徐鑫

（煙臺(tái)市海陽(yáng)公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，山東煙臺(tái) 265100）

0 引言

水穩(wěn)基層施工技術(shù)由于其強(qiáng)度高、設(shè)備要求少、施工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)公路工程中得到廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，常存在水穩(wěn)基層的質(zhì)量問(wèn)題。水穩(wěn)基層因表面強(qiáng)度高、抗壓和抗凍性好，是公路普遍使用的基層。實(shí)踐表明，水穩(wěn)基層具有較高的收縮率，其抗壓變形能力和滲透性較差，很容易在路面上形成積水，一旦發(fā)生裂縫將無(wú)法修復(fù)，嚴(yán)重影響路面的整體機(jī)械性能。在道路工程中，水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此，必須加強(qiáng)對(duì)公路建設(shè)問(wèn)題的持續(xù)研究，以提升公路水穩(wěn)基層工作的質(zhì)量。

1 水穩(wěn)基層概念

道路基層是以特殊的施工技術(shù)方法，在路基墊層表面鋪設(shè)的層狀結(jié)構(gòu)。瀝青混合料的用量和施工質(zhì)量是影響瀝青混凝土路面性能的重要因素。路面水穩(wěn)基層又稱水泥穩(wěn)定碎石層，是將水泥穩(wěn)定碎石（簡(jiǎn)稱水穩(wěn)）以級(jí)配碎石作為集料，并與水泥砂漿按一定的配比進(jìn)行填筑，其用量一般為3%～6%，采用嵌擠原理，用攤鋪、振搗、壓實(shí)等施工方法獲得混合料，形成水泥穩(wěn)定碎石層，達(dá)到公路工程養(yǎng)護(hù)的目的。其早期強(qiáng)度高，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)強(qiáng)度迅速增大而形成板形，7d 時(shí)無(wú)側(cè)限壓縮強(qiáng)度可達(dá)到1.5～4MPa，較其他路基材料都要高。該施工技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、施工效率高、抗?jié)B性和抗凍性好，耐凍融交變荷載大，是一種理想的施工方法。

2 路面水穩(wěn)基層施工質(zhì)量存在的問(wèn)題

2.1 原材料問(wèn)題

從工程實(shí)踐來(lái)看，原材料直接影響工程建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原材料的控制，確?；炷潦┕さ恼w質(zhì)量。只有確保了混凝土原材料質(zhì)量，才能真正提升整體水穩(wěn)基層建設(shè)質(zhì)量。要想確保工程質(zhì)量，就必須從原材料抓起?；炷敛牧嫌泻芏喾N，其中，水泥材料、砂礫材料等作為原料，與混凝土質(zhì)量息息相關(guān)。要想使工程質(zhì)量得到保障，就必須重視對(duì)原材料的質(zhì)量控制。就公路工程而言，強(qiáng)化原材料質(zhì)量管理等，能夠有效保障項(xiàng)目順利實(shí)施。

其一，水泥混凝土作為一種重要的建筑材料，具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，能夠滿足多種使用要求，且價(jià)格低廉、易于運(yùn)輸、便于儲(chǔ)存，被廣泛應(yīng)用于道路工程建設(shè)中。就公路建設(shè)而言，公路基礎(chǔ)是用具體施工技術(shù)方法，將其布設(shè)于路基墊層上，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而基層作為整條道路的承載層，其主要組成是單一或混合的物質(zhì)，按照一定比例做好鋪墊，材料的選擇和施工質(zhì)量，直接影響路面的品質(zhì)和性能。因此，必須做好基層的養(yǎng)護(hù)工作，以保障整體道路的使用性能，延長(zhǎng)使用壽命。

其二，路面作為水穩(wěn)基層，又稱為水泥穩(wěn)定碎石層，主要是采用水泥穩(wěn)定碎石作集料，用淤泥按一定的配比混合，并以此作為填料填入土中壓實(shí)，經(jīng)攤鋪而成的一種半剛性瀝青路面面層。水泥的摻入量一般是混合料的3%～6%。該混凝土具有良好的穩(wěn)定性能、耐久性能，同時(shí)又有較好的抗裂能力，被廣泛應(yīng)用于公路工程中。通過(guò)碾壓等手段得到混合物料，由此形成相對(duì)穩(wěn)定的水泥碎石層，從而達(dá)到公路養(yǎng)護(hù)的目的。

