唐江平 姚文成
中交第二航務(wù)工程局有限公司
由于水泥穩(wěn)定碎石路面基層、底基層具有良好的力學(xué)性能和整體性、穩(wěn)定性、耐久性和抗凍性及與面層結(jié)合好的技術(shù)特點(diǎn),且料源廣泛,可就地取材,便于原材料和混合料的加工,易于機(jī)械攤鋪操作,被廣泛應(yīng)用于修建高等級(jí)公路路面基層、底基層,但同時(shí)也暴露出許多不足,如局部松散破碎、混合料離析等問(wèn)題,引起廣泛關(guān)注。
集料強(qiáng)度不夠,在施工碾壓過(guò)程中容易將集料壓碎,而破碎面上沒(méi)有水泥漿裹覆,水泥漿裹覆表面積變小、集料之間粘結(jié)力減小,結(jié)構(gòu)層容易松散破碎;如果集料中0.075mm以下的顆粒含量過(guò)大,會(huì)在集料與水泥漿之間形成隔層或?qū)⒁徊糠炙酀{被集料中0.075mm 以下含量過(guò)大的顆粒吸附,導(dǎo)致有效水泥漿體減少。
水泥漿是通過(guò)水化熱反應(yīng)凝結(jié),將集料與集料之間粘結(jié)在一起。水泥劑量高,相對(duì)而言強(qiáng)度是沒(méi)有什么不好,但是水泥劑量越高,水化熱越高,冷縮變形也就越大。水泥穩(wěn)定碎石本身強(qiáng)度不高,在水泥穩(wěn)定碎石還沒(méi)有完全強(qiáng)化的過(guò)程中,結(jié)構(gòu)層就會(huì)產(chǎn)生龜裂、橫向裂紋等情況。若是水泥強(qiáng)度或者水泥劑量不夠,集料與集料之間的粘結(jié)主要就是靠水泥的粘結(jié)力就會(huì)降低,會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層開(kāi)裂。
水泥穩(wěn)定碎石是用碎石、水泥和水按一定的比例拌和而成的,不管是其中那個(gè)材料用量的增加或減少,都會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的性能產(chǎn)生影響。如果水泥穩(wěn)定碎石的含水率較小,一個(gè)是水泥不能充分的水化熱反應(yīng),沒(méi)有充足的水分讓過(guò)多的水泥完成水化熱反應(yīng),因水泥漿體不足不能將集料完全粘結(jié);二是水化熱反應(yīng)過(guò)程中,水少的話水泥水化熱反應(yīng)加快,水泥穩(wěn)定碎石在碾壓過(guò)程中容易將已經(jīng)水化熱完成的結(jié)塊破壞,導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層、底基層松散破碎。
水泥水化熱反應(yīng)的主要材料是水泥和水,二者是缺一不可,而且水泥水化熱的反應(yīng)是一個(gè)比較漫長(zhǎng)過(guò)程,而不是幾分鐘或者幾小時(shí)就能夠完成的。水泥水化熱的反應(yīng)的充分與否,強(qiáng)度是最直觀的檢測(cè)方法,因?yàn)閺?qiáng)度是隨著水化熱反應(yīng)從零開(kāi)始慢慢增長(zhǎng)的。一是如果沒(méi)有足夠的水分參與水泥水化熱反應(yīng),那么水泥穩(wěn)定碎石路面基層、底基層人強(qiáng)度也上不去,達(dá)不到要求。所以養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠或者養(yǎng)護(hù)期水分過(guò)少的話,本身強(qiáng)度不夠的結(jié)構(gòu)層在水化熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生松散破碎;二是如果在養(yǎng)護(hù)期間沒(méi)有進(jìn)行交通管制,任由大小車輛通行的話,會(huì)破壞強(qiáng)度不夠的水泥穩(wěn)定碎石基層、底基層,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層松散破碎。
水泥穩(wěn)定碎石離析是最常見(jiàn)也是最好辨認(rèn)的一種病害現(xiàn)象?;旌狭想x析也是造成水泥穩(wěn)定碎石基層、底基層局部松散破碎一個(gè)方面。
