桑新平

摘 要：作為半剛性基層的主要類型，大粒徑骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石不僅能夠增強(qiáng)基層強(qiáng)度，還能有效控制基層裂縫。本文結(jié)合具體工程案例，對大粒徑骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層材料準(zhǔn)備、配合比設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)進(jìn)行了闡述，以此為相關(guān)工程建設(shè)提供可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大粒徑骨架；水泥穩(wěn)定碎石基層；施工要點(diǎn)

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0100-02

1 工程案例分析

國道107線長葛長社路口至S325線大修工程，K807+511—810+031，全長4.32Km，路面寬 29.0m。其中，選取P.042.5硅酸鹽水泥作為本工程水泥材料，且做好水泥常規(guī)試驗(yàn)。通過檢驗(yàn)得出，所選水泥與施工規(guī)范規(guī)定相符。所選碎石應(yīng)具有良好級配，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐久，潔凈。

2 大粒徑骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)嵌擠原理及粒子干涉理論，可對粗、細(xì)骨料含量進(jìn)行準(zhǔn)確確定，隨后對施工和易性進(jìn)行充分考慮，進(jìn)行骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)混合料級配C設(shè)計(jì)，為更好分析該設(shè)計(jì)的合理性，選取施工規(guī)范規(guī)定中懸浮密實(shí)型水穩(wěn)碎石級配A進(jìn)行對比分析，具體如表1所示。則試驗(yàn)室配合比則可利用重型擊實(shí)試驗(yàn)及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行確定。

2.1 擊實(shí)試驗(yàn)

4%、5%及6%為水泥穩(wěn)定碎石內(nèi)水泥用量范圍，試驗(yàn)重點(diǎn)的水泥劑量為5%。根據(jù)以上3類比例進(jìn)行不同含灰量擊實(shí)試驗(yàn)，各組含水量依次為4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%、6.5%，其中6%為級配A最佳含水量，每立方厘米最大干密度為2.32g；則5%為級配C最佳含水量，每立方厘米最大干密度為2.29g。

2.2 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

試件制作時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循最佳含水量及干密度要求施工。強(qiáng)度試驗(yàn)過程中平行試驗(yàn)的試件數(shù)量、強(qiáng)度偏差必須控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。根據(jù)各類混合料最佳含水量及98%壓實(shí)度規(guī)定，選取靜壓法在室內(nèi)進(jìn)行圓柱體試件制作，試件尺寸為直徑15x15cm，400KN為其成型壓力。在20℃標(biāo)準(zhǔn)溫度下，試件需進(jìn)行6天保濕養(yǎng)護(hù)，浸水時(shí)間需控制在1天左右，隨后對其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測試。

2.3 失水收縮試驗(yàn)

根據(jù)級配規(guī)定進(jìn)行所需中梁試件的制作，尺寸為40x10x10mm，5%為水泥劑量，同樣在20℃控制試驗(yàn)室內(nèi)溫度。以此對各個(gè)時(shí)間段試件重量、變形情況進(jìn)行詳細(xì)觀測，直到其含水量及試件體積穩(wěn)定。具體結(jié)果如表2所示。

由此可見，與級配A相比，級配C具有較小最大干縮應(yīng)變及干縮系數(shù)，平均干縮系數(shù)少22.9%左右。這就表明此方案具有良好抗裂性能，可對水泥穩(wěn)定碎石干縮性能進(jìn)行有效改善。

2.4 配合比的確定

伴隨水泥劑量的不斷增多，設(shè)計(jì)強(qiáng)度都將隨之增大。通過上述分析，可以得出與懸浮結(jié)構(gòu)級配A相比，骨架密實(shí)型級配C物理力學(xué)性質(zhì)更強(qiáng)。如5%到6%之間為水泥穩(wěn)定集料內(nèi)水泥劑量范圍時(shí)，其具有最低收縮系數(shù)。如在6%以上，將大大增強(qiáng)其收縮系數(shù)。在確保其強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，必須盡可能降低混合料收縮性，基于經(jīng)濟(jì)性原則，必須在6%以內(nèi)控制水泥劑量。為此，應(yīng)以5%水泥劑量作為此次配合比設(shè)計(jì)。

3 粒徑骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石基層施工要點(diǎn)

3.1 拌和

與最佳含水量相比，混凝土碾壓施工中其含水量應(yīng)多出一些，一般可多出0.2%到1.0%之間，以此補(bǔ)充攤鋪、碾壓施工中的水分損失。為避免材料被雨淋濕，需全面覆蓋細(xì)集料。同時(shí)，施工前對集料含水量進(jìn)行測定，以此對拌和過程中的加水量進(jìn)行確定。保證拌和場和攤鋪現(xiàn)場聯(lián)系緊密，且按照氣溫變化、含水量等條件對加水量進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

根據(jù)現(xiàn)場施工情況，拌和站可進(jìn)行4個(gè)料斗設(shè)置，通過調(diào)速電機(jī)控制所有料斗出料量，并將高精度電子動(dòng)態(tài)計(jì)量器設(shè)置到水泥倉內(nèi)。生產(chǎn)時(shí)先將出料曲線確定好，隨后根據(jù)水泥、集料及水的重量進(jìn)行混合料配置，且做好篩分檢驗(yàn)工作，確保其滿足級配要求。

