水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

張 敏

(甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州 730000)

1 水泥穩(wěn)定碎石基層常見的病害闡述

1.1 溫度裂縫

在實(shí)施水穩(wěn)碎石基層的結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)期間，養(yǎng)護(hù)過程會(huì)導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)內(nèi)水熱化反應(yīng)較為嚴(yán)重，促使內(nèi)部溫度快速上升，當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度高于環(huán)境溫度時(shí)，其會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超出其本身的抗拉強(qiáng)度后就會(huì)造成溫度裂縫的問題[1]。同時(shí)在一些限制條件影響下，基層結(jié)構(gòu)的膨脹作用會(huì)使整個(gè)水穩(wěn)碎石結(jié)構(gòu)出現(xiàn)內(nèi)在應(yīng)力，當(dāng)這些內(nèi)在應(yīng)力超出抗拉強(qiáng)度后就會(huì)造成裂縫問題。在外界環(huán)境溫度急劇下降情況下也會(huì)造成結(jié)構(gòu)溫度裂縫的問題。

1.2 干縮裂縫

一般干縮裂縫都會(huì)發(fā)生在水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)中或者是施工結(jié)束一周后的時(shí)間內(nèi)。該時(shí)間段也是材料強(qiáng)度提升階段，在整個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)會(huì)發(fā)生一系列反應(yīng)導(dǎo)致水分流失嚴(yán)重。因此，在養(yǎng)護(hù)期間需要保持基層濕潤度的標(biāo)準(zhǔn)，防止其表層存在過量失水而發(fā)生干裂問題。在干縮裂縫中一般以淺細(xì)網(wǎng)狀的形式或者縱橫交錯(cuò)的平行線形式存在，沒有任何規(guī)律。

1.3 離 析

在水泥材料攪拌不均勻或者運(yùn)輸階段存在問題，就會(huì)產(chǎn)生水穩(wěn)基層離析的問題，同時(shí)水泥材料攤鋪施工方式不合理也會(huì)造成基層離析的問題。如在材料攪拌期間，如果其攪拌不夠均勻，會(huì)導(dǎo)致粉料和骨料分離，在儀器內(nèi)部不能有效結(jié)合粗細(xì)集料。同時(shí)在運(yùn)輸距離較長且道路不平穩(wěn)影響下，離析問題發(fā)生概率會(huì)增大[2]。另外在攤鋪階段，一些粒徑相對(duì)較大的骨料會(huì)沉入到材料底部，造成離析問題。在基層混合料發(fā)生離析期間整個(gè)基層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)相對(duì)較差，整個(gè)基層難以達(dá)到規(guī)定的形式，本身的強(qiáng)度也難以滿足實(shí)際要求。

1.4 平整度差

如果發(fā)生水穩(wěn)碎石基層平整性不能滿足標(biāo)準(zhǔn)的問題，會(huì)使整個(gè)上層結(jié)構(gòu)的平整度都難以滿足質(zhì)量要求，進(jìn)而造成整體基層結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合格的問題。而產(chǎn)生這種問題的主要原因如下。

1)攤鋪方法不科學(xué)。其中包含攤鋪機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)不夠合理，造成整個(gè)基層表面的平整度不足，攤鋪的質(zhì)量也難以滿足要求[3]。

2)下承層平整度交叉。下層的路基、墊層、底基層等平整性相對(duì)較差，進(jìn)而造成整個(gè)基層平整度不能滿足要求。

3)缺少科學(xué)的碾壓方法。在碾壓期間，沒有結(jié)合相關(guān)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，或者沒有在靜壓施工基礎(chǔ)上直接實(shí)施振動(dòng)碾壓施工作業(yè)，導(dǎo)致整個(gè)路面在碾壓之后存在較為嚴(yán)重的波浪性特征，最終造成平整性嚴(yán)重不足。

4)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性缺失。如果在混合料攤鋪期間發(fā)生過多次的中斷作業(yè)，或者是沒有合理地處理接縫位置，會(huì)造成整個(gè)基層平整性不足的問題。

5)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。在施工完畢后沒有及時(shí)養(yǎng)護(hù)，或者養(yǎng)護(hù)方法不夠合理，也會(huì)造成坑槽等問題的發(fā)生，導(dǎo)致路面平整度不合格[4]。

