程善剛

（連云港贛榆縣交通工程有限公司）

贛榆公路建設(shè)水穩(wěn)碎石基層施工分析

程善剛

（連云港贛榆縣交通工程有限公司）

本文針對(duì)G228贛榆段大量的日常檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析了影響基層混合料施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，各因素的影響因素及改進(jìn)措施，可有效保證混合料的生產(chǎn)質(zhì)量，從一定程度上保證水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量。供同仁相互參考。

施工；水泥穩(wěn)定碎石基層；技術(shù)

引言

贛榆公路建設(shè)中廣泛使用抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石基層，即骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)采用間斷密級(jí)配的混合料，是懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)和骨架空隙結(jié)構(gòu)的有機(jī)組合，其粗骨料用量按照嵌擠原理確定，粗骨料的空隙由一級(jí)顆粒來(lái)填充，其余空隙由次一級(jí)顆粒填充。骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)既有一定數(shù)量粗集料骨架，又有足夠的細(xì)集料填料，因此，這種結(jié)構(gòu)的混合料不僅具有較高的密實(shí)度和強(qiáng)度，穩(wěn)定性也比較好。

1　混合料變異性影響因素與處理方案

1.1混合料級(jí)配

1.1.1混合料級(jí)配的變異性影響因素

集料級(jí)配的變異性直接會(huì)影響到混合料的級(jí)配的變異性。圖1為組集料合成級(jí)配及統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

圖1　

從圖1中可以看出，混合料級(jí)配的變異性受集料級(jí)配變異性的影響，隨集料級(jí)配變異性的增大而增大；且隨篩孔的減小，集料級(jí)配的變異系數(shù)和混合料級(jí)配的變異性都在增大；混合料級(jí)配變異的增長(zhǎng)趨勢(shì)大于集料級(jí)配變異系數(shù)的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

1.1.2減小混合料級(jí)配變異性的措施

（1）嚴(yán)格控制集料級(jí)配的變異性。集料級(jí)配的變化直接導(dǎo)致混合料級(jí)配的變化，同時(shí)當(dāng)集料料源發(fā)生變化時(shí)（重點(diǎn)：料源的不穩(wěn)定是影響水穩(wěn)施工的主要因素），必須重新進(jìn)行目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。

（2）對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行規(guī)范化管理（標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)）。不同料源的集料分開(kāi)堆放，用標(biāo)示注明。不同規(guī)格的集料堆放過(guò)程中，盡量采取隔離措施，防止混雜；其次對(duì)集料尤其是細(xì)集料進(jìn)行覆蓋，防止雨淋受潮后細(xì)集料粘滯影響級(jí)配；在拌和設(shè)備各料斗之間加設(shè)擋板，盡量減小上料過(guò)程中造成的混雜。

（3）定期對(duì)拌合站的計(jì)量秤進(jìn)行校核。

1.1.3混合料設(shè)計(jì)組成的影響

表1為JTGD50-2006瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范的級(jí)配要求，但規(guī)范僅僅有基層、上基層的要求，并沒(méi)有包含底基層，我們實(shí)際施工中則按表2要求。

表1　骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定類(lèi)集料級(jí)配

表2　水泥穩(wěn)定碎石混合料中合成碎石的顆粒組成

為保證配制出的混合料具有較好的抗裂性能以及施工時(shí)減少離析的產(chǎn)生，建議配合比設(shè)計(jì)時(shí)級(jí)配曲線(xiàn)按正“S”形調(diào)整。4.75mm以上篩孔通過(guò)率宜處于級(jí)配中值與上限之間，4.75mm以下（含4.75mm）篩孔通過(guò)率宜處于級(jí)配中值左右，其中4.75mm篩孔通過(guò)率宜控制28～32之間（0.075主要與抗裂性能有關(guān)，4.75與骨架結(jié)構(gòu)形成有關(guān)。）施工中基層要求水泥劑量宜控制在3耀4%，不應(yīng)大于4.5%；底基層要求水泥劑量宜控制在2耀3.0%；其中合成集料級(jí)配中0.075mm以下顆粒含量不宜大于3%、含水量不宜超過(guò)最佳含水量的1%。