目前，我國(guó)大多數(shù)高速公路都設(shè)置了水穩(wěn)拌和廠。由于水穩(wěn)拌和場(chǎng)在建設(shè)時(shí)未對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)很多質(zhì)量隱患。為避免水穩(wěn)拌和站生產(chǎn)品質(zhì)不過(guò)關(guān)、配比達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或配比控制不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，各級(jí)政府、公路相關(guān)部門對(duì)水穩(wěn)拌和站進(jìn)行了較為嚴(yán)格的監(jiān)督和管理。

2.2 水穩(wěn)基層與下承層之間整體結(jié)合性差

由于施工期間經(jīng)常會(huì)遇到時(shí)間緊迫的問(wèn)題，因此，施工方如忽視對(duì)路面表面的清潔滲透及滲油的施工，就會(huì)造成下臥層較為松散、有浮土或噴淋不夠厚等問(wèn)題，從而影響水穩(wěn)層與下承層的結(jié)合。同時(shí)，由于路面應(yīng)力的存在，會(huì)對(duì)各層的結(jié)合產(chǎn)生一定影響，使基礎(chǔ)層與下承層的整體性能變差，影響各層的黏附力和密封性。路面的穩(wěn)定性與下承層的黏結(jié)度不佳，將會(huì)降低路面的使用壽命。

2.3 水穩(wěn)層混合料的水泥劑量控制較差

在工程建設(shè)中，為滿足強(qiáng)度的要求，水穩(wěn)性拌和料的用量經(jīng)常偏高，從而導(dǎo)致后期路面出現(xiàn)收縮開(kāi)裂。水泥用量過(guò)多，不僅會(huì)提高工程造價(jià)，在施工中還會(huì)導(dǎo)致碾壓后的水穩(wěn)層開(kāi)裂問(wèn)題，嚴(yán)重影響了整個(gè)工程的質(zhì)量。若水泥用量太低，水穩(wěn)層的強(qiáng)度也會(huì)隨之下降，因此，在進(jìn)行攪拌時(shí)需注意材料的選擇，使用的水泥用量應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)用量相適應(yīng)。公路裂縫主要分為兩種：

一種是因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生的裂縫，與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量有關(guān)，在工程建設(shè)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工程質(zhì)量的控制，避免此類開(kāi)裂問(wèn)題[1]。

另一種是由于加入了太多的水泥或其他黏膠物質(zhì)，也會(huì)產(chǎn)生收縮。主要分為干縮和冷縮，當(dāng)收縮時(shí)底層會(huì)產(chǎn)生收縮開(kāi)裂。要解決混凝土開(kāi)裂問(wèn)題，必須控制好水泥用量，水泥用量太大，混凝土中的水分流失很快，這種失水狀態(tài)也會(huì)導(dǎo)致混凝土的干燥收縮。

2.4 水穩(wěn)層含水量問(wèn)題

水穩(wěn)層的水分控制，必須保證在適當(dāng)?shù)暮氏逻M(jìn)行碾壓，以達(dá)到最大的水穩(wěn)層密度，水分含量過(guò)高或過(guò)低，將會(huì)對(duì)最終的壓實(shí)效果產(chǎn)生不利影響。通常水分含量在0.5%～1%之間是最適宜的。在實(shí)際的水穩(wěn)層含水率控制中，溫度和輸送距離的長(zhǎng)度應(yīng)加以考慮。若水分太多時(shí)，碾壓過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)波浪、黏輪等現(xiàn)象，會(huì)對(duì)混凝土的密度、穩(wěn)定性造成一定的影響，并使混凝土的干燥收縮結(jié)構(gòu)層增大，從而導(dǎo)致開(kāi)裂。若水分含量低、混合料疏松、碾壓較為困難且不容易成型、同時(shí)會(huì)影響混合料的密度和強(qiáng)度[2]。

因此，在施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際氣候條件和運(yùn)輸距離，適時(shí)調(diào)整原料的含水率，以確保拌和料的最佳鋪展和碾壓效果。

2.5 組織施工不及時(shí)的問(wèn)題

在水穩(wěn)層混合料中，混凝土的摻水?dāng)嚢璐嬖趦蓚€(gè)時(shí)限，即初凝和終凝。在冬天和夏天，如果未及時(shí)進(jìn)行施工或未采取相應(yīng)的措施，會(huì)導(dǎo)致混凝土的整體強(qiáng)度和整體性能下降。在工程建設(shè)中應(yīng)嚴(yán)格控制工期，防止因施工組織不當(dāng)造成公路質(zhì)量降低。

