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淺論施工中水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量控制
【論文關(guān)鍵詞】質(zhì)量；碎石基層；質(zhì)量控制；【論文摘要】隨著我國(guó)高速發(fā)展，水泥穩(wěn)定碎石基層得到了很快的推廣應(yīng)用，同時(shí)也暴露出許多質(zhì)量問(wèn)題。強(qiáng)度不足、局部松散破碎、干縮裂縫等問(wèn)題嚴(yán)重影響了公路的使用壽命。文章結(jié)合工程實(shí)際，從原材料、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝及施工過(guò)程控制等方面淺析質(zhì)量控制。
水泥穩(wěn)定碎石作為半剛性材料，以其整體性強(qiáng)、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好等特點(diǎn)在公路路面基層施工中被廣泛應(yīng)用。為了保證水泥穩(wěn)定碎石路面基層滿足設(shè)計(jì)要求和使用要求，除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、路基強(qiáng)度滿足要求外，重點(diǎn)是水泥穩(wěn)定碎石路面基層的原材料選擇、混合料組成設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制。
一、材料的質(zhì)量控制
水泥穩(wěn)定基層這種結(jié)構(gòu)對(duì)原材料要求較嚴(yán)，嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。水泥穩(wěn)定碎石路面基層的原材料主要有水泥、粗集料、細(xì)集料、礦粉。水泥應(yīng)選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)的低標(biāo)號(hào)水泥，且不應(yīng)采用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求，水泥初終凝時(shí)間是確定水泥穩(wěn)定碎石的施工控制時(shí)間的重要依據(jù)。粗集料的質(zhì)量控制指標(biāo)主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)層性能決定的碎石壓碎值和顆粒組成，確定出碎石的強(qiáng)度和級(jí)配。細(xì)集料主要是控制好石屑的顆粒組成和摻加量，保證級(jí)配連續(xù)。為了把好原材料質(zhì)量關(guān)，應(yīng)需加強(qiáng)對(duì)各類原材料的料源進(jìn)行提前確定和檢查，在使用過(guò)程中按規(guī)定頻率抽樣，不合格的材料不能用于工程中，并應(yīng)及時(shí)清除出場(chǎng)。
二、配合比設(shè)計(jì)
配料準(zhǔn)確是保證水泥穩(wěn)定碎石內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。配料準(zhǔn)確的基本前提是兩種原材料要合格。通過(guò)對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用的礦料分別進(jìn)行篩分試驗(yàn)和測(cè)定其相對(duì)密度，根據(jù)各種礦料的顆粒級(jí)配和計(jì)算用量比調(diào)配出合理的級(jí)配曲線。由于水泥劑量對(duì)干縮性的影響，隨集料平均粒徑的增大而減少，集料平均粒徑越大，水泥劑量對(duì)干縮性的影響越小；在相同條件下，水泥穩(wěn)定中粗粒土的收縮性較細(xì)粒土的收縮性要小得多；對(duì)大多數(shù)土混合料而言，隨水泥劑量的增加，收縮性逐漸減少，并達(dá)到最小值，隨水泥劑量的增加，收縮性逐漸增大，水泥劑量過(guò)大，同樣會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。配料準(zhǔn)確的施工控制是：（1）碎石的級(jí)配要嚴(yán)格控制，在粗集料中單個(gè)顆粒最大粒徑不應(yīng)超過(guò)37.5mm；（2）水泥穩(wěn)定碎石混合料的比例要嚴(yán)格控制。即通過(guò)一定料斗門開啟高度下的給料皮帶機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速比實(shí)現(xiàn)既定的混合料比例，具體調(diào)試時(shí)，碎石比例宜控制在80%～85%之間。根據(jù)不同設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求，確定水泥用量，確定各種混和料的最佳含水量、最大干密度，以此初步確定各料倉(cāng)的供料比例。應(yīng)考慮各地材料性能不同而引起的差異，注意混和料的強(qiáng)度應(yīng)能滿足7d鉆芯取樣檢測(cè)完整的要求。
三、混和料的拌和
在水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和過(guò)程中，均勻性是影響水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵因素�；鶎铀喾�(wěn)定碎石必須采用集中廠拌混和料，混合料的拌制可從以下方面控制：
1．廠拌設(shè)備的選擇。拌和設(shè)備的性能決定了混和料的配料精度和均勻性，應(yīng)選用帶有計(jì)量裝置的高性能穩(wěn)定土拌和機(jī)，以保證混合料的級(jí)配符合配合比要求，保證拌和料的穩(wěn)定性。
2．水泥劑量控制。水泥的用量對(duì)水泥穩(wěn)定層質(zhì)量起著關(guān)鍵作用，劑量太小，不能確保水泥穩(wěn)定碎石施工質(zhì)量，而劑量太大，既不經(jīng)濟(jì)、還會(huì)使基層的裂縫增多、增寬，從而引起面層相對(duì)應(yīng)的反射裂縫。 考慮施工時(shí)各種損耗，工地實(shí)際采用的水泥劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量增加0～0.5%，以確保水泥穩(wěn)定基層的質(zhì)量，但應(yīng)控制不超過(guò)6%，以減少混和料的收縮性。
