实例分析高速公路水泥稳定碎石基层的施工质量控制

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　　摘要：笔者基于工程实践，对水泥稳定碎石基层的施工要点进行了简要分析，以供交流。
　　 关键词：水泥稳定碎石；基层；施工
　　
　　 路面基层是公路工程的一个重要组成部分，必须有足够的强度、刚度及结构上有足够的水稳性。水泥稳定碎石是一种半刚性基层，具有整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好而且较经济的特点，因而被广泛应用于修建高等级公路路面基层。
　　 一、水泥稳定碎石概述
　　 （一）水泥稳定碎石的作用
　　 水泥稳定碎石基层是半刚性材料基层，主要是作为沥青面层的下承层，承担沥青面层传递的行车垂直荷载，并将荷载均匀地分散在路基中。由于水泥稳定碎石基层是沥青路面结构中主要的承重层，对沥青路面起到稳定支撑的作用，其施工质量直接影响到沥青面层的使用性能和寿命，因而应该严格控制水泥稳定碎石的施工质量。
　　 （二）水泥稳定碎石基层的特点
　　 （1）优点：水泥稳定碎石基层具有早期强度高，较短时间内(5～7d)可获得2．OMPa以上的强度，同时可以根据设计需要，通过改变其组成设计，而调整所需要的强度；且水泥稳定碎石基层稳定性好，结构层本身具有一定的通透性，受水份影响较小，在生产实施方面，可以采用机械化施工，质量好，进度快，而小段落的零星工程，也可以采用简易机械或人工拌和摊铺，灵活而经济，由于有了上述优点，水泥稳定碎石基层才在我国乃至全世界得到了广泛的应用。
　　 （2）缺点：施工时易离析；延迟时间短，即从拌和到碾压成型要在较短的时间内完成，要求施工节奏紧凑，对设备临时故障要有预防措施，否则会造成材料浪费；强度形成以后易产生干缩裂缝，裂缝是水稳粒料主要病害之一，能够引起上面层的开裂，而导致雨季时路基浸水，引起路堤早期破坏缩短路的使用寿命；养护期间在车轮等外力作用下，表面易被剥落、磨耗；铺筑时若虚铺厚度大，则对碾压后的平整度有不良影响。
　　 二、工程实例
　　 某工程路线全长9．7km，全宽为28m，主线基层为36cm厚水泥稳定碎石，底基层为18cm厚水泥稳定碎石，匝道基层为20cm厚水泥稳定碎石，底基层为32cm厚水泥石灰综合稳定土，为了保护基层和防止雨水下渗，基层顶面均设置热喷改性沥青防水层。
　　 （一）原材料质量控制与场地要求
　　 （1）)水泥：本工程采用的水泥细度为2．2％；标准稠度27．8％；初凝5h 35min，终凝6h 20min；安定性合格；28d抗折强度6．5MPa，抗压强度36．0MPa。
　　 （2）碎石：碎石料强度要求较高，对进场的碎石按施工规范要求的检测频率进行取样试验。碎石的单料筛分在规范要求级配区间，压碎值≤30％，针片状含量≤20％，液限≤25％，塑性指数＜6，有机质含量≤2％，硫酸盐含量≤0．25％。
　　 (3)水：通常情况下，适合人体饮用的水都可直接用于水稳拌合和养护。当不确定是否可用时，应通过试件抗压强度比对试验进行确定。
　　 （4）集料存放：场地用水泥混凝土硬化，各种材料整齐堆放，不同规格材料应用墙隔离开，界限清楚。需要作防雨措施的，覆盖彩条布或建防雨蓬。检测合格的料一定要插牌标识，并应便于机械装卸运输。
　　 （二）混合科组成设计
　　 本工程水泥剂量为5．5％，碎石比例0～4．75mm：4．75～9．5mm：9．5～19mm：19～26．5mm=25％：29％：20％：26％，混合料的最大干密度为ρdmax=2．41g／cm3，最佳含水量ω。=5．8％。延迟时间对水泥稳定碎石混合料的强度和所能达到的干密度有明显的影响，延迟时间越长混合料强度和干密度的损失愈大。为了能更好地掌控现场施工，在配合比设计过程中做了延迟时间对混合料强度影响的试验，并通过试验确定应该控制的延迟时间。
　　 （三）基层试验段的施工
　　 严格按照监理工程师同意的配合比和试验段施工方案进行施工。在试验段施工中采取不同的压实工艺，确定适合基层施工的施工方法、合适的松铺系数、摊铺厚度及允许的延迟时间等参数。