混合料在拌和時(shí)裝載機(jī)上錯(cuò)集料,或者上料的時(shí)候上料過(guò)滿,集料從兩個(gè)喂料倉(cāng)之間的隔板溢到另一個(gè)喂料倉(cāng)時(shí)會(huì)形成混料;進(jìn)入拌和倉(cāng)的集料級(jí)配不正常,會(huì)形成離析。如果計(jì)量器具不準(zhǔn)確,進(jìn)入拌料倉(cāng)的各個(gè)集料與生產(chǎn)配合比不符,也是造成混合料離析的原因。
因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石混合料中往往大顆粒滾落速度比細(xì)顆粒的速度快,運(yùn)輸車在裝料時(shí),拌和機(jī)下料口離車箱底部過(guò)高,大顆粒會(huì)往四周滾落,形成混合料離析;攤鋪時(shí)螺旋布料器過(guò)高時(shí),也會(huì)形成混合料的上下離析。攤鋪機(jī)的前裙檔板窄或者高的話,也會(huì)出現(xiàn)上下離析現(xiàn)象。
因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石混合料中水泥漿體裹覆的細(xì)顆粒流動(dòng)性比大顆粒的流動(dòng)性好,在碾壓過(guò)程中受外力的情況下,水泥漿及水泥漿裹覆的細(xì)集料會(huì)從大顆粒之間的縫隙中擠出,會(huì)形成水泥穩(wěn)定碎石混合料離析。
我們都知道,地理環(huán)境不同,地材也有所不同?,F(xiàn)在大大小小的料場(chǎng)較多,材料種類繁雜,質(zhì)量也層次不齊。我們要對(duì)料場(chǎng)母巖進(jìn)行評(píng)估,尋找符合要求的料場(chǎng)進(jìn)行供料。
料場(chǎng)生產(chǎn)集料的時(shí)候沒(méi)有除塵或者是除塵不到位的話,集料0.075以下的顆粒含量會(huì)過(guò)大,控制措施是要求生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過(guò)程中加裝有效的除塵設(shè)備;集料0.075以下的顆粒在集料搗料、運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)從粗顆粒的縫隙中下沉,分布在集料底部,從而料堆或車斗底部集料中集料0.075 以下的顆粒含量過(guò)高,搗料、運(yùn)輸過(guò)程中0.075mm 以下的粉塵含量會(huì)到料堆或運(yùn)輸車的底部,從而會(huì)導(dǎo)致一部分集料粉塵含量過(guò)高。控制措施是在裝料的時(shí)候鏟車料斗抬高一定高度(一般抬高15cm~30cm),避免將集料0.075 以下的顆粒含量大的集料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。為了不在運(yùn)輸過(guò)程中污染,應(yīng)漿運(yùn)輸車輛將車斗徹底清洗干凈,不得留有泥土、雜質(zhì)。
在水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和過(guò)程中,如計(jì)量不準(zhǔn),原材料用量就會(huì)和配合比一致,所以計(jì)量設(shè)備的準(zhǔn)確性能會(huì)影響原材料的準(zhǔn)確用量??刂拼胧?,電子計(jì)量設(shè)備應(yīng)每年進(jìn)行檢測(cè)校準(zhǔn),還要對(duì)計(jì)量設(shè)備在使用過(guò)程中進(jìn)行期間核查,保證計(jì)量設(shè)備在使用過(guò)程中合格穩(wěn)定,如若電子計(jì)量設(shè)備不準(zhǔn)或者修理后,應(yīng)重新檢驗(yàn)校準(zhǔn)。并隨時(shí)查看水泥及碎石下料口,并定期對(duì)下料口進(jìn)行檢查維修,保持暢通。
原材料的含水率沒(méi)有沒(méi)測(cè)試準(zhǔn)確,或者是料倉(cāng)內(nèi)集料的含水率不均勻,也難以有效的控制水泥穩(wěn)定碎石混合料的含水率。所以原材料的含水率檢測(cè)準(zhǔn)確與否,對(duì)水泥穩(wěn)定碎石混合料的含水率控制的影響也很大。應(yīng)對(duì)原材料進(jìn)行多測(cè)勤測(cè),隨時(shí)控制水泥穩(wěn)定碎石混合料的含水率。
