姚瑞

（山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600）

0 引言

水穩(wěn)基層憑借著良好的抗壓強(qiáng)度與穩(wěn)定性能，在公路工程中得以推廣應(yīng)用。因水穩(wěn)基層的抗變形能力比較差，容易出現(xiàn)干縮裂縫與溫縮裂縫。為了使水穩(wěn)基層性能符合規(guī)范要求，控制基層裂縫的形成，以公路工程為例，重點(diǎn)分析了水穩(wěn)基層施工技術(shù)與質(zhì)量控制，以保證水穩(wěn)基層的整體質(zhì)量。

1 工程概況

該公路的全線長(zhǎng)度是18.33km，起訖樁號(hào)為K22+910—K41+240，設(shè)計(jì)采用雙向四車道，路基整體寬度是24.5m，為了提升公路基層結(jié)構(gòu)的承載力與穩(wěn)定性，經(jīng)討論研究后確定基層結(jié)構(gòu)類型為水穩(wěn)基層，具體為：底基層（厚度為20m 的4%水泥穩(wěn)定碎石）+基層（厚度為26cm 的5%水泥穩(wěn)定碎石）?？紤]水穩(wěn)基層對(duì)工藝要求較為嚴(yán)格，因此，著重探討了水穩(wěn)基層施工技術(shù)。

2 施工技術(shù)

2.1 原材料選用

2.1.1 水泥

通過(guò)綜合分析項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)條件與施工要求，擬定選用普通硅酸鹽水泥，同時(shí)需保證水泥的細(xì)度、燒失量等指標(biāo)符合規(guī)定要求[1]。該項(xiàng)目中水泥指標(biāo)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 普通硅酸鹽水泥性能指標(biāo)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果

2.1.2 集料

集料在水穩(wěn)碎石混合料中的占比高于90%，通過(guò)彼此之間的嵌擠作用能夠形成水穩(wěn)基層骨架。以粒徑大小為依據(jù)可將集料劃分成粗集料、細(xì)集料。粗集料要求碎石粒徑不低于4.75mm，經(jīng)嵌擠之后形成強(qiáng)度較高的骨架結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)作用力傳遞；細(xì)集料、水泥主要用于骨架結(jié)構(gòu)空隙填充，從而使水穩(wěn)碎石成為穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)[2]。除此之外，碎石級(jí)配也關(guān)系到水穩(wěn)基層強(qiáng)度，應(yīng)采用篩分試驗(yàn)等方法科學(xué)確定不同粒徑集料的具體用量。

2.2 混合料拌和

該項(xiàng)目中水穩(wěn)碎石混合料選擇拌和站方式進(jìn)行制作，經(jīng)檢查拌和質(zhì)量達(dá)標(biāo)后采用運(yùn)料車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。在混合料正式拌和之前，應(yīng)組織專業(yè)人員負(fù)責(zé)對(duì)拌和設(shè)備性能進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)做好計(jì)量設(shè)備等的檢查，合理確定拌和時(shí)間及過(guò)篩孔大小，然后嚴(yán)格按照配比要求投放各類原材料，混合料的整體拌和時(shí)間控制在60s 左右，期間還需要安排專人負(fù)責(zé)監(jiān)管，一旦出現(xiàn)花白料、離析等問(wèn)題，立即停止作業(yè)并調(diào)查原因，采取有效措施解決，然后才可以恢復(fù)拌和作業(yè)。

待水穩(wěn)碎石混合料拌和結(jié)束后，必須結(jié)合相關(guān)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室抽樣檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)后水穩(wěn)碎石中含泥量為4.3%～4.7%，含水量為4.7%～5.1%[3]。以含水量控制為例，需結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)溫度、環(huán)境等條件實(shí)施微調(diào)，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)達(dá)標(biāo)的水穩(wěn)碎石混合料可以采用運(yùn)料車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪。針對(duì)檢測(cè)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，或是存儲(chǔ)時(shí)間大于水泥初凝時(shí)間的混合料，必須按照規(guī)定要求進(jìn)行妥善處理。

2.3 混合料運(yùn)輸

該公路水穩(wěn)碎石混合料運(yùn)輸使用的是20t 自卸運(yùn)料車，保證運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的混合料比攤鋪?zhàn)鳂I(yè)用量略微富余。在混合料裝料之前，必須安排專人對(duì)運(yùn)料車性能進(jìn)行全面檢查，并將運(yùn)料車表面打掃干凈，以免出現(xiàn)混合料與車廂表面黏結(jié)問(wèn)題。所有運(yùn)料車實(shí)際裝載量需要控制為總載重2/3，裝料完成后需從其表面覆蓋，以免混合料溫度快速降低或是被污染等，從而影響混合料的整體性能質(zhì)量。待運(yùn)料車抵達(dá)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)之后，由專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮卸料。

