張曉軍

摘要：由于骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層混合料易離析，石屑質(zhì)量敏感，因此施工時要嚴格控制原材料，選擇良好的級配，經(jīng)過振動壓路機合理壓實，提高了水泥穩(wěn)定碎石混合料的密實度，增強了基層的抗沖刷性能。施工過程中的拌和、運輸、攤鋪及碾壓工藝要求也應(yīng)有所提高。

關(guān)鍵詞：骨架密實；半剛性基層；水泥穩(wěn)定碎石；振動成型

中圖分類號：U416.214文獻標志碼：B

Abstract： Given that the mixture with skeleton dense gradation for cement stabilized macadam base is prone to segregate and is sensitive to the quality of gravels， strict control of raw materials and favorable gradation are required. The density of cement stabilized macadam base is achieved by vibratory rollers， and reasonable compaction enhances the erosion resistance property. Meanwhile， the requirements for the mixing， transporting， paving and compacting procedures should be tougher.

Key words： skeletondense； semirigid base； cement stabilized macadam； vibratory compaction

0引言

現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計規(guī)范提出的各類無機結(jié)合料穩(wěn)定粒料類基層材料，其級配是連續(xù)的，是根據(jù)最大密實原理，得出最大干密度及其對應(yīng)的含水量、水泥用量等設(shè)計而成。級配結(jié)構(gòu)類型的劃分是借鑒瀝青瑪蹄脂穩(wěn)定碎石級配設(shè)計原理，以粗骨料的間隙體積和細料的毛體積作比較。如果粗骨料之間的間隙體積小于細料的毛體積，那么這種結(jié)構(gòu)類型稱為懸浮密實型；反之，稱為骨架空隙結(jié)構(gòu)；如果二者體積相差不大，就稱為骨架密實型結(jié)構(gòu)。

《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 034—2000）中推薦的水泥穩(wěn)定碎石混合料的級配范圍如表1所示。

半剛性基層的結(jié)構(gòu)類型決定適用的工程環(huán)境和路用性能，要根據(jù)公路等級和工程對強度、抗裂性、抗沖刷能力及抗凍性的要求進行選擇[12]。通過大量的試驗和工程實踐發(fā)現(xiàn)，符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中懸浮密實型混合料級配的水穩(wěn)基層不僅強度能夠滿足設(shè)計要求，便于施工，而且能夠有效避免混合料離析。若這種混合料細料太多，水泥穩(wěn)定碎石基層容易開裂，且抗沖刷性能不好。為解決這個問題，很多有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員開始研究骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層。由于骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)中粗集料比較多，故石子與石子之間產(chǎn)生了嵌擠作用，使得混合料強度提高；粗集料之間的空隙又由適當體積的細料填充，經(jīng)過振動壓路機合理壓實，提高了水泥穩(wěn)定碎石混合料的密實度，增強了基層的抗沖刷性能[3]。

1原材料質(zhì)量控制

石料的優(yōu)劣是水泥穩(wěn)定碎石基層的抗裂功能能否充分發(fā)揮的最關(guān)鍵因素之一。但中國石料質(zhì)量控制不嚴，骨架懸浮結(jié)構(gòu)對石料的配比、細集料的砂當量要求相對較低；而骨架密實基層對石料的級配、細集料的砂當量要求較高，且粗集料的單粒石料最大粒徑不得超過315 mm，壓碎值控制在30%以內(nèi)，有機質(zhì)的含量不宜超過2%，硫酸鹽含量不超過

025%。石料的顆粒組成滿足設(shè)計要求，即單檔石料的級配和合成級配均應(yīng)滿足設(shè)計要求。石屑往往是原材料質(zhì)量控制中的薄弱環(huán)節(jié)，石屑粉塵含量過多，易使半剛性基層溫縮、干縮開裂，路面運營中產(chǎn)生反射裂縫，造成路面早期損壞。建議工程中應(yīng)加強對石屑質(zhì)量的控制：0075 mm篩孔通過率不大于15%（水洗法）；小于06 mm的顆粒液限小于28%，塑性指數(shù)小于9；砂當量不小于50%。