在水泥穩(wěn)定碎石混合料生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)隨時(shí)掌控水泥穩(wěn)定碎石混合料的級(jí)配、水泥劑量、含水率,并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合,保證水泥穩(wěn)定碎石混合料穩(wěn)定生產(chǎn)。
在運(yùn)輸和攤鋪過(guò)程中會(huì)有一部分水分散失。為減少水分蒸發(fā),混合料裝車后應(yīng)盡快采用篷布覆蓋并綁扎牢靠,同時(shí)對(duì)覆蓋混合料的篷布淋濕補(bǔ)水,確保運(yùn)輸過(guò)程中水穩(wěn)混合料水分不散失。且在攤鋪過(guò)程中全程不揭篷布。
如果拌和不均勻也會(huì)產(chǎn)生離析,應(yīng)采用振動(dòng)雙拌缸的拌和設(shè)備,攪拌充分。為了水泥穩(wěn)定碎石混合料不在運(yùn)輸過(guò)程中離析,應(yīng)減小運(yùn)輸車車斗與下料口的距離。運(yùn)輸車輛裝料宜和車廂齊平或稍高。卸料車尾部加裝“燕尾”防離析擋板,避免大料滾落到攤鋪機(jī)料斗的兩側(cè),防止混合料粗集料滾落集中造成的卸料離析
攤鋪離析也是大顆粒滾落形成的離析,為了水泥穩(wěn)定碎石混合料不在攤鋪過(guò)程中離析,應(yīng)在螺旋吊臂處安裝反向螺旋,調(diào)整螺旋到下承層的間距,宜距下承層15cm~17cm。采用橡膠擋板加長(zhǎng)攤鋪機(jī)橫向螺旋布料器的前擋板,橡膠擋板底部距下承層距離宜小于10mm;同時(shí)延長(zhǎng)前端防離析橡膠擋板,延長(zhǎng)后的橡膠擋板距側(cè)擋板距離宜小于10cm。開(kāi)始攤鋪時(shí),應(yīng)首先將混合料布滿螺旋布料器,行走過(guò)程中調(diào)節(jié)螺旋布料器的轉(zhuǎn)速使混合料料位高度保持不變,同時(shí)應(yīng)保證螺旋布料器中間部分被混合料全部覆蓋,端頭部分混合料料位宜高于螺旋上緣3cm。
水泥穩(wěn)定碎石基層、底基層碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢測(cè)合格后,應(yīng)及時(shí)覆蓋養(yǎng)生,宜采用透水土工布+塑料薄膜全覆蓋灑水養(yǎng)生的方式。應(yīng)先在碾壓完成的底基層、基層表面霧狀灑水,保證結(jié)構(gòu)層表面濕潤(rùn),嚴(yán)禁強(qiáng)水流、大量灑水。水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層養(yǎng)生期間,根據(jù)天氣情況進(jìn)行灑水,并始終保持土工布透水。土工布表面保持濕潤(rùn)狀態(tài),對(duì)于土工布搭接處,搭接寬度宜不小于30cm,為防止風(fēng)及人為影響,統(tǒng)一用裝碎石的小袋壓覆土工布。
采用灑水車進(jìn)行灑水養(yǎng)生時(shí),灑水車噴頭采用側(cè)噴、噴霧式,盡量不在養(yǎng)生路段上行駛,且不得使用高壓式噴頭,以免破壞結(jié)構(gòu)層。底基層、基層養(yǎng)生期應(yīng)不少于7d,條件允許時(shí)養(yǎng)生期延長(zhǎng)至上層結(jié)構(gòu)施工前1d~2d,養(yǎng)生期間進(jìn)行交通管制。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工中,要考慮到影響施工質(zhì)量的各種因素,在整個(gè)施工過(guò)程中,控制好原材料的質(zhì)量、施工工藝、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等環(huán)節(jié),采取具有針對(duì)性、具有實(shí)用性的質(zhì)量控制措施及質(zhì)量保證措施,以確保最終工程質(zhì)量。要求施工單位精心組織,科學(xué)安排,嚴(yán)格控制施工各環(huán)節(jié),要求各工序緊密銜接,控制好水泥劑量及混合料的含水率級(jí)配。才能減少松散破碎,混合料離析;才能增加水泥穩(wěn)定基層的穩(wěn)定性、整體性;才能保證基層的工程質(zhì)量。