3.2 混合料運(yùn)輸

為縮短倒車與水泥穩(wěn)定碎石攤鋪時(shí)間，要求選取的自卸汽車自重必須超過15t，且具有良好車況，防止水泥穩(wěn)定碎石混合料凝固，產(chǎn)生極大浪費(fèi)。裝料環(huán)節(jié)，需前后移動(dòng)汽車，防止出現(xiàn)錐體現(xiàn)象離析集料。如具有較高氣溫，必須做好覆蓋工作，防止水分蒸發(fā)。

3.3 攤鋪與整型

選取2臺(tái)性能、型號一致的混合料攤鋪機(jī)進(jìn)行混合料攤鋪，要求同向相隔5到10m以階梯式進(jìn)行施工，半幅一次攤鋪、碾壓成型。為降低攤鋪機(jī)停機(jī)待料的次數(shù)，要求每分鐘在2到2.5m之間控制攤鋪速度，1.23到1.25之間控制松鋪系數(shù)。

指派專人緊跟攤鋪機(jī)將粗細(xì)集料離析問題有效去除，同時(shí)，將局部粗集料凸出位置鏟除，并填補(bǔ)新拌混合料。水泥穩(wěn)定碎石基層可分兩層進(jìn)行攤鋪，需先整型、碾壓其中一層，保證其質(zhì)量合格后，即可拉毛其表面，并做好清理工作，隨后進(jìn)行上層攤鋪。

3.4 碾壓

于混合料而言，碾壓是提高其密實(shí)度、穩(wěn)定基層的重要施工環(huán)節(jié)。碾壓施工段長度、工序、速度、遍數(shù)等因素都會(huì)對壓實(shí)效果造成極大影響。要求綜合考慮施工容許延遲時(shí)間、拌和噸位等因素，并將最大碾壓長度準(zhǔn)確計(jì)算出來，通常以30m為碾壓長度。根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，可分為3個(gè)階段進(jìn)行碾壓作業(yè)，具體如下：

第一，選取靜力壓路機(jī)進(jìn)行初期穩(wěn)壓施工，機(jī)械設(shè)備自重需控制在10t左右，為做到機(jī)械配置合理化，具體施工中，也可選取振動(dòng)壓路機(jī)施工，無需開啟振動(dòng)碾壓模式，1遍為此階段碾壓遍數(shù)，則速度可控制在每小時(shí)1.5到2km之間。待其與表面穩(wěn)定需求相符后，即可進(jìn)行下階段施工。

第二，振壓施工是滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度的重要階段，為此，應(yīng)選取振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行施工，該壓路機(jī)具備良好碾壓效果及較大作用深度。碾壓作業(yè)中應(yīng)對其振動(dòng)參數(shù)及碾壓遍數(shù)進(jìn)行合理控制，以3遍作為振壓遍數(shù)，1/3輪寬為施工過程中碾壓輪重疊寬度，進(jìn)而將壓痕去除，且在每小時(shí)3km以內(nèi)控制碾壓速度。

第三，為達(dá)到良好施工效果，一般選取輪胎壓路機(jī)進(jìn)行靜壓收光施工，該機(jī)械具有良好彈性及搓揉功能，能夠有效消除表面裂縫。2遍為其碾壓遍數(shù)，可在每小時(shí)4到6km之間控制其碾壓速度。

水泥穩(wěn)定碎石基層在碾壓施工中應(yīng)始終確保其具有較為濕潤的表面，如表面水分喪失較多，需及時(shí)進(jìn)行灑水補(bǔ)充。碾壓路段禁止壓路機(jī)急轉(zhuǎn)彎、急剎車，避免損壞水泥穩(wěn)定碎石層。

3.5 養(yǎng)生

選取塑料薄膜對水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，完成各段碾壓作業(yè)后，需對其壓實(shí)度進(jìn)行檢驗(yàn)，確保質(zhì)量合格后即可進(jìn)行養(yǎng)生施工。要求24h后將薄膜揭開，進(jìn)行均勻?yàn)⑺案采w施工，通常需控制7d以上。整個(gè)養(yǎng)護(hù)階段不得出現(xiàn)穩(wěn)定碎石層表面干燥現(xiàn)象，盡可能降低收縮開裂問題的產(chǎn)生。

4 結(jié)語

綜上所述，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國交通量逐年遞增，重載車輛也越來越多，致使道路裂縫問題大量出現(xiàn)。尤其是瀝青面層反射裂縫，將嚴(yán)重?fù)p害水泥穩(wěn)定碎石基層路面的質(zhì)量。為解決上述問題，必須在充分了解水泥穩(wěn)定類半剛性基層缺陷的基礎(chǔ)上，通過室內(nèi)試驗(yàn)及理論研究，選取大粒徑骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)混合料用于施工，以此實(shí)現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石基層抗裂性能有效改善的目的。本文所說的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)是指水泥碎石混合料內(nèi)大顆粒粗集料石料能夠形成相互嵌擠的骨架結(jié)構(gòu)，粗集料骨架空隙內(nèi)應(yīng)填充適量水泥、細(xì)集料。在混合料內(nèi)硬化后的水泥石及細(xì)集料混合物占用較小體積，并能夠分開粗集料形成的空間。骨架結(jié)構(gòu)由粗集料形成之后，石料間互相緊密嵌擠，可全面提升混合料的內(nèi)摩擦角，進(jìn)而提升其強(qiáng)度，達(dá)到抗裂性能改善的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]劉韌，齊璐璐.骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定碎石施工與質(zhì)量控制[J].科技信息，2010（13）.