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摘 要：在我國(guó)公路建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程中，公路路基的基層施工開(kāi)始使用水泥穩(wěn)定碎石這種結(jié)構(gòu)型式。對(duì)于瀝青混凝土的下承層來(lái)說(shuō)，它具有較好的水穩(wěn)性和抗凍性，并能夠根據(jù)實(shí)際需要來(lái)調(diào)整相應(yīng)的力學(xué)強(qiáng)度，但是這種材料的水泥劑量以及其成活時(shí)間在實(shí)際施工過(guò)程中比較難掌控，一旦出現(xiàn)偏差，則會(huì)有裂縫現(xiàn)象發(fā)生，從而無(wú)法滿足該工程的原本設(shè)計(jì)需求，將造成不可估量的損失。本文將以水泥穩(wěn)定碎石的作用原理為根本，深入分析公路路基水穩(wěn)層的施工控制方法。

關(guān)鍵詞：水穩(wěn)層；水穩(wěn)混合料；施工方法及控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.105

1 水泥穩(wěn)定碎石作用原理

水泥穩(wěn)定碎石主要用級(jí)配碎石作骨料，使用一定的膠凝材料與灰漿來(lái)填充骨料的空隙，并對(duì)其進(jìn)行攤鋪壓實(shí)。在攤鋪壓實(shí)過(guò)程中它的壓實(shí)度與密實(shí)度十分接近，而強(qiáng)度則大部分是靠碎石間的嵌擠鎖結(jié)原理，并需要有一定數(shù)量的灰漿來(lái)填充骨料的空隙。水泥穩(wěn)定碎石的初級(jí)階段強(qiáng)度較高，另外它還具有水穩(wěn)性和抗凍性等特點(diǎn)。通常情況下，水穩(wěn)水泥的用量大約為混合料3%-6%。只要水穩(wěn)成活，就算遇到雨雪天氣，也不會(huì)有泥濘現(xiàn)象發(fā)生，它的表面十分堅(jiān)硬，是鋪設(shè)高級(jí)公路的最佳材料。

2 材料要求

水穩(wěn)材料由兩部分組成，分別是粒料和灰漿體積。其中，粒料是級(jí)配碎石，而灰漿體積則由水和膠凝材料組成。

2.1 水泥及添加劑

強(qiáng)度等級(jí)為32.5或42.5，且滿足《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20-2015）要求的普通硅酸鹽水泥等均可使用。水泥的初凝時(shí)間不能少于三小時(shí)，而終凝時(shí)間則要在六小時(shí)至十小時(shí)之間。另外，如果要在水穩(wěn)材料中添加緩凝劑時(shí)，一定要對(duì)混合材料加以試驗(yàn)。

2.2 混合材料

混合材料主要分為兩種類型，活性與非活性。其中活性材料所指的是粉煤灰等物質(zhì)，能夠和水泥內(nèi)的氧化鈣相互作用。而非活性材料所指的是并不具有活性材料中所包含的礦物質(zhì)材料，對(duì)非活性材料的品質(zhì)要求主要是材料的細(xì)度問(wèn)題，同時(shí)該材料中還不能摻雜有害成分。

2.3 粗集料

粗集料可以使用不同種類的堅(jiān)硬巖石，也可以直接使用天然礫石，但是粗集料在使用過(guò)程中要參照《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》進(jìn)行（JTG/T F20-2015）表3.6.1中Ⅰ類規(guī)定。

2.4 細(xì)集料

在使用細(xì)集料時(shí)應(yīng)保持其干凈、不潮濕、沒(méi)有任何雜質(zhì)，同時(shí)還需有適量的顆粒級(jí)配。通常情況下，0-3mm的細(xì)集料不能小于2.36mm的顆粒含量，0-5mm的細(xì)集料則不能小于4.75的顆粒含量，而3-5mm的細(xì)集料則不能大于2.36的顆粒含量。對(duì)于高速公路來(lái)說(shuō)，細(xì)集料中小于0.075mm的顆粒含量要小于15%，但是對(duì)于二級(jí)公路來(lái)說(shuō)，其顆粒含量要小于20%。

2.5 水

如果所使用的水可以飲用，那么則可以對(duì)材料進(jìn)行拌制。在使用水的過(guò)程中，如對(duì)水的質(zhì)量有異議，則需要對(duì)水做試驗(yàn)，了解其是否對(duì)水泥強(qiáng)度有影響。對(duì)水泥強(qiáng)度有影響的水不能進(jìn)行水穩(wěn)施工。

3 水穩(wěn)混合料組成設(shè)計(jì)

水泥穩(wěn)定碎石基層所需要的材料主要有水泥、碎石、粉煤灰等等。在以下的試驗(yàn)中使用不同的材料做對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)室首先要對(duì)原材料進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，并確定原材料的最大干密度與最佳含水量，并制成試件，該試件要在標(biāo)準(zhǔn)溫度中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通常要養(yǎng)護(hù)六天，并對(duì)其進(jìn)行浸水一天，這樣就可以進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。在試驗(yàn)中我們可以得出三點(diǎn)結(jié)論：第一，在砂、碎石、水泥與粉煤灰、碎石、水泥這兩種對(duì)比試驗(yàn)中可以了解到，添加粉煤灰的水泥穩(wěn)定性能比較好，同時(shí)也較容易成型，外觀以及強(qiáng)度效果也十分可觀。第二，不一樣的灰土配比試件，經(jīng)七天后無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大約在1.0MPa左右，不一樣的水穩(wěn)配比試件，經(jīng)七天后無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大約在4-7MPa之間。第三，配比不一樣的灰土試件在經(jīng)過(guò)許多次凍融后，它的抗壓強(qiáng)度基本消失；但是帶有水泥和粉煤灰的水穩(wěn)配比試件，即使經(jīng)過(guò)十次以上的凍融，它的強(qiáng)度依然存在。