2.4 混合料攤鋪

當(dāng)運(yùn)料車抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，需要把運(yùn)料車的擋位調(diào)至“空擋”，并停放在攤鋪機(jī)的正前方10～20cm 位置等候卸料攤鋪。為了能夠使水穩(wěn)基層和下承層成為一體，應(yīng)組織人員提前把下承層表面上的雜物等打掃干凈。結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)溫度條件進(jìn)行灑水潤(rùn)濕處理，并啟動(dòng)攤鋪機(jī)實(shí)施攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，攤鋪機(jī)的行駛速度需調(diào)整為1.5～3.0m/min，保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，且能夠一次成型[4]。水穩(wěn)碎石混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過(guò)程中，需同步啟動(dòng)機(jī)械夯錘，夯錘的振動(dòng)頻率控制為20Hz，熨平板振動(dòng)頻率控制為25Hz，每攤鋪1.0m，須完成1 次攤鋪高度檢測(cè)，同時(shí)，松鋪系數(shù)控制為1.3。

為防止水穩(wěn)基層混合料攤鋪階段發(fā)生離析，需從攤鋪機(jī)后方成立3 人小組，一旦發(fā)現(xiàn)混合料離析，立即由小組人員采用小型鏟子進(jìn)行鏟除，然后按照基層厚度重新攤鋪水穩(wěn)碎石混合料。針對(duì)攤鋪機(jī)難以作業(yè)的位置，需要采用人工攤鋪?zhàn)鳂I(yè)模式，待攤鋪結(jié)束后由專業(yè)人員檢查質(zhì)量，具體檢查內(nèi)容分為平整度與厚度等，確認(rèn)達(dá)標(biāo)后才可以進(jìn)行碾壓。

2.5 混合料碾壓

該公路水穩(wěn)碎石基層混合料碾壓順序?yàn)椋菏紫?，選取鋼輪壓路機(jī)實(shí)施1～2 遍碾壓，壓路機(jī)的行駛速度為2.6～4.0km/h。其次，進(jìn)行復(fù)壓，在具體作業(yè)過(guò)程中需要鋼輪與膠輪壓路機(jī)交替作業(yè)，要求鋼輪壓路機(jī)強(qiáng)振碾壓，整個(gè)復(fù)壓階段壓路機(jī)的行駛速度控制為3.6～4.0km/h，遍數(shù)為6～8 遍。最后，選取雙鋼輪壓路機(jī)通過(guò)靜壓或是微振壓方式進(jìn)行1～2 遍碾壓，該階段壓路機(jī)的行駛速度處于4.0～5.0km/h[5]。

水穩(wěn)基層混合料的碾壓施工，要求作業(yè)人員做好基層澆水處理，保證基層一直為濕潤(rùn)狀態(tài)，同時(shí)，基層含水率與最佳含水率的上下偏差控制在1.0%。若是基層的含水量偏低，則需要在碾壓作業(yè)時(shí)做好灑水處理。整個(gè)碾壓作業(yè)階段，安排專人負(fù)責(zé)碾壓施工監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)混合料松散、起皮等，必須立即停止作業(yè)，然后分析原因并采取處理措施。此外，碾壓設(shè)備不可在水穩(wěn)基層表面任意停留，未成型的水穩(wěn)基層不可掉頭和停車。

2.6 接縫處理

該公路水穩(wěn)基層作業(yè)量比較大，短時(shí)間內(nèi)難以竣工，因此每天水穩(wěn)基層施工完成后，需要從中斷位置建立接縫。考慮該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的是雙向四車道，可選擇半幅施工模式，即先進(jìn)行半幅水穩(wěn)基層作業(yè)，當(dāng)半幅水穩(wěn)基層作業(yè)結(jié)束后，再進(jìn)行另外半幅水穩(wěn)基層作業(yè)，兩幅水穩(wěn)基層之間需要做好接縫處理[6]。除此之外，水穩(wěn)基層作業(yè)階段遇到不可抗力因素被迫中斷施工，一旦中斷時(shí)間超過(guò)2h 就必須建立接縫?，F(xiàn)階段，公路水穩(wěn)基層施工過(guò)程中設(shè)置的接縫類型，主要包括橫向接縫、縱向接縫。

以橫向接縫處理為例，要求技術(shù)人員在水穩(wěn)基層碾壓作業(yè)階段，預(yù)留出適宜長(zhǎng)度不進(jìn)行碾壓作業(yè)。施工中斷位置橫縫的處理，應(yīng)沿與路中心線相垂直的方向建立臺(tái)階，待恢復(fù)作業(yè)后，接縫區(qū)域需要進(jìn)行30～50cm 的重復(fù)攤鋪，最后選擇壓路機(jī)做好密實(shí)碾壓。以縱向接縫處理為例，需從前半幅基層預(yù)留出50cm長(zhǎng)度不進(jìn)行碾壓，在后半幅水穩(wěn)基層作業(yè)過(guò)程中重復(fù)搭接處理后，采用壓路機(jī)進(jìn)行密實(shí)碾壓。在接縫搭接過(guò)程中要求技術(shù)人員提前從接縫位置均勻涂抹黏層油，增強(qiáng)原基層與混合料的黏結(jié)效果，從而保證接縫處理質(zhì)量。