2 工程背景

我國某高速公路施工設(shè)計(jì)，采取試驗(yàn)路段的檢驗(yàn)施工，該路段長度為2 km，屬于雙向四車道設(shè)計(jì)形式，本身設(shè)計(jì)速度為100 km/h，路基的綜合寬度被設(shè)計(jì)為26 m，基層采取水泥穩(wěn)定碎石，用量設(shè)計(jì)為5%。在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中，其中路基上層寬度為11.4 m，厚度被設(shè)計(jì)為15 cm；下基層的寬度為11.8 cm，厚度被設(shè)計(jì)為15 cm，壓實(shí)度為98%以上。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 原材料準(zhǔn)備

1)水泥。作為水穩(wěn)碎石技術(shù)主要的原材料，在實(shí)際施工作業(yè)中，需要施工單位結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的水泥，以此來滿足實(shí)際施工需求。一般都是選擇標(biāo)號(hào)較低、初凝時(shí)間為3 h、終凝時(shí)間為6 h的水泥材料，保障基層施工材料的穩(wěn)定性。在實(shí)際施工作業(yè)中，早強(qiáng)水泥、快硬水泥和編織水泥是禁止使用的水泥材料。當(dāng)這些水泥原材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場之后需要保障其質(zhì)量符合規(guī)定要求，并剔除不合格材料。

2)混合材料?；旌喜牧峡梢苑譃榛钚曰旌狭虾头腔钚曰旌狭蟽煞N形式。其中活性混合料為粉煤灰物質(zhì)，其會(huì)與水泥發(fā)生反應(yīng)析出CaO(氧化鈣，又被成為生石灰)；而非活性混合料則是一種活性較低或者根本沒有活性的天然礦物材料或者人工合成的礦物材料等，因此，在試用期間必須要保障材料的整體細(xì)度，并且內(nèi)部不可含有有毒物質(zhì)。

3)骨料。在高速公路施工作業(yè)中，骨料也是其常用的重要施工材料，在施工期間需要對(duì)骨料的最大粒徑進(jìn)行合理控制，一般不能超出37.5 mm，并且碎石中的針葉狀顆粒的含量也不能超出20%[5]。最為重要的一點(diǎn)是，要保障碎石表面的整潔度，禁止存在任何污染物質(zhì)。

3.2 施工前準(zhǔn)備工作

1)水泥路面封層去除。在施工作業(yè)前，根據(jù)工程實(shí)際需求，需要去除一些路面的封層，或者是一些可能影響破碎效果的瀝青罩面，保障后續(xù)施工順利開展并且發(fā)揮出水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)的作用。

2)病害處理。在路面的封層去除之后需要處理其中的病害路段，如果在混凝土表面存在較為嚴(yán)重的破碎問題，需要施工人員根據(jù)其病害的程度來確定其實(shí)際的開挖深度，一般需要開挖到?jīng)]有病害的路段即可。然后將路基底板和頂層的高度加以明確。

3.3 施工流程和水泥穩(wěn)定性控制

為了保障整個(gè)技術(shù)發(fā)揮出其實(shí)際應(yīng)用效果，所選擇的碎石粒徑應(yīng)當(dāng)小于31 mm。而要想滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，需要將一些不符合要求的碎石清除，并且在整個(gè)集料的出口設(shè)置振動(dòng)篩，提升碎石的清理效率。同時(shí)還需科學(xué)選取混合料，并對(duì)混合料進(jìn)行烘干和篩分，提升混合料不同級(jí)配與工程施工之間的契合度。

3.4 拌制混合料

1)在混合料拌制之前，需要保障其拌和站中所有的設(shè)備都應(yīng)當(dāng)滿足性能要求和實(shí)際拌和要求。隨后對(duì)水泥劑量進(jìn)行合理調(diào)整，保障其各項(xiàng)參數(shù)滿足施工實(shí)際要求。

2)結(jié)合各項(xiàng)因素的綜合考量，保障所使用水泥的占比要在合理范圍內(nèi)，且限定水泥的添加量，一般在0.5%～1%，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來確定最佳配合比[6]。