1.2混合料含水量

1.2.1含水量的變異性影響因素

（1）取樣不均勻的影響

若取樣不均勻，所取混合料偏細(xì)時(shí)，細(xì)集料含量較多，吸收水分也較多，混合料表面看起來(lái)與符合級(jí)配要求的混合料含水量差別不大，但是實(shí)測(cè)含水量結(jié)果會(huì)偏大；相反，若所取混合料偏粗，粗集料含量較少，則測(cè)得的含水量結(jié)果偏小。

（2）檢測(cè)方法的影響

《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定的施工含水量測(cè)定方法有烘箱烘干法（標(biāo)準(zhǔn)法）和炒干法。烘箱烘干法測(cè)定的含水量固然準(zhǔn)確，但是試樣在烘箱中至少要烘6～7h，制約了這一檢測(cè)項(xiàng)目不能及時(shí)反饋混合料的含水量狀況，故在施工時(shí)，為及時(shí)快速掌握含水量，往往采用炒干法檢測(cè)，測(cè)得的數(shù)值誤差較大。

（3）溫度、風(fēng)力和時(shí)間對(duì)含水量的影響

含水量還會(huì)受到施工氣溫、風(fēng)力以及延遲時(shí)間的影響。高溫下施工，混合料中的水分會(huì)受熱蒸發(fā)，致使施工現(xiàn)場(chǎng)的含水量與拌和樓拌和時(shí)的含水量有差異。同樣，在運(yùn)輸過(guò)程中混合料受到風(fēng)吹，也會(huì)導(dǎo)致表面水分散失。

1.2.2減小含水量變異性的建議

（1）施工過(guò)程要及時(shí)檢測(cè)含水量的大小，掌握其變異情況，及時(shí)由攤鋪、碾壓現(xiàn)場(chǎng)反映至拌和控制系統(tǒng)，對(duì)混合料的加水拌和實(shí)時(shí)控制（建議后場(chǎng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)拌合含水量控制，前場(chǎng)負(fù)責(zé)人能夠把握攤鋪現(xiàn)場(chǎng)含水量，及時(shí)與后場(chǎng)負(fù)責(zé)人溝通調(diào)整，同時(shí)增加前、后場(chǎng)檢測(cè)頻率）。

（2）后場(chǎng)含水量的檢測(cè)要注意取樣的均勻性，同時(shí)運(yùn)輸車(chē)輛需篷布覆蓋，綁扎到位，未到卸料時(shí)嚴(yán)禁揭起（運(yùn)輸中發(fā)現(xiàn)有被風(fēng)吹起，大面積裸露，覆蓋已經(jīng)無(wú)效；車(chē)輛到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)等待卸料期間先行揭下覆蓋物，在夏季施工時(shí)任由混合料在太陽(yáng)下暴曬）。

（3）施工中可以采用炒干法等簡(jiǎn)便、快速、易行的方法對(duì)混合料的含水量進(jìn)行測(cè)定，但采用此類(lèi)方法時(shí)要先與烘箱烘干法（標(biāo)準(zhǔn)法）進(jìn)行差異性比較。

1.3混合料水泥劑量

1.3.1水泥劑量變異性影響因素

水泥劑量直接影響基層的性能，水泥劑量的檢測(cè)和控制是基層施工的關(guān)鍵因素，成為施工質(zhì)量控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。影響水泥劑量的主要因素有：

（1）級(jí)配影響

為了準(zhǔn)確地檢測(cè)及控制基層中的水泥劑量，試驗(yàn)室應(yīng)按規(guī)范要求配備不同劑量的試樣，測(cè)定與之對(duì)應(yīng)的EDTA消耗量，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，用于指導(dǎo)施工。級(jí)配不一樣，當(dāng)細(xì)顆粒多時(shí)，從水泥與集料拌和機(jī)理可以看出，水泥與集料的接觸表面積大，拌和時(shí)粘結(jié)在集料顆粒表面的水泥成分多，實(shí)測(cè)水泥劑量偏大。所以每次實(shí)測(cè)結(jié)果都會(huì)有誤差。