3．含水量控制。根據(jù)路面基層施工技術(shù)規(guī)范及國(guó)內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn)，一般情況下拌和含水量應(yīng)比最佳含水量略高0.5%～1%，若氣溫較高或距離較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)高1%～2%，以彌補(bǔ)混和料運(yùn)輸、攤鋪和碾壓過(guò)程中水分的損失。含水量過(guò)大，既會(huì)出現(xiàn)“彈軟”、“波浪”等現(xiàn)象，影響混和料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度，也會(huì)增加混和料的干縮性，使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫。含水量過(guò)小，混和料易松散，不容易碾壓成型，也會(huì)影響混和料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度。施工過(guò)程中要根據(jù)氣溫情況及運(yùn)輸距離及時(shí)調(diào)整含水量的大小，根據(jù)規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓的效果確定。
五、混和料的運(yùn)輸和攤鋪
長(zhǎng)距離運(yùn)輸，混合料含水量容易損失，產(chǎn)生離析，造成攤鋪碾壓后，基層局部平整度差，長(zhǎng)距離運(yùn)輸，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)，采取措施，及時(shí)攤鋪，在水泥的終凝時(shí)間內(nèi)，完成運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、整平。
1．?dāng)備伂F(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備工作
�。�1）攤鋪前必須清除墊層上的浮土、雜物清理干凈，以免產(chǎn)生松散、起皮現(xiàn)象。開始攤鋪時(shí)，要在墊層上灑水使其表面濕潤(rùn)。
�。�2）準(zhǔn)確施工放樣。在全線路面施工前，要對(duì)全線的導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。為了避免由于基準(zhǔn)鋼絲繩的垂度影響攤鋪的平整度，其鋼立柱縱向間距不宜過(guò)大，直線宜為10米，曲線宜為5米，并用緊線繩拉緊。
（3）由于水泥穩(wěn)定土受攤鋪時(shí)間的限制，在攤鋪前必須認(rèn)真檢查攤鋪及碾壓設(shè)備，確保其完好狀態(tài)，以免由于故障造成中途停機(jī)，造成不必要的損失，同時(shí)要加強(qiáng)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)與拌和廠之間的聯(lián)系，以應(yīng)付緊急情況。
（4）攤鋪設(shè)備的選型。公路的基層宜采用攤鋪機(jī)攤鋪混和料。應(yīng)選擇攤鋪性能好的全自動(dòng)找平攤鋪機(jī)，盡可能整幅一次攤鋪，可很好地控制攤鋪厚度和表面平整度。攤鋪機(jī)的攤鋪效果必須滿足攤鋪料不離析、級(jí)配良好、穩(wěn)定、平整度、橫坡度均符合規(guī)范要求。
2．混料的攤鋪。拌和好的成品料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)按確定的松鋪厚度均勻、勻速的攤鋪，攤鋪過(guò)程中盡可能少收料斗。為確保攤鋪機(jī)行走方向的準(zhǔn)確性，可在路槽或底基層上灑白灰線，以控制攤鋪機(jī)行走方向，攤鋪機(jī)要保持適當(dāng)?shù)乃俣染鶆蛐旭�，不宜間斷，以避免出現(xiàn)“波浪”和減少施工縫，在攤鋪機(jī)后面設(shè)專人消除局部細(xì)集料離析現(xiàn)象。用點(diǎn)補(bǔ)的方法摻撒新混合料或鏟除局部粗集料搭窩之處，用新拌混合料填補(bǔ)。
六、混和料的壓實(shí)
用振動(dòng)壓路機(jī)配合重型輪胎壓路機(jī)緊跟混合料的攤鋪面進(jìn)行碾壓。開始用振動(dòng)壓路機(jī)不掛振進(jìn)行碾壓1～2遍，然后掛振碾壓。直線段由兩側(cè)路邊向路中心或自橫坡度低的一側(cè)向高的一側(cè)碾壓，碾壓范圍應(yīng)較基層邊緣寬出10cm，碾壓時(shí)重疊1/2輪寬，碾壓速度1.5～1.7km/h。用振動(dòng)壓路機(jī)在前輪胎壓路機(jī)在后配合繼續(xù)碾壓。碾壓速度2.0~2.5km/h。碾壓順序同前，碾壓至要求的壓實(shí)度為止。碾壓過(guò)程中如氣溫高或風(fēng)天基層表面易風(fēng)干，可利用輪胎壓路機(jī)自動(dòng)噴水裝置邊噴水邊碾壓。在操作中應(yīng)做到三快，即快運(yùn)輸、快攤鋪、快碾壓。以確保從向拌和機(jī)內(nèi)加水拌和到碾壓終了延遲時(shí)間不超過(guò)兩小時(shí)。
七、養(yǎng)生
碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢測(cè)合格后，應(yīng)立即開始養(yǎng)生，養(yǎng)生期不宜少于7天，并應(yīng)封閉，除灑水車輛外，嚴(yán)禁其他車輛通行，保濕養(yǎng)生至下一層施工前。合理的養(yǎng)生既是保證水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的需要，又是減少和避免干縮裂縫的措施。新鋪水泥穩(wěn)定碎石基層隨著混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應(yīng)力，水分減少的越快，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力越大，水分減少的越慢，干縮應(yīng)力緩慢產(chǎn)生逐漸增大，由于的松馳應(yīng)力和溫度隨齡期增大，抗應(yīng)變能力增強(qiáng)。鋪筑后養(yǎng)生不及時(shí)或忽干忽濕，導(dǎo)致水分散失較快，干縮應(yīng)力急劇增大而抗應(yīng)變能力還較低，易產(chǎn)生干縮裂縫，并隨時(shí)間增長(zhǎng)裂縫增加。
八、結(jié)語(yǔ)
水泥穩(wěn)定基層有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也不能忽視它的缺陷，這種結(jié)構(gòu)如果操作不好，容易出現(xiàn)裂紋，影響整體強(qiáng)度。實(shí)踐證明只要嚴(yán)格執(zhí)行《技術(shù)規(guī)范》要求，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)控制，組織到位，就能夠確保工程質(zhì)量。
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