2配合比控制

骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石由粗集料、細集料、水泥組成，優(yōu)質(zhì)的混合料具有良好的力學性能、抗沖刷能力、較小的溫縮、干縮系數(shù)，并配有良好的施工。高品質(zhì)的半剛性基層需要混合料合理的級配及良好的壓實[4]。為提高路用性能，須采用現(xiàn)場有代表性的樣品進行室內(nèi)配合比設(shè)計（采用振動成型方法）。

配合比設(shè)計完成后，拌和站應(yīng)嚴格按照設(shè)計級配控制原材料用量。水泥用量可以比設(shè)計用量高05%。用水量要根據(jù)天氣、原材料含水量和現(xiàn)場情況進行調(diào)整，保證混合料表面濕潤，碾壓過程中混合料不粘輪，路面不產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象。

施工季節(jié)對骨架密實結(jié)構(gòu)基層的影響也很大，冬季施工溫度最好不低于5 ℃，否則強度增長不均勻會導致取芯不完整，配合比不宜太粗。高溫施工時，由于強度增長快，在同等水泥劑量下，如果施工能力跟得上，級配可適當粗一點。

3施工控制

結(jié)合商登高速商丘段土建各標水泥穩(wěn)定碎石基層具體實施情況，總結(jié)出骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層施工控制的要點[56]。

本項目水泥穩(wěn)定碎石基層設(shè)計厚度為52 cm，其中底基層18 cm，水泥劑量3.5%；基層34 cm，分2層攤鋪，每層17 cm，水泥劑量4.5%。

3.1施工準備階段控制要點

（1） 原材料應(yīng)檢驗合格，堆放合理。

（2） 原材料含水量應(yīng)實時監(jiān)控，保證配比。

（3） 裝載機取料、上料應(yīng)均勻，防止串料。

（4） 拌和機流量控制應(yīng)準確，定時進行配比檢查。

（5） 拌和站生產(chǎn)能力應(yīng)有富余。

3.2施工階段的注意事項

（1） 控制水泥劑量、含水量、配比石屑用量等。

（2） 混合料應(yīng)拌和均勻。

（3） 運輸車數(shù)量應(yīng)滿足不間斷攤鋪作業(yè)，注意加蓋蓬布。

（4） 攤鋪機加橡膠擋板，避免收斗。

（5） 攤鋪一定距離后應(yīng)盡快完成碾壓，機械組合合理，碾壓遍數(shù)根據(jù)壓實度調(diào)整。

（6） 碾壓檢測合格后立即進行灑水覆蓋保濕養(yǎng)生。

3.3養(yǎng)生及取芯時的注意事項

（1） 剛剛碾壓完成的結(jié)構(gòu)層嚴禁大量灑水。

（2） 養(yǎng)生期間加強交通管制。

（3） 取芯時操作合理，防止污染，注意填補。

4施工過程

施工準備階段應(yīng)加強對石料的管理，石料的質(zhì)量控制是基層施工的關(guān)鍵，也是最難控制的一個環(huán)節(jié)，要下大力氣，否則無法發(fā)揮骨架密實結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。控制含水量，石屑要搭大棚保護，以免受淋結(jié)塊，含水量過大，影響混合料質(zhì)量，如圖1所示。要對石料的含水量進行實時監(jiān)控，保證配比準確。拌和機流量控制檢查：對混合料進行篩分檢查，如發(fā)現(xiàn)配比偏差，應(yīng)立即進行調(diào)整；拌和站生產(chǎn)能力應(yīng)能保證現(xiàn)場連續(xù)施工，施工時運輸車數(shù)量足夠，避免攤鋪機收斗。

