黃光華
【摘 要】本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn),主要對(duì)道路水泥穩(wěn)定土施工技術(shù)了探討分析.可供大家參考。
【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定路面;施工技術(shù);質(zhì)量控制
目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,為了適應(yīng)新形勢(shì)的需求,針對(duì)車輛交通量大、噸位大的問題,公路建設(shè)部門在積極采取措施,提高公路等級(jí),推廣使用高強(qiáng)度高穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。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(jié)合料所得混合料的一個(gè)廣義的名稱,它既包括用水泥穩(wěn)定各種細(xì)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(diǎn)是力學(xué)強(qiáng)度,穩(wěn)定性和板體性較高。但因水泥和各種粒料土(粗細(xì)土和中粒土)經(jīng)水拌和壓實(shí)后,由于蒸發(fā)和混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用,混合料的水分會(huì)不斷減少,而發(fā)生了毛細(xì)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(chǎn)生收縮而產(chǎn)生裂縫,當(dāng)上面的瀝青層較薄時(shí),這些裂縫會(huì)反射到面層上來。
2.施工技術(shù)要求
(1)雨期施工,應(yīng)特別注意天氣變化,防止水泥和混合料遭雨淋,下雨時(shí)停止施工,已攤鋪的水泥土結(jié)構(gòu)層應(yīng)盡快碾壓密實(shí)。(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(yīng)超過3h。應(yīng)按當(dāng)班施工長(zhǎng)度計(jì)算用料量一般情況下,每一作業(yè)段以200m為宜。(3)配料應(yīng)準(zhǔn)確,灑水、拌合、攤鋪應(yīng)均勻。應(yīng)在混合料處于最佳含水量+ (l-2)%時(shí)進(jìn)行碾壓,直到滿足按重型擊實(shí)試驗(yàn)法確定的壓實(shí)度要求。(4)宜在水泥初凝前碾壓成活。宜采用12-18t壓路機(jī)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(jī)碾壓,壓至表面平整、無明顯輪跡,且達(dá)到要求的壓實(shí)度。(5)嚴(yán)禁用薄層貼補(bǔ)法進(jìn)行找平 (6)必須保濕養(yǎng)護(hù),防止忽干忽濕。常溫下成活后應(yīng)經(jīng) 7d 養(yǎng)護(hù),方可在其上鋪筑上層。(7)養(yǎng)護(hù)期內(nèi)應(yīng)封閉交通。
3.影響水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的主要因素
3.1土質(zhì)
土的類別和土質(zhì)是影響水泥穩(wěn)定土強(qiáng)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(jí)配良好的碎(礫)石和砂礫效果最好,不但強(qiáng)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(duì)有機(jī)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(yàn)研究證明,水泥的礦物成分和分散度對(duì)其穩(wěn)定效果有明顯影響.對(duì)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(qiáng)度提高。
水泥土的強(qiáng)度隨水泥劑量的增加而增長(zhǎng),過多的水泥用量雖能獲得強(qiáng)度的增加,但經(jīng)濟(jì)上卻不一定合理,效果上也不一定顯著。試驗(yàn)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(duì)水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度影響最大.當(dāng)含水量不足時(shí),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(duì)土的穩(wěn)定作用,影響強(qiáng)度的形成。同時(shí),含水量小.達(dá)不到混合料的最佳含水量也影響水泥穩(wěn)定土的壓實(shí)因此,使含水量達(dá)到最佳含水量的同時(shí),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(shí),使之干密度最大,其強(qiáng)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(shí)的延遲時(shí)間要盡可能最短,一般不應(yīng)超過3-4h若時(shí)間過長(zhǎng),則水泥凝結(jié),在碾壓時(shí),不但達(dá)不到規(guī)定的壓實(shí)度,而且也會(huì)破壞已硬化水泥的膠凝作用,反而使水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度下降。
4.施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制
(1)由于水泥穩(wěn)定土的凝固與強(qiáng)度形成期較短,要求各工序緊密銜接,因此,在施工前必須認(rèn)真做好施工組織設(shè)計(jì),配備必需的機(jī)械設(shè)備、人力和運(yùn)輸工具,確保混合料從加水拌和到碾壓完畢的延遲時(shí)間,不超過水泥的初凝時(shí)間。