3 路面水穩(wěn)基層質(zhì)量控制措施

3.1 原材料的質(zhì)量控制

對(duì)原料質(zhì)量的控制主要有兩類：水泥和級(jí)配碎石。水泥的初凝時(shí)間應(yīng)大于3h，終凝時(shí)間也比較長(zhǎng)，應(yīng)選用6h 以上的低等級(jí)水泥。水泥固化的持續(xù)時(shí)間是決定水泥穩(wěn)定碎石的最佳施工時(shí)機(jī)[3]。級(jí)配碎石是指根據(jù)結(jié)構(gòu)特性選擇碎石的粒徑和成分，由此決定其配合程度和強(qiáng)度的具體調(diào)整，從而確保級(jí)配的持續(xù)進(jìn)行。原料的級(jí)配是質(zhì)量的核心，應(yīng)著重對(duì)堆放區(qū)進(jìn)行合理布局，對(duì)堆場(chǎng)進(jìn)行硬化處理，修建排水設(shè)施，防止對(duì)物料造成不必要的污染。堆料時(shí)應(yīng)用小堆，避免堆得太高，防止大顆粒滾落下來(lái)影響集料的級(jí)配。同時(shí)，水泥穩(wěn)定混凝土的質(zhì)量與混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)度有密切關(guān)系，水泥、粗骨料、細(xì)骨料、外加劑等均需嚴(yán)格控制質(zhì)量，水泥作為水泥的黏結(jié)劑，其質(zhì)量對(duì)水穩(wěn)層的強(qiáng)度有著很大的影響。

3.2 混合料配合比質(zhì)量控制

為了保證路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，保證路面的整體使用壽命和使用品質(zhì)，在進(jìn)行水穩(wěn)層施工時(shí)，應(yīng)先對(duì)原材料進(jìn)行配比測(cè)試，確定其強(qiáng)度指標(biāo)，由工程師批準(zhǔn)后進(jìn)行示范和鋪筑，并對(duì)試驗(yàn)路段的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，最后確定生產(chǎn)配合比和施工配合比[4]。水泥用量對(duì)混凝土的強(qiáng)度、硬度有很大的影響。水泥含量偏低，會(huì)導(dǎo)致水穩(wěn)層強(qiáng)度下降；水泥用量大，不僅會(huì)提高工程造價(jià)，還會(huì)造成水穩(wěn)層裂縫，從而對(duì)路面的施工造成不利的影響。

因此，在攪拌過(guò)程中應(yīng)充分考慮混凝土的損失，并盡可能地將混凝土的實(shí)際用量與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以確保水穩(wěn)層的質(zhì)量。瀝青混合料中水含量對(duì)瀝青路面的緊密性、強(qiáng)度影響較大，通常以0.5%～1%為宜。如在溫度高或運(yùn)輸距離遠(yuǎn)的情況下，應(yīng)將其調(diào)節(jié)到1%～2%，以補(bǔ)償在運(yùn)輸、鋪裝和碾壓時(shí)的失含水量。在水分控制中，應(yīng)比理想含水率稍低于0.5%，否則會(huì)造成水波等問(wèn)題，從而影響混凝土的密度和平整度，提高干縮率會(huì)造成干燥開(kāi)裂，若水分太少混凝土的密度和強(qiáng)度都會(huì)受到影響。在工程施工中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和運(yùn)輸距離，適時(shí)調(diào)整原料的含水率，使之與實(shí)際情況相一致，以取得最佳的碾壓效果[5]。

3.3 水穩(wěn)層混合料的攤鋪

在鋪設(shè)瀝青路面前，應(yīng)對(duì)路基的高、低、寬、斜坡的壓實(shí)度進(jìn)行全面檢查，確保路基符合要求，不合格的應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施，并清除基層表面的浮土、雜物等，避免后期施工中出現(xiàn)松動(dòng)、脫皮等問(wèn)題。在鋪展前，先向下承層噴灑水分，然后再進(jìn)行下一階段的施工。在施工之前，還需考慮到對(duì)施工的控制，應(yīng)重新測(cè)量線路的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)建在鄰近的橋梁岸邊，便于施工。在水穩(wěn)層施工之前，先用石灰標(biāo)出道路及邊界線，既能確保攤鋪機(jī)鋪面上的水穩(wěn)層作業(yè)，又能有效控制鋪面的規(guī)整。垂直方向的間隔需特別注意，直線距離為20m，曲線為10m，鋼絲繩可以防止施工人員的干擾，避免引起平鋪起伏，在200m 處進(jìn)行分段，在鋪展之前應(yīng)對(duì)高處進(jìn)行指數(shù)檢測(cè)。同時(shí)，因?yàn)樗韬偷臅r(shí)間有限，在鋪墊的過(guò)程中須檢查鋪墊設(shè)備的情況，以免機(jī)器出現(xiàn)故障而導(dǎo)致半路停車，對(duì)后期的施工帶來(lái)很大影響，應(yīng)準(zhǔn)備好攪拌設(shè)備和材料。攤鋪機(jī)的設(shè)備類型也會(huì)影響最終品質(zhì)，在選擇攤鋪機(jī)時(shí)應(yīng)選用全自動(dòng)攤鋪機(jī)，并盡量一次完成攤鋪，以保證鋪面的厚度和平整度，攤鋪效果需達(dá)到不離析、級(jí)配良好、均勻度和水平坡度達(dá)到規(guī)范要求。攪拌好的拌和料運(yùn)輸至工地時(shí)，應(yīng)按規(guī)定的松鋪厚度均勻地?cái)備?，在攤鋪時(shí)盡量減小拌和料的數(shù)量，并保證攤鋪機(jī)器的方向精度在基層上畫上線控制，規(guī)范攤鋪機(jī)行走方向。

