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骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層施工要素分析

司明石

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骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層對原材料質(zhì)量要求較高，施工過程中要防止混合料的離析問題，因此對混合料原材料的選取應(yīng)具備良好的級配，并在混合料拌和、攤鋪及碾壓施工環(huán)節(jié)中嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石; 施工要素；質(zhì)量控制

一、前言

骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層（以下簡稱骨架型水穩(wěn)）；由水泥、粗、細(xì)集料和水按一定比例拌合而成的一種混合料，粗集料在壓實(shí)混合料中起“骨架作用”，混合料中細(xì)集料的壓實(shí)體積“臨界”于粗集料形成的空隙體積，從而形成有效的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)。

二、骨架型水穩(wěn)與普通型水穩(wěn)的不同之處

骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)同懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)（普通水穩(wěn)）相比，混合料結(jié)構(gòu)能夠形成有效的骨架嵌擠，同時(shí)對減少路面裂縫的發(fā)生有突出作用，很大程度上解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念下瀝青路面、基層、底基層反射裂縫發(fā)生的幾率。

三、原材料

1.集料及保存

1.1 集料

集料所檢指標(biāo)參數(shù)應(yīng)滿足JTG/T F20-2015 《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》規(guī)范要求。其中細(xì)集料0.075mm以下含量控制是其質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)，0.075mm通過率（粉料含量）過多時(shí)，會導(dǎo)致干縮裂縫的產(chǎn)生。

1.2 集料的保存

集料進(jìn)場后，需要對集料的存放場地進(jìn)行底部堅(jiān)化等處理，對于碎石、瓜子片等粗集料的堆置保存要避免其發(fā)生分離解析，而對于米砂、石屑等細(xì)集料則要防止其因吸入水汽而潮濕的現(xiàn)象，因此應(yīng)對細(xì)集料進(jìn)行遮蓋等處理。

2.水泥

骨架型水穩(wěn)基層施工中所使用水泥也必須滿足相應(yīng)技術(shù)規(guī)范要求，一般采用緩凝42.5號水泥。禁止使用快硬、早強(qiáng)以及已受潮變質(zhì)的水泥。水泥初凝時(shí)間不小于3小時(shí)，終凝時(shí)間不小于6小時(shí)。

四、混合料的配制

1.水泥劑量

由現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)得知到，相同規(guī)格材料技術(shù)前提下，混合料的干縮性能主要取決于水泥劑量及細(xì)集料中0.075mm顆粒含量及其塑性指數(shù)大小相關(guān)。在提高混合料的干縮性能這一方面，在滿足混合料強(qiáng)度要求的情況下，制備混合料時(shí)水泥劑量越低越有利。但是除此之外我們還需考慮到骨架型水穩(wěn)基層的另一重要性能——抗沖刷性能。其抗沖刷能力于水泥劑量呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，兩者之間的關(guān)系存在一個(gè)重要拐點(diǎn)，當(dāng)水泥劑量為3%時(shí)其抗沖刷能力將大大減弱。所以水泥劑量的選取應(yīng)在多方面綜合考慮的情況下，權(quán)衡利弊選出最佳劑量。

2.混合料最佳含水量和最大干密度

混合料正式施工前應(yīng)在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)檢測以確定混合料的最佳含水量和最大干密度，為混合料的后續(xù)拌和攤鋪和壓實(shí)做好數(shù)據(jù)支撐，室內(nèi)試驗(yàn)的操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對查閱對照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E51-2009)。

3.無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

根據(jù)確定的最大干密度、最佳含水量，拌制混合料，按要求壓實(shí)度（98%）制備混合料試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)六天，浸水一天后取出，做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。水泥用量的確定是根據(jù)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值R代大于設(shè)計(jì)值（由施工圖設(shè)計(jì)確定）的前提下確定的。

五、骨架型水穩(wěn)基層的拌和、攤鋪與碾壓

1.拌和

拌合設(shè)備的選用最好選用穩(wěn)定土拌和機(jī)并且配置專職人員隨時(shí)查看其稱重計(jì)的讀數(shù)，嚴(yán)格控制各用料的投入量，為達(dá)到混合料的設(shè)計(jì)級配和強(qiáng)度要求提供保障。另外在進(jìn)行拌和還要時(shí)刻關(guān)注混合料的含水量大小，若低于最佳含水量時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)水，實(shí)際施工時(shí)混合料含水量稍大于室內(nèi)試驗(yàn)確定的最佳含水量。值得注意的是，在拌合開始之前，要先檢查和調(diào)整拌合設(shè)備，只有在設(shè)備運(yùn)行參數(shù)達(dá)到規(guī)定狀態(tài)下方可進(jìn)行拌合。

2.攤鋪

骨架型水穩(wěn)基層施工中，在混合料拌合均勻后，開始進(jìn)行骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石的攤鋪。在攤鋪機(jī)鋪筑時(shí)應(yīng)注意避免骨料的離析問題。實(shí)際施工過程中骨架型水穩(wěn)基層分兩層施工時(shí)上層和下層的接觸部位以及兩旁易出現(xiàn)骨料于下方聚集的現(xiàn)象。所以應(yīng)對攤鋪機(jī)進(jìn)行針對性的改良，解決骨料的離析問題。攤鋪機(jī)鋪筑時(shí)施工人員應(yīng)緊隨跟后檢查螺旋布料器的布料情況，確保布料均勻。若發(fā)現(xiàn)離析、卡料或虛鋪等問題要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)料處理。攤鋪機(jī)鋪筑施工前應(yīng)確保路床浸濕，避免混合料水分因被路床土面體吸收而流失。骨架型水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)力的傳遞和分布受基層上下層層間粘結(jié)的影響，而粘結(jié)的粘結(jié)程度受基層下承層的清潔度和水泥漿布設(shè)均勻度的影響。在實(shí)際工作中遇到的粘結(jié)不佳問題可能就是由于下承層清潔工作沒有做好引起的。