(2)路拌法由于拌合混合料均勻性較差,產(chǎn)量不高,因此要想提高水泥穩(wěn)定土基層的施工質(zhì)量,應(yīng)采用中心站集中廠拌法施工,并在拌合場(chǎng)內(nèi)設(shè)立試驗(yàn)室,隨時(shí)對(duì)水泥劑量、含水量、材料級(jí)配及拌合的均勻性進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,不合要求的混合料不許出場(chǎng)。
(3)施工時(shí)混合料的含水量宜略大于最佳含水量0.5%~1.0%,以彌補(bǔ)碾壓過程中水分的損失。含水量過大,既會(huì)影響混合料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度,又會(huì)明顯增大混合料的干縮性,使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫。含水量過小,也會(huì)影響混合料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度。
(4)水泥穩(wěn)定土的碾壓,宜先用兩輪壓路機(jī)隨攤鋪機(jī)及時(shí)碾壓,后用重型振動(dòng)路機(jī)繼續(xù)碾壓密實(shí)。碾壓過程中,水穩(wěn)定土的表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)。如水份蒸發(fā)過快,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)撒少量水,但嚴(yán)禁灑大量水碾壓,如有彈簧土,應(yīng)及時(shí)翻開重新拌和(加適量的水)使其達(dá)到質(zhì)量要求。
(5)接縫的處理。當(dāng)天兩工作段的銜接處,應(yīng)搭接拌和。第一段拌和后,留5~8m不進(jìn)行碾壓;第二段施工時(shí),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(dāng)天其余各段的接縫都可這樣處理。接縫一定要垂直對(duì)接,不能斜接,否則,接縫處就會(huì)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(jīng)壓實(shí)度檢查合格后應(yīng)立即開始養(yǎng)生,不應(yīng)延誤。但如水泥穩(wěn)定土分層施工時(shí),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(jīng)過7d養(yǎng)生期。但在鋪筑土層穩(wěn)定土之前,應(yīng)始終保持下層表面濕潤(rùn)。為增加上下層之間的粘結(jié)性,在鋪筑上層穩(wěn)定土?xí)r,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(jìn)行養(yǎng)生;2)采用瀝青乳液進(jìn)行養(yǎng)生;3)無上述條件時(shí),可用灑水車經(jīng)常灑水進(jìn)行養(yǎng)生,每天灑水的次數(shù)應(yīng)視氣候而定。整個(gè)養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持穩(wěn)定土層表面潮濕,不應(yīng)時(shí)干時(shí)濕。灑水后,應(yīng)注意表層情況,必要時(shí),用兩輪壓路機(jī)壓實(shí)。
5.質(zhì)量問題及應(yīng)對(duì)措施
水泥穩(wěn)定基層易出現(xiàn)四個(gè)質(zhì)量問題(1)平整度差;(2)厚度不夠;(3)壓實(shí)度不夠;(4)強(qiáng)度不夠。如何消除這些質(zhì)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(jí)配變化,再一個(gè)就是攤鋪機(jī)履帶輪下有墊物,這幾個(gè)原因?qū)е禄旌狭蠅簩?shí)度系數(shù)不一致。因此應(yīng)保持混合料的各種指標(biāo)一致性,提高碾壓工藝水平。壓路機(jī)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(jí)配變化造成的。含水量和級(jí)配的改變,使壓實(shí)系數(shù)相應(yīng)改變,測(cè)量人員不可能不斷改變壓實(shí)系數(shù)。最終致使基層厚(薄)不均,高程超過容許偏差。
3)壓實(shí)度不夠:許多人認(rèn)為主要是碾壓的問題,據(jù)我通過長(zhǎng)期檢測(cè)發(fā)現(xiàn),造成基層壓實(shí)不夠,還是混合料含水量、級(jí)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(duì)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(shí)度為97%,而另一段能達(dá)到99%。
4)強(qiáng)度不夠:直接表現(xiàn)為取不起樣芯,或取得起但表面粗糙,不密實(shí),試壓強(qiáng)度低。造成基層強(qiáng)度不夠的因素很多,主要是混合料灰劑量和級(jí)配不夠、不合理造成的。因混合料灰劑量偏小,起粘結(jié)作用的細(xì)顆粒偏少,導(dǎo)致基層成型、鈣化后有一定的空隙,不密實(shí)。在基層混合料中,水泥起到主要的鈣化作用,細(xì)顆粒起著粘結(jié)的作用。因此我在混合料配比中,控制細(xì)顆粒的通過百分比,以減少空隙增大密度。通過幾次對(duì)比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)基層密度、強(qiáng)度同時(shí)提高了。
6.施工注意的幾個(gè)問題
(1)嚴(yán)格控制混合料的灰劑量、含水量、級(jí)配范圍。(2)調(diào)整好攤鋪設(shè)備,不得在工作中停車檢修,以免混合料因長(zhǎng)時(shí)間放置,影響碾壓密實(shí)度和強(qiáng)度。(3)壓路機(jī)手必須在混合料可塑狀態(tài)下,即水泥的終凝時(shí)間之前完成碾壓成型。(4)派專人跟機(jī)找平、處理基層平整度。(5)碾壓成型后及時(shí)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(jié)語
水泥穩(wěn)定基層有諸多優(yōu)點(diǎn),但也不能忽視它的缺陷,這種結(jié)構(gòu)如果操作不好,容易出現(xiàn)裂紋,影響整體強(qiáng)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(jí)配范圍,完善施工工藝。