1、关于水泥稳定碎(砾)石在公路工程中应用【摘要】近年来，我国的公路工程建设步伐逐渐加快，为满足快速发展的社会需要，大都要求在较短的工期内完成工程施工，且要求保证良好的工程质量。特别表现在市政道路建设工程中，城市道路建设工期不能过长，需要科学统筹和管理; 路面的底基层和基层受路面上穿梭如流的车辆荷载变化的影响，路堤各基层的质量特性对道路的使用寿命起着决定性作用。文章主要就水泥稳定碎(砾)石基层施工技术进行探讨研究,分析了水泥稳定碎石的基本作用原理及特性。 【关健词】:水泥稳定碎(砾)石; 混合料; 施工技术； 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 水泥稳定碎石具有成形快、力学性能、水稳
2、性能以及抗冻性好等优点，适应于新建和改建各种等级道路的半钢性路面结构。近几年在我国道路施工中被广泛应用。尽管其优点较多，若不能把握它的质量特性及施工工艺控制要点，易产生一些影响较大的质量缺陷，也难以发挥它一定的长处，甚至还会留下工程质量隐患。从水泥稳定碎(砾)石生产施工过程抓起，识别和控制起主导影响作用的因素和过程参数，并实施连续监控，是保障道路工程整体质量的关键所在。 一、水泥稳定碎(砾)石拌合生产设备 1.拌合设备 选择性能良好的水泥稳定碎(砾)石拌合设备，是保障混合料质量的关键，同时也对施工作业的连续性起着至关重要的作用。 WCQ300 型稳定土厂拌设备是由陕西建筑机械公司制造，其最大特
3、点是粉料计量系统采用了螺旋电子称自动控制连续计量替代容积式计量，将粉料(水泥或水灰)的计量精度大大提高。搅拌机主机采用双卧轴强制式无衬板搅拌技术，生产率达 300t/h，具备了拌合效率高，适应性强等特点。 2.混合料拌合过程控制 (l)配料要准确，出厂的含水量要略大于最佳含水量，使混合料运到现场摊铺后碾压时含水量不小于最佳含水量，拌合均匀无花白料。 (2)在正式拌制水泥碎石混合料前，必须先调试厂拌设备，使混合料的颗粒组成和含水量以及试件的干密度和强度都达到规定的要求。原集料的颗粒组成发生变化时，应相应调整。 (3)螺旋送料器及水泥罐的下料口要经常进行检查，一旦发现下料不正常，要及时停机清理，此
4、处关键部位最易因水泥受潮固结，堵塞下料口，造成水泥剂量达不到级配要求。 二、混合料的原材料控制 水泥 使用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥均可，但施工时应选用初凝时间 3h 以上和终凝时间较长(宜在 6h 以上)、标号较低的水泥，以便水泥稳定碎石有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压，保证其具有足够的强度。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥，强度等级宜采用 32.5 或 42.5 的水泥。 骨料 水泥稳定碎石骨料最大粒径控制在 37.5mm 以内，应符合（JTJ0342000标准要求。轧制碎石的材料可以是各种类型的岩石(软制岩石除外)，碎石中针片状颗粒的总含量不超过
5、 20%，碎石中不应有粘土块、腐质物等有害物质，石屑或细集料可以使用一般碎石场的细筛余料或专门轧制的细碎石集料，也可以用天然砂砾或粗砂代替石屑。天然砂砾的颗粒尺寸应该合适，必要时应筛除其中的超尺寸颗粒。天然砂砾或粗砂应用较好的级配。 拌合料用水 凡人或牲畜饮用的天然洁净水均可使用。当水中有相当量的杂质(泥、粘土、酸碱和其它的盐类、有机物等)时，会对混合料会产生不利影响，因此遇此种水时，要进行试验鉴定。 4.拌和站运行过程中的质量控制 严格控制水泥剂量 水泥剂量太小，不能保证水泥稳定碎石的施工质量;水泥剂量过大，既不经济，还会使基层的裂缝增多、增宽，从而引起沥青面层产生相对应的反射裂缝。考虑到施