3.碾壓

除了上文所提到的水泥劑量對混合料的強(qiáng)度有影響外，基層施工時(shí)的碾壓對混合料的強(qiáng)度形成也很關(guān)鍵。因此要用正確的方式開展碾壓工作，確保最終的現(xiàn)場壓實(shí)度測驗(yàn)結(jié)果符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。混合料碾壓工作的開展應(yīng)緊隨在攤鋪工作之后，并且保持混合料含水率不能過低，若混合料含水量不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充灑水。保證碾壓時(shí)的含水量與室內(nèi)試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)時(shí)的最佳含水量相近。碾壓過程要嚴(yán)格參照由試鋪路段所得出的最佳工作程序和工藝進(jìn)行施工。

六、常見質(zhì)量問題

1.混合料粗顆粒比例過高

混合料中粗顆粒比例不是越高越好，粗顆粒比例過高容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象，因此配比設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到混合料鋪攤時(shí)的離析問題。骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵為骨架的形成，避免粗顆粒含量比例過高，加大集料中細(xì)顆粒的配比，保證中間擋骨料級配飽滿即可。混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要保證骨架的形成，而不是粗顆粒比例越高越好。

2.混合料含水量過高

由于混合料比表面積很小因此其對含水量的感應(yīng)也比較靈敏，在含水量略大時(shí)對的水泥穩(wěn)定碎石壓實(shí)起到促進(jìn)作用，但是當(dāng)混合料含水量過高時(shí)其產(chǎn)生裂縫的可能性也會相應(yīng)增大。所以，對混合料含水量的控制，應(yīng)以層面壓實(shí)后不再出現(xiàn)輪跡為標(biāo)準(zhǔn)。

3.鋼模側(cè)翻

許多施工單位認(rèn)為鋼模比土模好，所以在施工時(shí)不顧實(shí)際情況一昧使用鋼模。但是如果鋼模的支撐問題不能得到有效解決將會出現(xiàn)鋼模側(cè)翻問題，進(jìn)而導(dǎo)致邊部壓實(shí)度以及厚度不達(dá)標(biāo)問題。因此，根據(jù)實(shí)際情況采用土模施工效果會優(yōu)于鋼模。

4.振動碾壓次數(shù)過多

由于骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定碎石為嵌擠結(jié)構(gòu)，所以容易產(chǎn)生認(rèn)為振動碾壓越多遍效果越好的思維誤區(qū)。所以碾壓遍數(shù)一定要嚴(yán)格按照由試驗(yàn)段所測得的最佳遍數(shù)進(jìn)行碾壓，避免因碾壓過度而導(dǎo)致的水泥穩(wěn)定碎石上部集料破碎、集料上浮的現(xiàn)象。

5.芯樣檢查頻率過高

由于混合料的施工質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)通常會通過取芯來進(jìn)行檢查，查看其顆粒級配及均勻性、完整性是否符合設(shè)計(jì)要求，JTG/T F20-2015 《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》中在芯樣標(biāo)準(zhǔn)上提出了相關(guān)規(guī)定。若檢測人員在取芯時(shí)對芯樣檢測頻率要求過于嚴(yán)厲，要求芯樣達(dá)到表面均勻平整，完全不存在離析現(xiàn)象。盲目認(rèn)為多次取芯查看便能保證水泥穩(wěn)定碎石質(zhì)量而采取頻繁取芯檢查措施，如此將會加速水泥穩(wěn)定碎石取芯部位產(chǎn)生裂縫破壞。在《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件范本》中有明確規(guī)定取芯頻率應(yīng)控制在每500米內(nèi)檢查一次或者每一施工段內(nèi)檢查一次。我們應(yīng)該了解的是骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石為填隙料填充孔隙的鑲嵌結(jié)構(gòu)，決定了其必然會存在空隙，若質(zhì)檢人員對芯樣質(zhì)量要求過于嚴(yán)格，將會導(dǎo)致施工企業(yè)為了在取芯環(huán)節(jié)芯樣質(zhì)量合格過關(guān)加大水泥劑量的投入，這樣一來工后裂縫的產(chǎn)生幾率會大大增加，更加不利于水泥穩(wěn)定碎石的質(zhì)量控制。

七、結(jié)語

骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量控制工作需要施工單位提高質(zhì)量控制意識，將質(zhì)量控制工作落實(shí)到從原材料的選取、混合料含水量、水泥劑量的把控、混合料拌和、攤鋪與碾壓以及取樣驗(yàn)收每一工作環(huán)節(jié)中。

[1]張紅春.骨架密實(shí)路而理論及配套施上技術(shù)[M].北京人民交通出版社，2010.

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

[3] JTG E51-2009，公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程

TU75

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1007-6344（2017）06-0208-01