　　 （四）基层施工放样
　　 测量放样是保证施工质量的关键，在施工前期准备阶段，安排施工技术人员认真审阅图纸，根据设计图纸，计算出全标段整十米桩号的中桩坐标和水泥稳定碎石基层顶面的设计标高；安放基准线等。
　　 （五）拌和
　　 (1)拌和时，根据批复的配合比调试好拌和站的生产配合比。拌和站设三个或四个料斗，各料斗出料数量由调速电机控制，水泥罐仓都配备有高精度的电子动态计量器。经过计量标定，且预先调试。生产前同监理工程师一块确定好出料曲线，并按水泥、集料与水的重量比例配混合料，并进行混合料的筛分检验级配。
　　 (2)拌和前应检查场内各种集料的含水量，以计算当天的外加水量(气温较高时，混合料的含水量应比最佳含水量高0．5―1％)。
　　 (3)捧和后及时取干混合料进行筛分试验，检查是否符合设计的配合比同时进行混合料含水量、含灰量的抽检工作。每2小时一次。高温作业时，早晚与中午的含水量根据温度变化及时调整。
　　 （六）运输
　　 (1)运输车辆在每天开工前，要检验其完好情况。装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要，并略有富余。
　　 (2)应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。车上的混合料应覆盖，减少水分损失。如运输车辆中途出现故障。必须立即以最短时间排除；当车内混合料不能在水泥初凝时间内运到工地摊铺压实。必须予以废弃。
　　 （七）摊铺
　　 基层分上下两层进行施工，首先施工下基层，压实厚度18cm。在下基层摊铺前彻底清扫底基层，并洒水湿润，在正式摊铺前在底基层表面喷洒少量水泥浆(2kg／m)。基层摊铺确定用两台进行联合摊铺，两台摊铺机前后相距8～10m。摊铺机的摊铺速度对施工各工序及摊铺质量影响极大，正确选择摊铺速度可加快施工进度，提高摊铺质量。由试验段总结，确定摊铺机摊铺速度可按1．0～2．0m／min控制。在摊铺机后面应设专人清除粗细集料离析现象，此过程应一直延续到混合料碾压结束方可停止，以防止粗细集料离析。摊铺时配置3～5个工人对松铺层边缘进行修整，并对摊铺机摊铺不到和摊铺不均匀的地方进行人工补料，确保基层的平整度。为了避免纵向接缝，摊铺时采用2台摊铺机一前一后同步向前把混合料按松铺厚度、设计宽度和设计横坡均匀摊铺，一起进行碾压。
　　 （八）碾压
　　 （1）初压：用2台16T振动压路机静压1遍，碾压速度25～28m／min，然后进入下一压实段。
　　 （2）复压：用2台18T振动压路机低频振动碾压1遍，碾压速度25-28m／min，高频振动碾压2～3遍，碾压速度33～41m／min。然后低频振动碾压l遍，碾压速度33～41 m／min。然后进入下一压实段。
　　 （3）终压：用1台25T胶胎压路机静压1～2遍，碾压速度33～41m／min，机然后进入下一压实段。
　　 （九）养生及交通管制
　　 (1)每一段碾压完成以后应立即进行质量检查。并开始养生。
　　 (2)养生方法：或用复合土工塑料薄膜覆盖养生。在7d内应保持基层处于湿润状态。
　　 (3)在养生期间应封闭交通。
　　 结束语
　　 在本工程水泥稳定碎石基层的施工中，由于在配合比设计、施中和养护等诸多关键点上进行了良好的控制，所以在全线9.7km的水泥稳定碎石基层路面上，取得了较好的实施效果。可见，在水泥稳定碎石的项目实施中，如果能够在配合比设计、原材料、施工养护等诸关键点上进行了较好控制，就一定能建设出优质的水泥稳定碎石基层。
　　
　　
　　
　　 参考文献：
　　 [1]陈加凤.水泥稳定碎石基层施工质量控制分析[J].中国科技博览，2011（24）.
　　 [2]许磊.某高速公路路面水泥稳定碎石基层试验段施工总结[J].城市建设：下旬，2011（4）.

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