（2）檢測(cè)過(guò)程的影響

在用EDTA法檢測(cè)水泥劑量的試驗(yàn)中，每個(gè)試樣加入化學(xué)試劑后，攪拌時(shí)間、速度和方式應(yīng)力求相同。因?yàn)橹挥性谕葪l件下試驗(yàn)才能看出試樣之間的差異。配制的氯化銨標(biāo)準(zhǔn)液最好當(dāng)天用完，如果放置過(guò)久，溶液中的氨揮發(fā)造成溶液濃度變化，影響試驗(yàn)精度。

1.3.2減小水泥劑量變異性的控制措施

適時(shí)調(diào)整拌和樓水泥倉(cāng)參數(shù)，通過(guò)核對(duì)理論水泥用量與實(shí)際水泥用量，達(dá)到水泥用量在誤差范圍內(nèi)。

1.4混合料無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度

抗壓強(qiáng)度變異性：

本項(xiàng)目無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值滿(mǎn)足設(shè)計(jì)文件和規(guī)范要求，抗壓強(qiáng)度變異性與水泥劑量的關(guān)系通過(guò)采集的大量數(shù)據(jù)，希望找出無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與水泥劑量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

但此規(guī)律不穩(wěn)定，得不出有效規(guī)律，可能由于無(wú)側(cè)限取樣材料未做灰劑量試驗(yàn)，試樣與現(xiàn)場(chǎng)灰劑量結(jié)果存在偏差所致。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)及查閱所得：混合料無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨水泥劑量的增大而呈線(xiàn)性規(guī)律增大，而且相關(guān)系數(shù)均高。雖然增加水泥可以提高強(qiáng)度，但過(guò)多的水泥用量會(huì)使基層產(chǎn)生大的收縮而形成收縮裂縫，故應(yīng)在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上盡量減少水泥的用量。

1.5壓實(shí)度

最大干密度的選擇：

下面列出兩種成型方法比較：

（1）重型擊實(shí)法

淤屬靜力壓實(shí)法。于壓力超過(guò)材料的抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致集料破碎。盂結(jié)合料和骨料的粘結(jié)力構(gòu)成了強(qiáng)度的主體部分。榆設(shè)計(jì)的粗集料少，密實(shí)—懸浮結(jié)構(gòu)。

（2）振動(dòng)壓實(shí)法

淤集料自由運(yùn)動(dòng)、壓密。于室內(nèi)成型模擬現(xiàn)場(chǎng)碾壓，代表性強(qiáng)。盂內(nèi)摩擦阻力+結(jié)合料與骨料的粘結(jié)力是強(qiáng)度主體。榆設(shè)計(jì)的粗骨料多，骨架—密實(shí)型結(jié)構(gòu)。

2　結(jié)論以及建議

（1）混合料級(jí)配的變異性受集料級(jí)配變異性的影響，分析了各關(guān)鍵篩孔對(duì)混合料性能的負(fù)面影響，提出了針對(duì)性的改善措施，此處要求施工單位對(duì)各種原因而導(dǎo)致原材料變動(dòng)時(shí)能夠提前通知監(jiān)理以及業(yè)主，以便能夠及時(shí)調(diào)換級(jí)配以確保質(zhì)量和進(jìn)度。

（2）含水量是影響水泥穩(wěn)定基層質(zhì)量的重要因素，施工單位應(yīng)給予足夠重視，試驗(yàn)人員能夠保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)與準(zhǔn)確性，適當(dāng)增加與現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間段相匹配的含水量試驗(yàn)。

（3）水泥劑量是影響基層強(qiáng)度的重要指標(biāo)，本項(xiàng)目的水泥劑量的變異性較小，且水泥劑量在規(guī)定的范圍內(nèi)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。建議在保證強(qiáng)度要求前提下，盡量選用較小的水泥劑量，能有效的改善干縮裂縫。

（4）壓實(shí)度是控制水泥基層質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，通過(guò)采用不同的碾壓組合方式，分析并總結(jié)不同碾壓方式及碾壓時(shí)間對(duì)含水量和壓實(shí)度的影響。

（5）無(wú)側(cè)限強(qiáng)度是控制基層質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，除了灰劑量影響之外，總結(jié)不同水泥材料初凝時(shí)間對(duì)無(wú)側(cè)限強(qiáng)度的影響。

U416.214

A

1673-0038（2015）49-0259-02

2015-11-11