大厚度水穩(wěn)碎石基層施工質(zhì)量技術(shù)控制措施研究

樸龍燮

（延邊公路工程質(zhì)量監(jiān)督站，吉林 延吉133000）

1 引言

水泥穩(wěn)定碎石應(yīng)用于公路半剛性基層的結(jié)構(gòu)中，因其良好的整體性、水穩(wěn)性、抗凍性，以及就地取材、施工方便、早期強(qiáng)度高、承載力大，技術(shù)成熟等特點(diǎn)，越來越多的國(guó)家將其廣泛用于高等級(jí)公路基層【1】。

2 大厚度水穩(wěn)碎石基層施工工藝流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

為了充分發(fā)揮穩(wěn)定土拌和站和攤鋪機(jī)的生產(chǎn)效率，提高機(jī)械設(shè)備使用效率，加快工程進(jìn)度，充分發(fā)揮路面工程大規(guī)模機(jī)械化施工作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，使整個(gè)施工作業(yè)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)工作效率都得到提升，同時(shí)使設(shè)備使用費(fèi)和轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用以及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較大減少，節(jié)約了施工成本。

大厚度施工主要工序流程為：下承層驗(yàn)收合格→施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→拌和（試驗(yàn)）→運(yùn)輸→攤鋪→碾壓→接縫處理→現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)→養(yǎng)護(hù)→中間交工檢測(cè)→開放交通。工序流程中的碾壓工藝是經(jīng)過試驗(yàn)路段施工得出并經(jīng)大規(guī)模推廣應(yīng)用檢驗(yàn)，壓實(shí)厚度28cm 時(shí)即松鋪厚度36.0cm 達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度條件下較為經(jīng)濟(jì)的組合方案，碾壓工藝的重點(diǎn)是注意大功率超重壓路機(jī)在碾壓過程中的前進(jìn)、后退和不同碾壓遍數(shù)等時(shí)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整。

當(dāng)松鋪厚度超過36.0cm 時(shí)，需要相應(yīng)調(diào)整機(jī)械設(shè)備配套和組合方案，比如，采用更大生產(chǎn)能力的水泥穩(wěn)定粒料拌和設(shè)備或者增加一套拌和設(shè)備，加強(qiáng)運(yùn)輸力量，使生產(chǎn)能力、運(yùn)輸能力與攤鋪能力相適應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)能夠勻速、持續(xù)、穩(wěn)定進(jìn)行，保證攤鋪質(zhì)量，減少平整度缺陷和因生產(chǎn)能力不足導(dǎo)致停工待料產(chǎn)生施工接頭；增加大功率超重壓路機(jī)，以保證碾壓速度與攤鋪速度保持一致，并確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范規(guī)定值的要求，保證工程質(zhì)量。只有使生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等各方面能力相適應(yīng)，檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)和后續(xù)工序緊密銜接，才能確保工程質(zhì)量，達(dá)到加快生產(chǎn)進(jìn)度、降低消耗、節(jié)約成本的目的【2】。

3 大厚度水穩(wěn)碎石基層施工準(zhǔn)備

3.1 大厚度下基層施工

如果經(jīng)歷雨雪等不利天氣，需對(duì)局部軟彈部位進(jìn)行翻曬后復(fù)壓、對(duì)填料進(jìn)行改性或是換填處理，處理完畢后須嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行復(fù)壓。施工前對(duì)上路床頂進(jìn)行復(fù)壓，同時(shí)向監(jiān)理工程師申請(qǐng)驗(yàn)收，合格后進(jìn)入下一道工序。如果上路床驗(yàn)收后放置時(shí)間較短，且在進(jìn)行大厚度下基層施工前未下雨，可以只進(jìn)行復(fù)壓即可【3】。如果上路床驗(yàn)收后放置時(shí)間較長(zhǎng)，期間并經(jīng)歷持續(xù)高溫，需要對(duì)上路床均勻?yàn)⑺疂駶?rùn)后進(jìn)行復(fù)壓。根據(jù)規(guī)范要求，必要時(shí)，需對(duì)上路床重新進(jìn)行回彈彎沉值檢測(cè)。

3.2 大厚度上基層施工

施工前對(duì)下基層頂面進(jìn)行清理，如上基層和下基層施工時(shí)間間隔較長(zhǎng)，需要對(duì)下基層頂面進(jìn)行人工或機(jī)械清掃并灑水濕潤(rùn)，對(duì)局部污染嚴(yán)重的部位以高壓水車配合人工進(jìn)行清洗，遇有局部松散的表層將其清除。同時(shí)，在施工前需要在下基層頂部均勻?yàn)⒉妓酀{增強(qiáng)層間聯(lián)結(jié)。