6、工时各种损耗，工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多 0.5%，以确保水泥稳定碎石的质量，但应控制不超过 6%，以减少混合料的收缩性。 (2)含水量对施工的影响 根据试验，一般情况下拌和含水量略高 0.5 一 1.0%，以弥补混合料在运输、摊铺和碾压过程中的水分损失。含水量过大，既会出现“弹簧” 、“波浪”等现象，影响混合料应达到的密度和强度，也会增大混合料的干缩性，使结构层容易产生干缩裂缝。含水量过小，混合料松散，不容易碾压成型，也会影响混合料可能达到的密度和强度。施工过程中要根据气温情况及时调整混合料的含水量，一般应控制在略大于最佳含水量时效果最佳。同时，还要凭施工经验和现场碾压的
7、效果来确定。 三、混合料的运输 应配备足够的运输车辆以保证施工作业的连续性，一般在摊铺机前保持 3-5 辆运输车为宜。在运输过程中尽量避免中途停车，要选择好行车路线以便较快的到达施工现场，以确保混合料的延迟时间和不产生离析现象。此外，还要根据运距和天气情况考虑混合料是否需要加覆盖，以防水分过分损耗。 四、混合料的摊铺 现场准备 在摊铺基层前一定要对基层的高程、宽度、横坡度等进行全面的检测，凡检测不合格者必须采取必要的措施进行补救，达到要求后方可进行下道工序施工，同时要将基层上的浮土、杂质清扫干净，以免产生松散、起皮等现象。开始摊铺基层时，要在旧路面上洒水使其表面保持湿润，避免基层与旧路面间留有
8、软弱夹层等隐患的发生。在准备进行施工放样时，为避免由于基准钢丝绳的垂度而影响基层摊铺的平整度，其钢钎支柱纵向间距不宜过大，一般为 5-8 m，遇道路弯道处钢钎要适当加密，同时要防止现场作业人员扰动钢丝绳，避免造成摊铺面的波动。钢钎上挂高强度钢绞线，其张拉长度控制在 100-150 m 左右，用拉紧器拉紧，并且在摊铺前及时进行高程、横坡度等项指标的检查，发现问题及时处理。 2.混合料摊铺控制 选择适宜的摊铺设备 为了满足和保证工程质量的要求，应尽可能采用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺机、稳定土摊铺机等机械进行混合料的摊铺作业。一般工程选用两台沥青混凝土摊铺机，半幅施工同时进行，两机前后交错 4
9、-5m。根据路面宽度 29m 的情况，拼装宽度分别为 7.5m 和 7.0m，满足了工序控制要求。 摊铺作业 当水泥碎石混合料运至工地后应及时进行摊铺。施工过程注意事项:施工人员应随时测高程并及时处理不平处。为确保摊铺机行走方向的准确性，可在旧路面上洒白灰线以控制摊铺机行走方向，摊铺机应保持适当的速度匀速行驶，不宜间断，以避免基层出现“波浪”和减少施工缝。现场试验人员要随时检测成品料的配合比和水泥剂量，并及时反馈给拌和站，杜绝不合格品进人施工现场。摊铺机的配合人员应随时检查松铺厚度、高度和横坡度等参数，如发现与设计不符等情况，及时进行调整。同时设专人消除粗细集料离析现象。如发现粗集料料窝应予以
10、铲除，并用新拌和料填补，此项工作必须在碾压之前进行。严禁碾压后用薄层贴补法找平，以免贴补层在使用过程中脱落压碎，引起沥青面层推移或碎裂。水泥碎石混合料的松铺厚度，应根据其级配情况和摊铺机实际性能经试验确定，切不可一概而就。厚度是保证质量的关键，也是过程控制要点，应加大监控频次。 接缝处理 接缝有纵向接缝和横向接缝两种。为尽量减少纵向接缝长度和时间，我们采取了半幅双机摊铺作业日工作段调头方式，对提高纵向接缝强度起到了较好的效果。纵缝施工采用了与压实厚度相同方木沿路中心摆放固定方式，(外侧虽无接缝但为了减少混合料浪费采取同样施工方法)，第二天摊铺另半幅时将方木移走，在纵缝处刷一道水泥素浆便于结合。