以縱向接縫處理為例，不同類型的縱向裂縫，采用的處理措施也有所區(qū)別，主要包括：其一，基層分層錯(cuò)茬搭接，底基層和中基層之間的錯(cuò)開距離應(yīng)≥50cm，中基層和上基層的錯(cuò)開距離應(yīng)＞100cm；其二，基層面層錯(cuò)層搭接，底基層與中基層直茬搭接，中基層和上基層需錯(cuò)開50cm，同時(shí)從上基層和底面層間鋪設(shè)一層土工格柵，主要沿著接縫位置居中鋪設(shè)。

2.7 養(yǎng)護(hù)

每一段水穩(wěn)基層混合料作業(yè)完成后，都需要做好養(yǎng)護(hù)管理工作。該公路工程中水穩(wěn)基層的養(yǎng)護(hù)管理，從水穩(wěn)基層表面覆蓋一層濕潤(rùn)的土工布，當(dāng)覆蓋時(shí)間達(dá)到2h 后，組織灑水車定期對(duì)水穩(wěn)基層進(jìn)行灑水處理，優(yōu)選噴霧灑水養(yǎng)護(hù)方式，禁止采用高壓水槍，以免影響水穩(wěn)基層質(zhì)量，該項(xiàng)目中水穩(wěn)基層養(yǎng)護(hù)管理時(shí)間控制為7d[7]。此外，水穩(wěn)基層養(yǎng)護(hù)管理階段的灑水作業(yè)需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)溫度、氣候條件等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，只需保證基層表面為濕潤(rùn)狀態(tài)。與此同時(shí)，做好施工路段的封閉管理，禁止所有無(wú)關(guān)車輛通行?；謴?fù)通行后禁止重車通行，且要求過(guò)往車輛低速行駛。

3 質(zhì)量控制

3.1 水泥量控制

水穩(wěn)基層混合料使用的材料包括水泥、集料和水。其中，水泥用量與水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度密切相關(guān)，所以必須結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)控制水泥用量。若是水泥用量比較多，受水化熱反應(yīng)的影響就會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，從而導(dǎo)致水穩(wěn)基層形成裂縫；若是水泥用量比較少，則會(huì)影響水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，難以達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求?；诖?，該公路工程中水穩(wěn)基層混合料拌和過(guò)程中，需要對(duì)水泥用量進(jìn)行合理控制，將水泥用量調(diào)整為4.3%～4.7%，待拌和完成之后需采用EDTA 滴定試驗(yàn)對(duì)水泥用量進(jìn)行檢測(cè)，保證其處于規(guī)定要求范圍之內(nèi)，才可以運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪。

3.2 含水量控制

含水量與水穩(wěn)基層的整體施工質(zhì)量存在一定關(guān)系。水穩(wěn)碎石混合料遇水后會(huì)出現(xiàn)水化熱反應(yīng)。若是混合料含水量比較大，就會(huì)增加水泥消耗量，從而對(duì)水穩(wěn)基層性能產(chǎn)生不利影響；若是混合料含水量比較低，就會(huì)過(guò)度消耗水分，造成混合料干燥，直接影響攤鋪效果?；诖?，需要對(duì)水穩(wěn)基層混合料中的水量進(jìn)行嚴(yán)格控制，各階段都要做好含水量檢測(cè)，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，將含水量控制在規(guī)定允許范圍之內(nèi)。

4 質(zhì)量檢測(cè)

4.1 壓實(shí)度檢測(cè)

為了檢驗(yàn)公路工程水穩(wěn)基層整體質(zhì)量，需按照相關(guān)規(guī)定要求檢測(cè)壓實(shí)度，具體結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 公路工程水穩(wěn)基層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)表2水穩(wěn)基層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果可知，壓實(shí)度檢測(cè)均值為98.9%，大于規(guī)定要求。由此表明，該公路工程水穩(wěn)基層壓實(shí)度符合規(guī)定要求。

4.2 強(qiáng)度檢測(cè)

抗壓強(qiáng)度是評(píng)價(jià)水穩(wěn)基層的一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)，為了能夠有效檢驗(yàn)水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否達(dá)到規(guī)定要求，應(yīng)按照規(guī)范制作試件，然后做好試件強(qiáng)度檢測(cè)，具體結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 公路工程水穩(wěn)基層試件強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)表3水穩(wěn)基層試件強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果可知，試件7d 抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果均值為3.65MPa。由此表明，該公路工程水穩(wěn)基層的抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求。

5 結(jié)論

圍繞實(shí)際公路工程項(xiàng)目，重點(diǎn)探討了水穩(wěn)基層施工技術(shù)與質(zhì)量控制，同時(shí)對(duì)水穩(wěn)基層施工后的壓實(shí)度及抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了試驗(yàn)檢測(cè)，得出結(jié)論：第一，通過(guò)壓實(shí)度檢測(cè)可知，該公路工程項(xiàng)目中壓實(shí)度最小數(shù)值是98.6%，符合規(guī)范要求不低于98%；第二，通過(guò)7d 抗壓強(qiáng)度檢測(cè)可知，7d 抗壓強(qiáng)度最小數(shù)值為3.55MPa，符合規(guī)范要求的不低于3.5MPa。