3.3 測(cè)量放線

1）路基中線的放樣：采用全站儀放樣，放樣軸線偏差控制在20mm 以內(nèi)。

2）高程：測(cè)量下承層同一斷面左、中、右3 個(gè)點(diǎn)的高程，控制攤鋪高程。

3）攤鋪線的放樣。

攤鋪機(jī)掛雙線進(jìn)行全寬度大厚度施工控制攤鋪線分寬度邊線（一般為料位線）、行走線及縱坡高程導(dǎo)向線。

高程即縱坡的導(dǎo)向線一般布置在寬度邊線以外50cm，挖方需設(shè)在邊溝內(nèi)側(cè)。在攤鋪段每10m 設(shè)1 個(gè)基準(zhǔn)桿，超高段在變坡點(diǎn)處均需釘樁控制。

4）線形控制。半幅路基劃4 條石灰線，分別為寬度邊線和左側(cè)及右側(cè)行走線進(jìn)行施工質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的精準(zhǔn)控制。

3.4 配合比設(shè)計(jì)

主要材料：水泥穩(wěn)定粒料半剛性基層材料主要是水泥、碎石、水、粉煤灰等。

3.4.1 原材料的優(yōu)選

水泥：水泥材料的選擇是保證半剛性基層強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整性的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)施工工地的地理位置和周邊生產(chǎn)廠家的分布，同時(shí)考慮到各生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品和供應(yīng)能力等，通過對(duì)多個(gè)品牌的水泥進(jìn)行測(cè)試，選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)即初凝時(shí)間在4～6h、體積變化小并且具有緩凝和微膨脹效果的水泥為佳，能夠顯著提高基層材料的抗裂性能；建議與粉煤灰聯(lián)合使用，采用水泥粉煤灰穩(wěn)定粒料施工半剛性基層，以減少水化熱，減少收縮裂縫和溫度裂縫等質(zhì)量缺陷，其他物理化學(xué)指標(biāo)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

集料：粗、細(xì)集料的選擇，在滿足規(guī)范質(zhì)量要求的前提下，遵循因地制宜、合理取材、節(jié)約投資的原則，對(duì)沿線各石料廠生產(chǎn)的集料進(jìn)行充分分析后，經(jīng)試驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合要求，方可以采用。選用含泥量小、密度大、吸水率小、壓碎值小、針片狀少的集料,根據(jù)JTG/T-F20—2015《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定。單個(gè)顆粒的最大粒徑應(yīng)不超過31.5mm。

粉煤灰：粉煤灰的0.3mm 篩通過率≥90%，0.075mm 篩通過率≥70%，含水量≤35%，燒失量＜10%，比表面積≥2 500cm2/g。在實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上可以采用細(xì)度較粗的粉煤灰以及灰渣。

水：路面基層與底基層用水和養(yǎng)護(hù)用水，一般應(yīng)采用人、畜能飲用的水，如非要采用其他用水時(shí)，必須符合規(guī)格或設(shè)計(jì)文件的要求

3.4.2 混合料組成設(shè)計(jì)

根據(jù)JTG/T-F20—2015《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》技術(shù)要求，首先進(jìn)行混合料級(jí)配設(shè)計(jì)，通過級(jí)配的合理調(diào)整，盡可能采用骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)。

3.4.3 確定最大干密度和最佳含水量

對(duì)混合料進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)，確定混合料最佳含水量和最大干密度，在滿足施工需要的前提下，降低單位用水量，增加粗集料的相對(duì)含量。

3.4.4 強(qiáng)度試驗(yàn)

根據(jù)確定的最大干密度和最佳含水量，試配不同的水泥劑量進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)文件對(duì)結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度的要求，選擇合適的水泥劑量，在保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，盡量減小水泥劑量。

3.4.5 確定施工配合比

通過上述步驟確定試驗(yàn)室配合比，報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，以標(biāo)準(zhǔn)配合比作為工程施工質(zhì)量控制的依據(jù)，用于施工時(shí)，應(yīng)提前進(jìn)行施工配合比調(diào)整，以使施工配合比盡量符合或接近標(biāo)準(zhǔn)配合比設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)值。

3.5 施工安全和交通管制

對(duì)準(zhǔn)備施工作業(yè)的部位實(shí)行交通管制，在拌和場(chǎng)區(qū)、道路岔口、交叉作業(yè)部位、施工現(xiàn)場(chǎng)等重要部位設(shè)置鳴笛、限速、限高、禁行、轉(zhuǎn)向等安全警示和標(biāo)識(shí)標(biāo)牌，安全員應(yīng)沿途巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患。對(duì)于存在重大安全隱患的路段封閉交通，若不允許封閉，必須設(shè)置專人進(jìn)行交通管制。

