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摘要:
從原材料、水穩配合比設計、施工工藝等方面,介紹了水泥穩定碎石基層施工質量的控制要點,闡述了水泥穩定碎石基層在施工過程中的病害防治措施,以保證水泥穩定碎石基層的施工質量,促進其在路面工程中的推廣應用。
關鍵詞:
水泥穩定碎石,路面基層,質量控制,裂縫
0引言
水泥穩定碎石是以穩定碎石及砂礫為基礎,通過與水泥、水拌合均勻,經壓實、養生得到的,強度達到相關規定的材料。將該種材料用作路面基層并作為主要承重層時便稱其為水泥穩定碎石基層,由于其強度介于柔性材料與剛性材料之間,故又稱為半剛性材料,其強度的形成是因為不同級配石料之間的嵌擠作用,石料與水泥膠結料之間的一系列化學作用。水泥穩定碎石強度高、板體性好、承載能力大、抗沖刷性能強、抗滲及抗凍效果好,且原材料豐富、價格便宜,在我國應用廣泛,同時因為水穩材料的干縮及溫縮特性,施工不當容易造成基層出現裂縫,并反射至面層,影響路面的使用質量。鑒于水泥穩定碎石的特點,應對其施工質量進行嚴格的控制。
1施工質量控制要點
1.1原材料質量控制
施工過程中涉及的水,水泥,級配碎石質量是保證水穩基層質量的基礎,應當進行嚴格要求。水泥一般可采用32.5級或以上的普通硅酸鹽水泥,質量應滿足規范要求,初凝時間在3h以上,終凝時間在6h以上,3d與28d膠砂強度、安定性等指標符合設計要求,且水泥用量不宜過多。對于級配碎石,要根據路況的要求,選擇顆粒規格、針片狀含量、含泥量、不大于0.075mm顆粒含量、壓碎值等各項指標符合規范要求的材料。集料最大粒徑一般不超過31.5mm,一般用20mm~30mm,10mm~20mm,5mm~10mm,0mm~5mm四種材料進行配合比設計,從而保證水穩強度的要求。一般的飲用水即可滿足水穩的施工要求。
1.2水穩配合比設計
施工前應在施工現場抽取原材料,對每檔原材料進行篩分,根據結果確定合適的級配曲線,以此為基礎進行標準試驗,確定最大干密度及最佳含水量,確保試驗中各項指標符合設計要求,同時水泥含量應處于合理范圍內,一般不宜超過6%,防止路面產生裂縫等病害。
1.3施工工藝控制
1)下承層的準備工作。
下承層的表面應平整密實,壓實度和平整度應符合有關規范的要求,按規定路拱進行設計,不存在松散及軟弱地區,保證下承層具有足夠的強度及穩定性。在攤鋪前應灑水濕潤,并撒布一層水泥凈漿,確保層間粘結良好。
2)水穩混合料的拌合。
水穩混合料拌和設備的好壞在一定程度上影響著施工質量。主要有路拌法和廠拌法兩種施工工藝,一般采用廠拌法集中攪拌。在廠拌法中,拌合機應當計量準確,拌和均勻,保證拌和混合料含水量、骨料級配、水泥含量均符合配合比設計,拌和能力應當與運輸,攤鋪相匹配,生產能力應比相應的攤鋪能力略有富余。拌和過程中,廠拌法應保證含水量比最佳含水量高0.5%,路拌法宜高1%,以保證混合料運至現場碾壓時含水量與最佳含水量相符。拌和過程中,要保證拌和遍數,使混合料無離析,同時拌和時間不宜過長。
3)混合料的運輸。
一般采用自卸汽車進行運輸,攤鋪地點不宜過遠,運輸過程中混合料應予以覆蓋,保證水分散失,運輸時間不宜過長。
4)及時攤鋪。
攤鋪過程中,每個作業面應配備兩臺以上攤鋪機同時攤鋪,一般采用穩定土攤鋪機,機具應具有找平及調節攤鋪厚度的能力。混合料應盡量均勻,對于離析現象,可以輔以人工進行適當攪拌,且整個攤鋪過程應該在一定時間內完成,攤鋪完成后立刻碾壓。
5)保證碾壓。
碾壓應緊隨攤鋪作業進行,應選擇適當類型的壓路機組合碾壓,一般根據靜壓與振動兩種方式、碾壓功率的大小來選擇壓路機。主要有雙輪雙振壓路機,手扶式小型振動壓路機等。施工前,應鋪筑試驗段,確定適當的松鋪厚度,碾壓順序及遍數,一般遵循先慢后快,先靜后振的方式進行初壓、復壓、終壓等步驟。碾壓過程要在混合料初凝前完成,碾壓完成后進行壓實度檢驗,若不滿足規范要求,則調動壓路機進行復壓。碾壓過程中,要保持混合料表面濕潤,若失水過多,應稍微補水。
6)適時養生。
水穩碎石強度形成時間相對較長,早期的養護至關重要。一般采用塑料薄膜、草袋等進行覆蓋,注意保濕,養生過程中應禁止車輛通行,養生期應不少于7d。
2施工過程中的病害防治
水泥穩定碎石基層在施工過程中由于溫縮及干縮特性,容易產生裂縫,其裂縫形式為沿道路縱向規則分布的橫向裂縫,且施工過程中的路面病害主要表現為裂縫,另外,水泥劑量的多少、水泥種類的選取、養生不及時也易導致裂縫的生成,故主要對裂縫的防治進行分析。針對水穩碎石裂縫的產生可以采取以下措施:
1)重視原材料的質量,保證其質量及穩定性,在此基礎上進行合理的配合比設計,在滿足強度要求的情況下,盡量降低水泥用量,不超過6%。
2)根據工程特性,選用干縮較小的水泥,例如普通硅酸鹽水泥,這樣能盡量減少由于水穩碎石基層自身的特性而導致的裂縫。
3)控制細集料的含量與塑性指數,確保0.075mm顆粒含量處于適當水平,一般根據工程特性及當地的材料品質來確定。
4)根據氣候條件選擇適當的施工時間,夏季過熱時,宜在早晨或傍晚施工,盡量減少混合料水分的蒸發,保證施工質量。
5)加強養生,嚴格控制施工過程中混合料的含水量,使之處于最佳含水量范圍內,及時采用土工布對路面基層進行覆蓋,養生期間,要做好交通管制。
3結語
水泥穩定碎石基層在施工過程中,應根據其特性選用合適的材料,并嚴格
控制其施工工藝。根據路面的特點,采取相應的措施來減少裂縫等病害的產生,從而使施工質量得以保證。如此,水泥穩定碎石基層的應用將越來越廣泛。
作者:劉俊瑞 單位:山西省交通科學研究院
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