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摘要:隨著我國城鎮化建設速度的加快,各地區正快速推進公路建設項目,而水泥穩定碎石基層施工質量的好壞直接關系著公路建設的質量,因此,對水泥穩定碎石基層施工質量的控制就顯得尤為重要?;诖?,本文首先闡述了混合料的組成設計,然后結合自身工作經驗提出幾點關于水泥穩定碎石基層施工過程中的質量控制要點,以期為我國公路建設獻力獻策。
關鍵詞:公路建設;水泥穩定碎石;質量控制
0引言
目前,水泥穩定碎石混合料是公路底基層、基層常用半剛性材料,其作為公路的下承層具有良好的板體性、水穩性和抗凍性,此外,也可其力學性能根據工程實際需求來調整,這些優點使得水泥穩定碎石混合料被廣泛應用于公路工程建設。在實際應用中,需要進行合理的混合料組成設計才能體現水泥穩定碎石的力學性能,一旦混合料組成設計失誤將直接導致公路工程整體抗變形能力差,降低公路使用壽命。因此,對水泥穩定碎石基層施工質量的控制具有重要的現實意義。
1混合料組成設計
合理的混合料組成設計是保證水泥穩定碎石混合料具有良好力學性能的前提。近些年公路方面的學者針對混合料組成進行了大量的研究,普遍的觀點是在進行混合料組成設計時應綜合考慮強度、回彈模量、收縮和抗沖刷等,從而進行集料級配、水泥用量和含水量的設計。水泥穩定碎石基層作為公路工程的承重層應具有較大的強度。同時,由于路面積水滲透至公路基層,這也要求水泥穩定碎石基層具有良好的抗沖刷性能和水穩定性?,F今我國雖未統一規定水泥穩定碎石的材料抗收縮性能要求,但在實際混合料組成配比設計中許多設計人員已將抗收縮性作為重要考慮指標。圖1為目前水泥穩定碎石混合料的組成設計流程。
2施工質量控制要點
2.1原材料控制
水泥穩定碎石基層的主要材料包括粗細集料、水泥和水等。對于混合料的原材料控制也應從這幾點出發。其中,水泥在混合料中是穩定劑,進場質量的好壞對施工質量起決定性作用。在實際工程中應選擇強度等級為32.5或42.5的硅酸鹽水泥。水泥的初凝時間應大于3h,終凝時間應大于6h且小于10h。高速公路和以及公路基層宜使用磨細消石灰,粗細集料是保證水泥穩定碎石基層的主體,在選取粗細集料時宜使用硬質巖石或礫石,也可直接采用天然礫石。從以往的施工經驗來看,粒徑較大的集料在進行混合料攪拌、運輸、攤鋪時易出現骨料分離現象,因此,粗集料的最大粒徑應控制在31.5mm以內,當混合料用于底基層時應保持在37.5mm以內。此外,由于基層材料具有收縮性故集料中不宜存在土。
2.2嚴格控制水泥劑量
水泥用量的多少決定了水泥穩定碎石基層的強度,且會對基層的干縮性能產生影響。水泥用量過少則會導致水泥穩定碎石基層強度過低,不滿足實際需求,水泥用量過多則極易造成公路基層施工后產生裂縫,導致公路面層的局部損壞,且水泥用量過多會增加成本。因此,在對混合料組成進行設計時應嚴格控制水泥用量,按照配比要求設計,確保水泥用量的經濟合理。采用集中廠拌法施工時宜比室內試驗確定劑量高0.5個百分點,使用路拌法施工時宜高1個百分點。
2.3混合料的含水量控制
含水量的多少對混合料的壓實度、強度等性能都具有較大影響,若混合料的含水量過高就極易導致碾壓過程中土層出現翻漿、裂紋,若含水量過低就會導致碾壓過程中土體的松散。因此在進行混合料拌和前應首先對攪拌設備進行調試,以使混合料攪拌時土體顆粒與含水量符合設計要求,一般混合料的含水量應稍大于最佳含水量的1%。此外,在將混合料運輸至施工作業面時要對土料進行遮蓋,減少土料含水量損失。在施工過程中應結合施工時的天氣溫度及時調整混合料含水量的大小,且在后續完成攤鋪后應緊跟碾壓封水,保持最佳含水量。
2.4攤鋪
在進行土料攤鋪時可采用自卸車運料攤鋪機攤鋪,在攤鋪過程中保證土料攤鋪的平整性。應結合施工面的寬度決定攤鋪機的使用量,當使用多臺攤鋪機時各機械間隔保持在5-10m按照規定的松鋪厚度將混合料攤鋪。攤鋪時要保證攤鋪機行駛速度的一致性,行駛速度一般控制在3.5m/min,當運料不及時或拌和過程出現問題時可降低攤鋪機的行駛速度至2.5m/min-3.0m/min。攤鋪機工作時應安排專人對攤鋪機進行監測,當出現局部粗集料擁堵時可及時清除換填。
2.5碾壓
良好的混合料碾壓質量是保證施工質量的重要前提,因此在施工過程中應注重對壓實工序的控制。在進行土體碾壓時應首先對土層表面進行灑水處理,保證土體的含水量為最優(設計含水量),同時碾壓過程應嚴格按照設計規范進行。采用壓實機進行土體碾壓時要遵循先輕后重的原則,碾壓速度可先慢后快(速度一般保持在1.5-2.4Km/h),進入彎道處壓實時從土層較低的一側開始壓實,碾壓機械的碾壓軌跡應保持重疊部分大約為輪寬的1/3,這樣可以保證不出現漏壓問題,對于那些碾壓機械不能碾壓到的邊角應采用人工或小型機械進行壓實處理。此外,在碾壓過程中應對混合料的含水量和密實度進行監測,不符合設計要求時應再次壓實。
2.6養生
通過后期的灑水、土工布遮蓋等手段對水泥穩定碎石進行養生是保證其強度的重要手段。對初期形成的混合料通過灑水、土工布遮蓋等手段養生能夠提供足夠的水來讓材料中的水泥進行水化反應。在水泥穩定碎石養生期間施工單位應嚴禁除灑水車外的其它施工車輛在施工段通行,此外也可采取土工布遮蓋的手段保證混合料形成初期有著良好的外在環境,提升強度水平。
3結論
通過前文對水泥穩定碎石基層施工質量控制的分析我們可以得出:水泥穩定碎石的集料級配在混合料組成設計中極為重要,級配良好的水泥穩定碎石料能夠提升公路工程基層承載力增加公路工程使用壽命。另外,對原材料、水泥用量以及施工過程中的攤鋪、碾壓等工序的控制都能夠顯著提升水泥穩定碎石基層施工質量。
參考文獻
[1]JTG/TF20-2015.公路路面基層施工技術細則[S].
[2]李國文,王捷,李華.高速公路水泥穩定碎石基層混合料優化設計與施工控制[J].公路,2010(9):184-186.
作者:薛強 單位:江蘇緯信工程咨詢有限公司