4 大厚度水穩(wěn)碎石拌和質(zhì)量控制

4.1 拌和設(shè)備

水泥穩(wěn)定土拌和站設(shè)備必須性能好、可靠性高，檢測(cè)場(chǎng)內(nèi)各種集料的含水量，計(jì)算出當(dāng)天的生產(chǎn)配合比。

4.2 生產(chǎn)配合比質(zhì)量控制

生產(chǎn)時(shí)，必須對(duì)各個(gè)集料斗進(jìn)行巡查，及時(shí)清除雜物和大塊石；對(duì)細(xì)集料口進(jìn)行疏通，保證其均勻不間斷下料，確保配料的精度。

4.3 運(yùn)輸

根據(jù)施工需要混合料的運(yùn)輸應(yīng)選用載重量250kN（25t）以上的自卸車，車廂長(zhǎng)、寬和底盤高度與攤鋪機(jī)匹配，運(yùn)輸能力必須大于拌和站生產(chǎn)能力及攤鋪機(jī)的攤鋪能力。運(yùn)輸車輛配置數(shù)量按照拌和場(chǎng)內(nèi)應(yīng)有5 臺(tái)車等待接料，攤鋪機(jī)前應(yīng)有5臺(tái)車等待卸料，途中每1km 應(yīng)有1 臺(tái)車運(yùn)輸、1 臺(tái)車返回、再考慮3 臺(tái)車輛備用進(jìn)行估算。

5 大厚度水穩(wěn)碎石施工質(zhì)量控制

5.1 攤鋪

攤鋪大厚度基層松鋪系數(shù)需要根據(jù)碎石品種和級(jí)配組成，經(jīng)過鋪筑試驗(yàn)路段進(jìn)行確定，通常為1.25～1.30。攤鋪速度宜控制在1.5～2.0m/min，待攤鋪機(jī)前備有5 車攤鋪料時(shí)，開始進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

5.2 碾壓

采用大厚度攤鋪施工，為保證大厚度攤鋪碾壓密實(shí)度，使用超大激振力，振幅及頻率無級(jí)可調(diào)的YZ32 壓路機(jī)。靜碾時(shí)，輪跡應(yīng)重疊1/3；振動(dòng)碾壓時(shí)應(yīng)重疊250～350mm。

5.3 養(yǎng)護(hù)及交通管制

在碾壓完畢后立即采取交通管制，并用土工布覆蓋，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)且養(yǎng)護(hù)期不少于7d。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著施工機(jī)械化程度的提高和施工速度的加快，水泥穩(wěn)定碎石施工事先和事中控制顯得尤為重要，否則，將帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失，給實(shí)體造成一定的質(zhì)量隱患。本研究提出的控制要點(diǎn)和控制措施是與當(dāng)時(shí)施工技術(shù)條件相對(duì)應(yīng)的，隨著原材料質(zhì)量、機(jī)械化程度、施工經(jīng)驗(yàn)等方面的變化，可能會(huì)提出不同的控制要點(diǎn)及控制措施。今后，類似工程中的質(zhì)量控制關(guān)鍵如下：

1）配足工程施工需要的人力資源及各類設(shè)備，滿足整個(gè)工程施工的需要。

2）測(cè)量人員要嚴(yán)格執(zhí)行復(fù)核制度、交底簽認(rèn)制度、向監(jiān)理工程師報(bào)批制度。

3）做好材料進(jìn)貨的檢驗(yàn)和標(biāo)識(shí)，材料的質(zhì)量記錄和資料的整理與保存工作；做到產(chǎn)品合格證、驗(yàn)收單、試驗(yàn)報(bào)告等單據(jù)齊全，確保資料的完整性和可追溯性。

4）現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的檢測(cè)和外觀質(zhì)量。根據(jù)JTG 3450—2019《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》，采用灌砂法對(duì)碾壓完畢的段落進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，由于是采用大厚度施工，使用φ200mm 灌砂筒。檢測(cè)頻率按照J(rèn)TG F80-1—2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》和JTG/T-F20—2015《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定辦理。

含水量的控制：確定拌和用水時(shí)應(yīng)扣除集料中的天然含水量，施工中分別在攤鋪現(xiàn)場(chǎng)和拌和場(chǎng)取樣，采用微波爐烘干后進(jìn)行檢測(cè)，或使用濃度99.7%的無水乙醇燃燒進(jìn)行檢測(cè)，混合料含水量超過最佳含水量±1%的范圍時(shí)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

水泥劑量的控制：采用EDTA 測(cè)量方法，對(duì)全過程的水泥劑量進(jìn)行跟蹤檢測(cè)。