3.4 水穩(wěn)層混合料壓實(shí)

在混合料攤鋪后，在混合料含水率最優(yōu)的條件下，按試驗(yàn)階段所確定的碾壓工藝，采用20t 或更大的壓路機(jī)，在結(jié)構(gòu)寬度范圍內(nèi)進(jìn)行全路段的碾壓，并根據(jù)時(shí)間的長(zhǎng)短和當(dāng)?shù)販囟鹊淖兓m時(shí)調(diào)整碾壓段的長(zhǎng)度。溫度越高，水分蒸發(fā)越快，碾壓長(zhǎng)度也就越短；在天氣寒冷時(shí)，可以適當(dāng)加長(zhǎng)碾壓長(zhǎng)度，如果壓實(shí)區(qū)太短，則會(huì)產(chǎn)生不均勻的現(xiàn)象，通常采用橡膠壓路機(jī)或鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1～2 次碾壓。復(fù)壓方法是用振動(dòng)壓路機(jī)加壓2～4 次，最后使用鋼輪式壓路機(jī)或橡膠輪式壓路機(jī)加壓1～2 次。在碾壓工序中不允許有任何多余的平彎段，應(yīng)從兩邊的道路上碾壓，如超高則要從內(nèi)部的道路向外碾壓。碾壓時(shí)相鄰的兩個(gè)路肩要形成45°的臺(tái)階，從攪拌到粉碎時(shí)間應(yīng)控制在2h以內(nèi)。

3.5 水穩(wěn)層的養(yǎng)護(hù)

后期妥善維護(hù)水穩(wěn)層，以保證水泥層穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度，有效減少和預(yù)防干縮開(kāi)裂的發(fā)生。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原材料的控制，確?；炷潦┕さ恼w質(zhì)量。每段基底層須經(jīng)過(guò)壓實(shí)度的檢驗(yàn)，再加以維護(hù)、保濕養(yǎng)生，待基層施工結(jié)束后及時(shí)移交給路面施工單位用瀝青乳液保養(yǎng)，以免基層長(zhǎng)時(shí)間曝曬于空氣中。對(duì)于瀝青路面，其表面必須保持干燥清潔，同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)行車荷載以及自然因素的控制。養(yǎng)護(hù)期一般超過(guò)7d，在一條徹底閉塞的路上，除灑水車外，不得有車輛通行。若溫度較低，須對(duì)公路面層進(jìn)行加熱處理。冬季養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)采取覆蓋、保溫等措施。為了避免基層產(chǎn)生裂縫或表層的破壞，可使用先鋪設(shè)塑料膜的方法，然后用黏土膜保養(yǎng)，減少或避免溫差過(guò)大造成溫縮裂縫。

4 結(jié)語(yǔ)

由于水穩(wěn)定基層施工技術(shù)的特性，施工中被廣泛應(yīng)用。因其強(qiáng)度高、施工工藝簡(jiǎn)單、施工效率高，水穩(wěn)基層技術(shù)受到了廣泛重視。在實(shí)踐中，通過(guò)對(duì)路面質(zhì)量的控制，采取更加科學(xué)合理的控制方法，可以有效改善道路的施工質(zhì)量。目前，我國(guó)的公路工程建設(shè)已取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，其優(yōu)良的力學(xué)性能、水穩(wěn)性、抗裂性等優(yōu)勢(shì)在工程實(shí)踐中得到充分體現(xiàn)。結(jié)合工程實(shí)際，從多個(gè)方面對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行全面控制，全面提高工程建設(shè)的質(zhì)量。在施工中需嚴(yán)格按施工程序進(jìn)行，避免人為因素的影響，不斷提高技術(shù)水平和路面的質(zhì)量，為通行安全打下良好基礎(chǔ)。