施工階段拌和站配料必須準確，調(diào)整好上料皮帶輪的轉(zhuǎn)速。水泥劑量控制在05%以內(nèi)，用水量控制在05%以內(nèi)，各檔集料用量偏差不大于2%；混合料拌和要均勻，如發(fā)現(xiàn)拌和不均，可適當減少拌和量；運輸車注意加蓋蓬布，排除“距離近、天氣陰就不用蓋”的做法；為了防止混合料在攤鋪過程中離析，應(yīng)在攤鋪機前擋板底部和卸荷口處增設(shè)橡膠檔板；碾壓機械合理組合，碾壓工藝恰當，碾壓遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場實測壓實度進行調(diào)整。壓路機噸位、數(shù)量應(yīng)合理，保證在規(guī)定時間內(nèi)完成碾壓。碾壓完成經(jīng)檢測合格后，應(yīng)立即進行覆蓋灑水保濕養(yǎng)生。

剛剛碾壓完成的結(jié)構(gòu)層嚴禁大量灑水，保持表面濕潤即可；養(yǎng)生期間加強交通管制，除灑水車外其余車輛一律不準通行；取芯時應(yīng)操作合理，防止污染，注意填補，且選擇經(jīng)驗豐富的操作手，鉆進速度均勻，鉆入深度要達到前一層的表面，注意用海綿或抹布將取芯機的四周圍?。▓D2），以免污水污染基層（圖3），取芯后的芯洞應(yīng)立即用基層混合料填補完整并夯實；半剛性基層芯樣應(yīng)盡量少取，因為取芯后留下的芯洞容易形成薄弱環(huán)節(jié)，引起基層的破壞。

5裂縫控制

經(jīng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石基層的裂縫存在一定的規(guī)律性[7]。平原區(qū)高速公路骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層的裂縫有3種：第1種裂縫長達6 m左右（單幅設(shè)計寬度11.9 m），這種裂縫集中出現(xiàn)在水泥劑量大、細集料多、含水量大的路段，是混合料自身引起的干縮裂縫，由于工程采用雙機聯(lián)鋪，如果某車混合料出現(xiàn)異常，只會影響到半幅的寬度；第2種裂縫出現(xiàn)在橫向排水管的位置，長度為單幅寬度，深度貫穿3層基層；第3種是雙幅對應(yīng)樁號同時出現(xiàn)的裂縫，這種裂縫是由于土基處理不當造成的。

因此，提高水泥穩(wěn)定碎石基層的整體質(zhì)量，不僅要從混合料入手，還要保證工程的每道工序都符合要求，這是環(huán)環(huán)相扣的。

6結(jié)語

骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層工程對施工單位要求很高，施工方必須要有足夠的經(jīng)驗才能保證工程的順利完成。骨架密實型混合料對原材料、含水量、水泥劑量等都很敏感，施工中任何一個環(huán)節(jié)的疏忽都會導致混合料質(zhì)量不合格，包括混合料的運輸和基層的養(yǎng)護工藝。這不僅對施工單位提出了更高的要求，也是對監(jiān)理和業(yè)主的考驗。因此，優(yōu)秀的工程需要各方的共同努力，需要每個參與人員堅守崗位，各盡其責。

參考文獻：

[1]沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].北京：人民交通出版社，1998.

[2]沙愛民.半剛性路面材料結(jié)構(gòu)與性能[M].北京：人民交通出版社，1988.

[3]張紅春. 骨架密實路面理論及配套施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2010.

[4]王立久，劉慧.骨架密實型瀝青混合料集料級配設(shè)計方法[J].中國公路學報，2008，21（5）：69.

[5]JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[6]劉志，袁景軍.骨架密實型水沼穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制[J].筑機機械與施工機械化，2011，28（10）：196198.

[7]蔣應(yīng)軍.水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫防治研究[D].西安：長安大學，2001.

[責任編輯：譚忠華]