11、横向缝的处理方法是将前一工作日的摊铺料端头铲除至符合基层高程和平整度要求的路段，挖成一横向(与路中心垂直)垂直向下的断面，摊铺机返回到已压实层的端部，用垫木垫至虚铺高度，再摊铺新的混合料，在接缝处同样刷一道水泥素浆便于结合。摊铺机作业纵横缝必需垂直相接，不应斜接。横缝接头处上一工作日路段高程、坡度必需符合基层设计要求。 五、混合料的压实 混合料已经摊铺成型，当含水量等于或略大于最佳含水量状态下即可进行碾压。碾压长度可根据施工现场的气温情况进行适当选择。气温高时，水分蒸发快，需缩短碾压段长度，反之，可适当延长碾压段长度。但应在水泥初凝前并在试验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的密实度，同时没
12、有明显的轮迹。机具的配备和组合及碾压遍数必须通过铺筑试验段来确定。 工程一般配备 1 台 CA30 振动压路机，2 台 3Y18/21 三轮压路机，碾压时先用振动压路机不开振碾压(静压)1 遍，再开振 2 遍，然后用三轮压路机压 2 遍，最后用振动压路机不开振碾压一遍消除轮迹。静压速度为1.5kmh，振压速度为 2 kmh ，压实应遵循先轻后重、先快后慢的原则。由路边缘向路中心碾压，即先边后中。碾压时，轮迹应重叠 1/2 轮宽。后轮必需超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽时，即为一遍。一般需压 6 一 8 遍。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上调头和急刹车，保证已完成的水泥稳定碎石基层表面不受
13、破坏。 六、混合料的养生 每一段碾压完成并经压实度试验合格后应立即开始养生，不能延误。养生可采用草帘进行养生，并用洒水车洒水。洒水时应注意，在终凝前禁止洒水，以防表面脱浆，从而造成离析现象。洒水次数可以根据天气和气温而定，但必须要保持草帘子湿润。特别要注意对边侧的养生，洒水一定要到位，防止干燥或忽干忽燥，确保整个养生期间水泥稳定碎石基层表面始终保持潮湿状态。养生期不宜少于 7 天。如养生期少于 7 天即铺筑沥青面层时，则应限制重型车辆通行。养生期间水泥稳定碎石基层上应封闭交通。 七、裂缝及处理措施 水泥稳定碎石基层上的沥青面层裂缝是常见病害之一，分析其原因主要有水泥稳定碎石混合料因温缩、干缩而
14、引起收缩裂缝，进而反射至沥青面层。混合料中粗细集料离析以及接缝没有做好等现象。常见的处理措施主要有: 1.宜在春末和气温较高季节组织施工。施工期的日最低气温在 5以上，在有冰冻的地区，并应在第一次重冰冻(一 3一 5)到来之前半个月到七个月完成。雨季施工要特别注意天气变化，勿使水泥混合料遭雨淋。降雨时要停止施工，对已经摊铺的水泥混合料尽快碾压密实并做好防水覆盖。 2.应及时保温养生，养生天数足够。养生期结束后，如其上为沥青面层时，应先清扫基层，并立即喷洒透层或粘层沥青。在喷洒透层或粘层沥青后，宜在其上均匀撒布 5 一 10mm 的小碎(砾)石，用量约为全铺一层用量的 60%一 70%。在清扫干
15、净的基层上，也可先做下封层，以防止基层干缩开裂。同时还保护基层免遭施工车辆破坏。宜在铺设下封层后的10-30 天内开始铺筑沥青面层的底面层。 3.适当掺砂，改善集料级配，也可减少裂缝的发生程度。 4.按施工规范要求，处理好碎石基层的接缝，接缝要垂直，不能斜接。接缝问题如果处理不好，就会形成一条簿弱带，反射到沥青面层形成裂缝破坏。 八、结束语 水泥稳定碎(砾)石作为高等级道路和市政道路路面基层的使用，极大的提高了整个道路工程质量，延长了使用寿命。为确保发挥水泥稳定碎石基层的最佳效果，施工过程中应严密组织、精心管理，熟知技术规范要求，并对设计、原材料、混合料的级配以及拌和、运输、摊铺、碾压、养生等几个环节实施重点监控。同样，在同行业兄弟单位也一定会有许多好的管理经验和成熟的做法，以上观点难免会存在某些不足，应取其利弊，针对工程的不同要求和现场作业条件进行适宜的策划，确定具有针对性的控制方案，以发挥更有效的控制作用，促进道路施工质量管理水平的不断提升。 参考文献: 1JTJ034 一 2000，公路路面基层技术规范S.
