要求又不影響排水，故水泥穩(wěn)定碎石基層混合料要達(dá)到骨架密實型結(jié)構(gòu)而不是懸浮結(jié)構(gòu)。

3 養(yǎng)護(hù)

本項目對水穩(wěn)基層的養(yǎng)護(hù)基本上采用透水土工布進(jìn)行養(yǎng)生。在基層施工完成并進(jìn)行壓實度、寬度、平整度、高程、橫坡等檢測后，立即覆蓋透水土工布進(jìn)行養(yǎng)生。土工布兩側(cè)須壓上石塊或預(yù)制塊等，防止被風(fēng)吹開。同時，為了保證基層表面的清潔和土工布的有效重復(fù)利用，在土工布搭接處每隔1.5～2.0m釘緊密實，確保土工布不易被吹開。土工布覆蓋待水泥終凝后達(dá)到一定強度時，立即用灑水車全斷面灑水養(yǎng)生。這期間，經(jīng)常派人檢查土工布濕潤和覆蓋情況，及時補充水分，確保土工布表面始終處于濕潤狀態(tài)。對覆蓋物損壞的地方，要立即對混合料表面補灑水后重新覆蓋，避免底基層表面長時間失水或忽干忽濕，以保證基層強度并減小收縮裂縫的可能。養(yǎng)生期≥7d，養(yǎng)生期間不允許任何車輛行駛。

4 質(zhì)量檢測

施工、養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，檢測環(huán)節(jié)尤為重要。對成品的質(zhì)控檢測指標(biāo)除了常規(guī)項目外，需要對壓實度、強度及彎沉值進(jìn)行重點監(jiān)控，尤其是強度指標(biāo)，基本達(dá)到“一票否決”的效果。經(jīng)過對整個項目水泥穩(wěn)定碎石層的強度進(jìn)行統(tǒng)計，7d無側(cè)限抗壓平均強度差不多達(dá)到9MPa（設(shè)計水泥劑量5%），遠(yuǎn)超過規(guī)范要求。經(jīng)過對強度指標(biāo)進(jìn)行隨機抽查，統(tǒng)計本項目樣本500組，與區(qū)內(nèi)其他單缸拌和施工的項目進(jìn)行比對，強度平均值、均方差、變異系數(shù)等指標(biāo)明顯改善，具體數(shù)值如表4所示：

經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計，本項目水泥穩(wěn)定碎石基層施工有幾個非常值得肯定的地方：（1）在本項目全線未出現(xiàn)極小值低于設(shè)計規(guī)定值的情況;（2）基層表面橫向裂紋比以往項目大幅度減少，整個項目出現(xiàn)橫向裂紋只是極個別現(xiàn)象;（3）基層長期作為運輸便道時，飛石、脫粒現(xiàn)象非常少;（4）兩層鉆芯成功取芯概率提升，甚至出現(xiàn)三層連接的，隨機抽取的芯樣非常好，沒有松散不成型的情況。

5 結(jié)語

工程施工需要立足現(xiàn)場，以圖紙、規(guī)范為根本，在此基礎(chǔ)上不斷超越、不斷創(chuàng)新。本項目利用規(guī)范化、機械化、信息化、精細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)開展施工建設(shè)，通過對原材料更高要求的控制、工程技術(shù)上更加精細(xì)化、施工工藝不斷創(chuàng)新，使工程實體得到了更高、更好的質(zhì)量效果。時間是最好的試金石，雖然施工過程中得到的數(shù)據(jù)及成品檢測數(shù)據(jù)都不錯，但真正的質(zhì)量效果仍需要通過時間來檢驗，希望本文介紹的水泥穩(wěn)定碎石基層施工方法今后在其他工程項目得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTGTF20-2015，公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則[S].

[2]JTGF40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].