武 效 玲
(山西施宇公路工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司,山西 大同 037000)
水泥穩(wěn)定碎石是高等級(jí)公路中常用的一種半剛性基層結(jié)構(gòu)層,以其剛度高、整體性好、承載力高、水穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在公路路面基層施工中被廣泛采用。其原理是以良好的級(jí)配碎石為骨料,以水泥、粉煤灰為膠凝材料,用足夠的灰漿體積填充骨料間的空隙,靠碎石間的嵌擠鎖結(jié)原理攤鋪碾壓密實(shí),使其現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度接近于室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)所得的最大干密度,通過(guò)合理的養(yǎng)護(hù)成型形成結(jié)構(gòu)層,遇雨不泥濘,表面堅(jiān)硬,是高級(jí)路面的理想基層材料。
水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層對(duì)原材料的要求嚴(yán)格。原材料質(zhì)量是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。水穩(wěn)碎石基層所需的原材料場(chǎng)地嚴(yán)禁混亂,應(yīng)分檔堆放,并有明顯的標(biāo)志。
水泥作為膠凝材料,其質(zhì)量至關(guān)重要。一般采用強(qiáng)度等級(jí)32.5,42.5,施工時(shí)選用初凝時(shí)間大于3 h,終凝時(shí)間大于6 h且小于10 h的水泥??梢?jiàn)水泥初、終凝是確定水泥穩(wěn)定碎石的施工控制時(shí)間的重要依據(jù)。尤其不宜采用快凝水泥、受潮變質(zhì)等級(jí)降低的水泥。因此現(xiàn)場(chǎng)水泥堆放時(shí),必須搭建專(zhuān)門(mén)的防雨棚或庫(kù)房。
一般采用粗集料儲(chǔ)量大、強(qiáng)度高、品質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)輸距離短的料場(chǎng)。其碎石的質(zhì)量控制指標(biāo)主要是顆粒篩分、壓碎值、針片狀顆粒含量、0.075 mm以下粉塵含量、軟石含量?;鶎佑盟槭瘧?yīng)采用反擊破碎的加工工藝,用于破碎的原石粒徑是破碎后碎石公稱(chēng)最大粒徑的3倍以上。進(jìn)料必須按指標(biāo)、規(guī)定檢驗(yàn)。不合格的粗集料一律清退出場(chǎng)。
細(xì)集料應(yīng)潔凈、無(wú)雜質(zhì)。主要采用機(jī)制砂、石屑,其質(zhì)量控制指標(biāo)為顆粒組成和小于0.075 mm的顆粒含量,顆粒規(guī)格分為三檔,其中0 mm~3 mm和0 mm~5 mm的細(xì)集料應(yīng)嚴(yán)格控制大于2.36 mm,4.75 mm的顆粒含量,對(duì)3 mm~5 mm的細(xì)集料則須嚴(yán)格控制2.36 mm的顆粒含量。
不能含有有害成分。一般采用飲用水,可直接作為水泥穩(wěn)定碎石基層材料的拌和和養(yǎng)生。
實(shí)驗(yàn)室用檢驗(yàn)合格的原材料進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件選用3檔~5檔原材料確定最優(yōu)的工程級(jí)配摻配比例,再選擇不少于5個(gè)結(jié)合料劑量,進(jìn)行重型擊實(shí),分別確定各劑量下的最大干密度和最佳含水量。然后再按工程級(jí)配摻配比例分別對(duì)不少于5個(gè)結(jié)合料劑量進(jìn)行拌和,采用靜壓法成型標(biāo)準(zhǔn)試件,試件在(20±5)℃的規(guī)定溫度下保溫養(yǎng)護(hù)6 d、靜水1 d進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),確定滿足設(shè)計(jì)要求的最佳劑量。
根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)確定的最優(yōu)工程級(jí)配摻配比例對(duì)拌和設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和標(biāo)定,設(shè)定相應(yīng)的稱(chēng)量裝置,確定各料倉(cāng)的皮帶轉(zhuǎn)速。使其拌和的水泥穩(wěn)定碎石混合料能夠與目標(biāo)配合比確定的級(jí)配曲線盡量相吻合。然后調(diào)試和標(biāo)定水流量計(jì)的設(shè)定范圍,同時(shí)標(biāo)定結(jié)合料劑量的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。一切就序后確定水泥穩(wěn)定碎石的允許延遲時(shí)間,并根據(jù)工程使用的級(jí)配、水泥品種,按標(biāo)準(zhǔn)水泥劑量以及標(biāo)準(zhǔn)水泥劑量±1%,±2%共五個(gè)點(diǎn)繪制EDTA的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