3)在混合料運(yùn)輸過程中，內(nèi)部的水分容易流失，所以要保證基層含水量超出規(guī)定要求的1%～2%，并定時(shí)檢測其基層含水量。

3.5 混合料的運(yùn)輸與攤鋪

1)在對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的基層材料進(jìn)行運(yùn)輸過程中，需要將一層篷布蓋在其表層，保障內(nèi)部含水量要求，防止水分快速流失。

2)攤鋪混合料過程中需要注意，一次性的基層攤鋪其寬度需要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，如果超出標(biāo)準(zhǔn)可以利用兩臺(tái)攤鋪機(jī)來鋪設(shè)，采取交錯(cuò)鋪設(shè)的形式。避免出現(xiàn)縱向裂縫等問題。

3)在混合料的攤鋪期間，需要保障整體混合料松鋪的厚度與寬度，保障攤鋪之后的整體結(jié)構(gòu)均勻。隨后立即碾壓，避免產(chǎn)生裂縫。而對(duì)于一些不符合要求的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)而言，后續(xù)可以采取人工處理方式保障整體的攤鋪質(zhì)量。

4)在攤鋪施工環(huán)節(jié)中，需要嚴(yán)格控制出料速度，以此保障攤鋪不間斷，防止機(jī)械待料。

3.6 碾 壓

碾壓是整個(gè)工序的終端工作，要想保障碾壓的質(zhì)量，需要選擇合適的壓實(shí)機(jī)械，并將碾壓的次數(shù)和速度作為重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，保證壓路機(jī)可以均勻、勻速且緩慢地完成碾壓工作，提升碾壓施工的質(zhì)量。

4 水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制措施

4.1 混合料級(jí)配控制

在控制混合料的級(jí)配期間，需要保障其壓碎值和磨耗值都滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在拌和站運(yùn)作前需要對(duì)所有的工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，隨后以人工作業(yè)質(zhì)量的提升來保障混合料配比的質(zhì)量。在鏟料期間，也可以保障混合料粒徑的要求；在卸料過程中保障裝載機(jī)和料斗的垂直度要求。需要注意的是，卸料期間不能直接在料斗的內(nèi)部進(jìn)行傾倒。同時(shí)一旦拌和集料完畢之后需要立即進(jìn)行質(zhì)量的檢測工作，如果參數(shù)不滿足要求，則需要馬上進(jìn)行檢查，保障其集料配置的實(shí)際要求。然后根據(jù)作業(yè)實(shí)際要求來確定各個(gè)級(jí)配的數(shù)據(jù)，進(jìn)行拌和及檢測作業(yè)，當(dāng)檢測合格之后才能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到施工作業(yè)中。最后攤鋪過程需要保障攤鋪機(jī)勻速穩(wěn)定行駛，滿足攤鋪施工要求。

4.2 控制水泥劑量

在正式混合料拌和之前，需要將水泥集料參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保障其滿足精準(zhǔn)度的相關(guān)要求；同時(shí)利用四分法取樣和EDTA滴定的方式來保障混合料中水泥占比滿足實(shí)際工程要求，如果發(fā)現(xiàn)比例與實(shí)際需求不符合，則需要在后續(xù)每天的工作中詳細(xì)記錄水泥的使用量和重量數(shù)據(jù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集來精準(zhǔn)計(jì)算水泥含量，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)改正，保障水泥材料的各項(xiàng)性能都能夠滿足施工需求。

4.3 含水量的控制

控制集料含水量重點(diǎn)在于干燥度，尤其在雨季施工期間，需要保障集料儲(chǔ)存位置的防雨措施和排水措施。同時(shí)在拌和站中應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確檢測內(nèi)部水量，保障數(shù)據(jù)的精度要求，并結(jié)合環(huán)境溫度和運(yùn)輸期間對(duì)于含水量影響分析，采取有效控制措施，保障材料在進(jìn)入施工現(xiàn)場之前各項(xiàng)性能都能夠滿足施工要求。

5 結(jié) 語

水泥穩(wěn)定碎石是我國公路施工的主要形式，需要根據(jù)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工作業(yè)，保障施工后路面基層的承載力和強(qiáng)度都滿足實(shí)際要求。本文基于此背景根據(jù)相關(guān)工程案例的分析，探討水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)的相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)和部分質(zhì)量控制措施，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工程的施工與質(zhì)量控制提供一些有效的參考意見。

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