經(jīng)試驗(yàn)觀測(cè)可知，使用灰土來(lái)做基層板體的性能較差，它的干縮系數(shù)很大，如用做基層表層一旦受到雨水的浸泡，則強(qiáng)度會(huì)逐漸消失，在車輛反復(fù)行使的過(guò)程中，公路路面的表層材料會(huì)逐漸變成粉末狀，很容易被融入的雨水混合成泥漿而流走，從而造成公路路面的塌陷，這同時(shí)也是瀝青路面發(fā)生病害的主要因素。而加入水泥和粉煤灰等構(gòu)成的水穩(wěn)基層，則具有較高的強(qiáng)度，同時(shí)它的水穩(wěn)性和抗凍性的效果也十分突出，剛好彌補(bǔ)了灰土基層的不足，正將在一定程度上增加瀝青混凝土公路的使用年限。

4 水穩(wěn)施工方法概述

水穩(wěn)基層施工分為路拌和集中廠拌

路拌法施工工藝流程如圖1。

集中廠拌法施工工藝流程如圖2。

施工中注意的問(wèn)題：（1）廠拌設(shè)備的選型。在施工過(guò)程中，拌和設(shè)備的質(zhì)量好壞與混合料拌和的質(zhì)量息息相關(guān)。對(duì)于拌和設(shè)備來(lái)說(shuō)，他的質(zhì)量主要看骨料、粉料與水等物料的配比精度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，通常在施工時(shí)都會(huì)選擇WBC500型廠拌設(shè)備，這種設(shè)備使用的是電磁調(diào)速控制系統(tǒng)，它可以使不同種類的混合物料拌和均勻，并且具有較高的穩(wěn)定性能。 （2）嚴(yán)格控制水泥劑量。為了確保整個(gè)工程的施工質(zhì)量，要嚴(yán)格控制水泥的劑量，如果水泥劑量過(guò)少，則會(huì)影響水泥穩(wěn)定土的質(zhì)量；如果水泥的劑量超標(biāo)，不僅會(huì)增加成本，還會(huì)導(dǎo)致基層裂縫。因此，要合理控制水泥的劑量，有效保證工程質(zhì)量。（3）混合料的含水量控制。在廠拌混合料的施工現(xiàn)場(chǎng)，都會(huì)指定專門(mén)的操作人員在特定時(shí)間段測(cè)量集料的含水量，按照施工配比設(shè)計(jì)的含水量標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的天氣等情況來(lái)確定混合料的用水量。在施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)檢測(cè)壓實(shí)度的操作人員，在對(duì)混合料進(jìn)行攤鋪的同時(shí)也要測(cè)量該混合料的含水量，根據(jù)實(shí)際狀況及時(shí)對(duì)混合料進(jìn)行碾壓，使其在含水量的最佳狀態(tài)下碾壓，避免在含水量較大時(shí)碾壓而出現(xiàn)波浪現(xiàn)象，這不僅影響混合料的密度和強(qiáng)度，還會(huì)在一定程度上造成結(jié)構(gòu)層面的干縮裂縫。另外，如果混合料的含水量不夠，那么該混合料就很容易松散，無(wú)法成型，這同樣也會(huì)影響混合料的密度和強(qiáng)度。因此在施工過(guò)程中，一定要按照實(shí)際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，控制好每一施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，只有這樣，才能確保整個(gè)工程的質(zhì)量。（4）混合料的運(yùn)輸?；旌狭显谶\(yùn)輸途中，要盡量避免車輛發(fā)生顛簸。如運(yùn)輸時(shí)氣溫較高，運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，則需要在運(yùn)輸車輛上加蓋氈布，這樣能夠避免水分流失。在對(duì)混合料進(jìn)行攤鋪碾壓過(guò)程中，要確保攤鋪的系數(shù)在1.3到1.5之間。另外在施工階段需要注意整個(gè)施工環(huán)節(jié)都必須要在水泥終凝時(shí)間前完成，碾壓結(jié)束后要迅速做密實(shí)度試驗(yàn)，如果試驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)要重新進(jìn)行碾壓。（5）攤鋪接縫處理?；旌狭系臄備伣涌p有兩種，一種是縱向接縫，另一種是橫向接縫。如果攤鋪機(jī)器的寬度可以滿足整幅攤鋪時(shí)，則不會(huì)有縱向接縫問(wèn)題。如果攤鋪機(jī)器的寬度不能進(jìn)行整幅攤鋪時(shí)，則可以使用兩個(gè)攤鋪機(jī)器同時(shí)進(jìn)行攤鋪，這樣就可以避免使用縱向接縫。

5 結(jié)束語(yǔ)

水泥穩(wěn)定碎石基層在施工過(guò)程中具有獨(dú)特的水泥硬化作用，雖然較容易產(chǎn)生裂縫，并且施工難度也較大，但是它具有水穩(wěn)性好、抗凍性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠與高級(jí)公路的設(shè)計(jì)承載力相適應(yīng)，所以近幾年得到了廣泛的應(yīng)用。在施工期間，只要合理控制好施工材料的質(zhì)量，并做好配比設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)操作，就能夠進(jìn)一步提高水穩(wěn)基層建設(shè)的施工質(zhì)量。

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