拌合站拌和的水泥穩(wěn)定碎石混合料必須連續(xù)、均勻。在正式拌和之前,皮帶轉(zhuǎn)速、流量計(jì)控制、結(jié)合料劑量的標(biāo)定都必須滿足配合比設(shè)計(jì)要求,拌和時(shí)宜采用間歇式拌和生產(chǎn)工藝,拌和時(shí)間不少于15 s。拌和過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)料倉(cāng)的生產(chǎn)劑量。采用廠拌法施工水泥劑量宜增加0.5%。如果施工過(guò)程中天氣干燥炎熱風(fēng)大或運(yùn)輸距離遠(yuǎn)時(shí),含水量可增加0.5%~1.5%。
首先根據(jù)每日工程量的大小和運(yùn)輸距離的長(zhǎng)短配備運(yùn)輸車(chē)輛,運(yùn)料前應(yīng)使車(chē)輛干凈、無(wú)雜物,并對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行日常維修,防止中途拋錨。料裝好后無(wú)論距離遠(yuǎn)近必須用篷布將廂體覆蓋嚴(yán)密,由于水泥穩(wěn)定碎石混合料的最佳含水量小,容易導(dǎo)致水分散失,而且經(jīng)常會(huì)造成攤鋪機(jī)前排隊(duì)等候現(xiàn)象,所以直到攤鋪機(jī)前準(zhǔn)備卸料時(shí)方可打開(kāi)篷布。運(yùn)輸車(chē)裝料、卸料應(yīng)有專(zhuān)人指揮,合理配置運(yùn)輸車(chē)輛。水泥穩(wěn)定碎石從裝車(chē)到運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間不宜超過(guò)1 h,超過(guò)2 h應(yīng)作廢料處理。
水泥穩(wěn)定碎石基層一般采用攤鋪機(jī)攤鋪。攤鋪應(yīng)保證足夠的厚度,碾壓成型后每層的攤鋪厚度在160 mm~200 mm之間,攤鋪機(jī)的功率應(yīng)高于120 kW,如果采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)攤鋪時(shí),兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后間距宜不大于10 m,縱向施工段應(yīng)有300 mm~400 mm的重疊部分,兩臺(tái)攤鋪機(jī)的熨平和頻率應(yīng)保持協(xié)調(diào)。為了提高攤鋪面的初始?jí)簩?shí)度,盡量采用高頻率攤鋪。無(wú)法使用機(jī)械攤鋪的超寬路段,應(yīng)采用人工同步跟進(jìn)、修整。攤鋪機(jī)前必須設(shè)橡膠擋板。在料車(chē)到達(dá)4輛~5輛后開(kāi)始攤鋪,攤鋪過(guò)程中盡量減少收料斗的次數(shù)。卸料時(shí)料斗慢慢升起,等料攤完后再上升。應(yīng)有專(zhuān)人消除粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象,及時(shí)補(bǔ)充細(xì)料,鏟除粗料。并注意觀察含水量的變化。應(yīng)在混合料處于或略大于最佳含水量的狀態(tài)下碾壓。安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)碾壓,嚴(yán)禁漏壓和產(chǎn)生輪跡印。碾壓時(shí)先采用雙鋼輪壓路機(jī)穩(wěn)壓2遍~3遍,再采用重型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓到不起浪、不推移。一般情況下,直線段部分由外側(cè)向中間碾壓,曲線段部分則從內(nèi)向外碾壓,重疊1/2輪寬。最后用鋼輪壓路機(jī)封面,以便消除輪跡印,使其表面平整密實(shí)。碾壓完后,壓路機(jī)應(yīng)停放在碾壓完成的路段。
混合料攤鋪時(shí),應(yīng)保持連續(xù)。如果中途中斷時(shí)間大于2 h應(yīng)設(shè)橫向接縫。人工將混合料整齊,用方木和碎石或礫石處理。未及時(shí)處理則按以下方法處理:鏟除未壓實(shí)的混合料,將已碾壓密實(shí)并符合要求的末端挖成與路中心線垂直并垂直向下的斷面,再攤鋪新的混合料。碾壓接頭可進(jìn)行橫壓和斜壓,并安排專(zhuān)人檢測(cè)接頭處的平整度。攤鋪時(shí)縱向接縫必須避免,實(shí)在無(wú)法避免時(shí),必須做成垂直相接,嚴(yán)禁斜接。
水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓成型且壓實(shí)度、平整度檢查合格后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)生。養(yǎng)生期一般不少于7 d,并延長(zhǎng)到上層結(jié)構(gòu)開(kāi)始施工前2天。封閉交通,采用薄膜覆蓋養(yǎng)生。薄膜厚度宜大于1 mm,養(yǎng)生必須到位,這樣既能保證強(qiáng)度滿足要求,又可避免少產(chǎn)生干縮裂縫。
水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層的施工質(zhì)量關(guān)鍵在于層層把關(guān),這樣才能真正發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn),避免它的缺陷,確保工程順利施工。