浅谈公路工程水泥石屑混合料稳定层的质量控制

2009-06-08谢振声

中国高新技术企业 2009年9期

摘要：文章从水泥石屑稳定混合料的设计、制配、摊铺、压实、养护等方面，介绍了如何控制水泥石屑稳定混合料基层的质量，仅供参考。

关键词：水泥石屑稳定混合料；基层；质量控制

中图分类号：U416文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）09-0154-02

水泥石屑混合料稳定层适用于当地石材多、地基土塑性指数偏大、雨水偏多的地区。在水泥石屑稳定混合料的设计、制配、运输、摊铺和养护过程中，存在着许多因素可能破坏其特性从而使基层的整体强度和稳定性降低。本文从组成设计和施工控制两个方面对如何控制水泥石屑稳定混合料基层的施工质量进行论述。

一、水泥石屑稳定混合料配合比设计

水泥石屑稳定混合料作为路面基层应综合考虑其强度、回弹模量、收缩和抗冲刷能力等指标，合理确定集料级配、水泥剂量和含水量等。适当的配合比组成设计可以保证水泥石屑稳定混合料发挥其优良性能，大体步骤是：选择集料配→确定水泥剂量范围→通过击实试验确定最大密度和最佳含水量→制备试件→洒水养生→抗压试验、干缩试验、温缩试验→确定水泥剂量和最佳级配组成。

（一）集料级配对抗压强度的影响

集料自身的强度及级配组成对水泥石屑稳定层的承载能力有重要的影响。公路设计规范规定的级配范围太广，我们在具体工程应用中，根据当地的实际情况，确定具体实施的级配范围、碎石、石屑等集料的含泥量、腐殖质含量、含水量等，应在规定允许值以下，严格控制碎石的压碎值。水泥石屑稳定混合料的颗料组成应符合表1规定：

表2中前3个级配参照规范规定的级配范围，选取上、中和下限作为设计标准进行集料组成设计，级配4为S型级配。

按照每种混合料的最佳含水量和压实度要求制作试件，试件在标准养护条件下，养护6天，浸水1天，然后进行测试，结果见表3。

表中强度平均值说明级配1、2、4满足规范规定的混合料7天强度≥4.0Mpa的要求；强度代表值说明级配1、2满足规范要求。这是由于混合料级配合理，形成的结构密实，粒料间粘结力增强，材料的整体强度也得到提高。

（二）水泥剂量对抗压强度的影响

按规范要求对水泥石屑稳定混合料基层选择强度值较高的级配中值，按照五个不同的掺量(3%、4%、5%、6%、8%)进行强度试验，试验结果工证明，同样的级配组成和水泥标号，混合料的强度随水泥剂量的增加而提高。

（三）最大干密度和最佳含水量的影响

最大干密度试验结果是否准确对水泥石屑稳定混合料的施工成败起着关键的作用。最大干密度偏小则施工碾压后压实度很易达到要求，但并不密实且对强度可能达不到要求，此时需提高水泥剂量才能达到规范要求的强度，但水泥剂量的提高对裂缝产生又有很大的影响；最大干密度偏大则施工碾压后压实度不易达到要求。因此施工前要多选几种不同剂量的水泥组合做平行试验，以确定准确的最大干密度和最佳含水量。

（四）延迟时间的影响

水泥石屑稳定混合料从加水拌和到碾压终了，延迟时间对混合料强度及所能达到的干密度有明显的影响，延迟时间越长，混合料的强度和干密度的损失越大。因此在基层施工过程中，既要采用终凝时间较长的水泥以延长凝结时间，又要控制施工的延迟时间以减少强度的损失。

二、施工质量控制

（一）材料控制

水泥石屑稳定混合料主要由粗集料、细集料、水泥等材料拌和而成。集料是主体，其对基层强度的影响取决于集料本身的性质，集料应坚硬、耐久并具有足够的强度。粗集料规格应符合规范要求，当大石料较多时，在拌和、运输、摊铺过程中易产生大料分离现象，碾压成型后易形成“粗集料窝”，对质量不利。因此在施工过程中粗集料的最大粒径应控制在31.5mm之内。

水泥质量更是关键，应选取初凝时间3h以上，终凝时间较长(大于6h)、标号较低的水泥，为保证基层具有足够的强度，水泥石屑稳定混合料要有足够的时间进行拌和、运输、摊铺和碾压。

（二）严格控制水泥剂量

施工过程中，要严格控制好水泥石屑稳定混合料的水泥剂量。因为水泥剂量太小，则水泥石屑稳定混合料基层强度不能满足承载力要求；水泥剂量太大了，则既浪费材料又会使基层产生裂缝，对面层构成局部破坏。

（三）含水量控制

1．含水量对压实度的影响。混合料的含水量对基层质量的影响主要包括强度、压实度等。击实试验表明，当含水量不同时，相同的混合料在相同的压实功作用下，会产生不同的压实度。因此施工时控制好含水量是保证压实度达到设计标准的关键之一。

2．含水量对强度的影响。含水量较小则混合料难以碾压成型，而且会导致水泥的物理、化学反应不全面而造成结构层强度难以形成、板体松散。

（四）摊铺

用人工摊铺，按试验路段所求得的松铺系数进行集料摊铺。摊铺力求均匀,摊铺集料应在摊铺结合料的前一天进行，摊料长度应满足日进度的需要。摊料过程中应将土块、超尺寸颗粒及其他杂物拣除,松铺厚度等于压实厚度与松铺系数之积。根据需要在集料层上均匀洒水闷料，防止出现局部水分过多现象。严禁洒水车在洒水段内停留和调头。对人工摊铺的集料层整平后，用6T～8T两轮压路机碾压2遍，使其表面平整。结合料应当日运送到摊铺路段，直接卸在集料层上。用刮板将结合料均匀摊开，应注意摊铺完后，表面没有空白位置，也没有结合料过分集中的地点。应用稳定土拌和机进行拌和时，拌和深度应达到稳定层底，应设专人跟随拌和机，随时检查拌和深度并配合机器操作人员调整拌和深度，严禁在拌和层底部留有素土夹层。

（五）压实

混合料的压实是一个关键工序，也是保证施工质量的重要手段之一。当含水量大于或略大于最佳含水量时，就可以开始碾压。压实操作时应注意下列各点：

1．采用的压实机具应先轻后重。

2．碾压速度应先慢后快，一般速度控制在1.5km/h～2.4km/h。

3．压实机的工作路线应合理，直线段一般应先两侧后中间，以便保持路拱；在弯道部分，由低的一侧开始逐渐向高的一侧碾压。相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一，保证均匀压实而不漏压，对于压不到的边角，应辅以人工或小型机具进行夯实处理。

4．应经常检查混合料的含水量和密实度，并视需要采取相应调整措施，以达到符合规定压实度的要求。

应特别注意的是，任何机械均不得在已完成的或正在被碾压的路段上调头或急刹车，以免对结构层造成破坏。当局部混合料过干时，可补充部分水分；如局部发生“软弹”现象，应及时人工挖开，换填新的混合料，以保证质量。

（六）养护

水泥石屑稳定混合料基层的养护十分重要，养护期间的湿度及龄期对基层的强度影响很大：在混合料形成初期应进行保湿，以保证水泥进行水化反应所需水分；养护期间还应采取封闭交通的处理措施，除洒水车外其他车辆禁止通行，特别严禁重型车辆通行。

三、结语

实践证明，在施工中只要注意做到集料规格和水泥剂量适当、含水量适宜、混合料拌和均匀、养护及时等，就能使水泥石屑稳定混合料基层的强度及其它质量指标达到设计要求。

参考文献