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分析抗裂型水泥稳定碎石基层施工的质量控制

2013-04-29韩福建

关键词:离析集料碎石

韩福建

摘要:水泥稳定碎石凭借着自身整体性好、力学性能优、水稳定性高等特性而被广泛应用于我国道路基层施工中。但是,水泥稳定碎石明显的温缩裂缝和干缩裂缝却严重制约着我国道路使用寿命的延长及使用质量的提高。本文从配合比设计、施工阶段质量控制等角度探析抗裂型水泥稳定碎石基层施工的质量控制。

关键字:抗裂型水泥稳定碎石 质量控制 配合比设计

随着我国高等级道路建设规模的扩大及道路施工技术的发展,水泥稳定碎石凭借着自身良好的板体性、力学性能、抗冻性和水稳定性等而被广泛应用,但水泥稳定碎石却受制于干缩裂缝及温缩裂缝,进而严重影响着我国道路整体质量的提高。本文就如何控制水泥稳定碎石,使之性能得到最大化发挥进行讨论。

一、抗裂型水泥稳定碎石配合比设计

(一)原材料质量的控制

抗裂型水泥稳定碎石的主要原材料包括水泥和集料等。就水泥而言,普通

硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等皆满足抗裂型水泥稳定碎石拌制的要求,理由是此类水泥具有终凝时间长、水化热低、抗折强度大等特性,可有效防止裂缝的产生。就集料而言,其各项技术指标均应符合《公路路面基层施工技术规范》(JT J034- 2000)的要求,即就粒径<0.6mm的碎石必须做塑性指数及液限试验,其中塑性指数应<9、液限应<28%;就粒径为0-5mm的集料的0.075mm通过率应<15%,砂当量应≥60%。此外,规格不同的材料应该分别堆放,以确保原材料的均匀性。

(二)水泥稳定碎石配合比设计

《公路路面基层施工技术规范》(JT J034- 2000)要求就水泥稳定碎石配合比设计中的混合料结构型式及集料级配予以改善及调整,进而实现了水泥稳定碎石抗压强度标准的降低,最大水泥用量应≤6.0%。基于对控制基层裂缝的考虑,水泥稳定碎石配合比设计应综合考虑如下限制:基于设计强度的满足深入限制水泥用量;基于含泥量的减少限制粉料及细料用量;基于施工当地气候条件的考虑限制混合料的含水量。综上,本文建议水泥稳定碎石基层质量控制要求如下:

二、施工阶段的质量控制

(一)施工现场控制

抗裂型水泥稳定碎石施工工序繁杂,且对施工过程的连贯性要求很严格,所以,工程施工单位应该及时加强工程施工组织水平,切实改善工程施工效率,并就各道施工工序的施工质量予以严格控制,切实改善各工序间的衔接效果。抗裂型水泥稳定碎石施工要求施工单位采取如下技术措施:

1.由于混合料碾压组织不严密必定会引起施工效率不高、施工效果不佳、边缘部分压实度不够、工程局部离析现象严重等,则工程施工单位应该及时优化抗裂型水稳碾压程序:稳压、胶轮碾压、轻振动碾压、重振动碾压、胶轮稳压,且注意碾压组织的有序性、工序间衔接的紧密性,并确保碾压总遍数超过7遍。

2.混合料碾压要求混合料的含水量应<1%,若混合料含水量与有关要求不相符,其难免会影响工程整体整体,即含水量过大必定会致使“弹簧”现象的出现;含水量过小必定会致使混合料表面集料压实度不够或压碎等情况的出现。

3.一般而言,抗裂型水泥稳定碎石在7天内的浸水无侧限抗压强度值应被控制在3.5-4.5MPa间,且各施工单位就水稳层试验段的强度控制水平皆不相同。下表是某工程的各标段强度试验结果:

因施工单位就1标-4标的水稳基层强度认识水平间存在差异,则试验段的无侧限抗压强度的实际检测代表值处于3.7-4.4MPa间。此外,取芯检测发现,1标-4标的芯样皆具有完整性。所以,基于恰当的水稳基层施工工艺可以确保现场芯样的完整性,进而为道路结构强度的提高提供有利的条件。需注意水文基层强度应<4.5%.

(二)养护控制

抗裂型水泥稳定碎石基层的质量很大程度上取决于水稳碎石基层的养护情况。基于对水泥稳定碎石属性的分析及工作经验,本文提出如下养护控制措施:

1.待抗裂型水稳基层碾压施工完毕,务必要及时就碾压质量予以全方位地检查,若基层压实度满足有关标准,便可就抗裂型水稳基层予以养护,注意养护的及时性。

2.在成品养护阶段,务必要优化有关养护措施,即定期或不定期洒水,注意洒水应覆盖整个基面,并把土工布覆盖在基层表面。若土工布受损,应及时就受损部位进行人工修复。

3.抗裂型水稳基层养护质量很大程度上取决于养护时间的控制。一般而言,抗裂型水稳基层养护施工应超过7天,但针对具体的工程,应基于对具体的温度、气候、工程强度要求等的考虑确定最优养护时间,以免水稳基层表面出现坑洞或松散等早期强度损坏现象。

(三)离析控制

抗裂型水稳碎石基层离析问题是基层后期病害的主要原因,且会对基层强度及最终取芯质量评定产生严重的负面影响。若水经粗集料窝渗入基层,其必定会导致坑洞或松散等损坏现象的出现。基于对水稳碎石基层离析问题成因的分析,本文提出如下控制措施:

1.水稳碎石离析状况出现的主要原因是集料堆放不合理,该问题要求集料堆放应基于防离析的分层办法予以有效控制,且应在装载机装料时就混合料予以适当翻拌,以减轻混合料的离析程度。

2.装载车卸料应分步进行,且在运输途中应把混合料覆盖严实,以防混合料表面水分快速丢失,进而确保混合料含水量的均匀分布。

3.由于水泥稳定碎石易滚落,则应尽可能不使用摊铺机收放斗料,以防后卸混合料出现离析现象。

4.施工单位应安排专人负责消除摊铺机后方的离析现象,若离析现象过于严重,则应及时把局部粗集料窝彻底铲除,且就铲除部位做新拌混合料填补处理,并立即就该部位撒布细集料。

5.摊铺机的工作参数应被调整到要求的状态,尤其是对挡板高度、螺旋布料器的转速、过度螺旋叶片的数目、摊铺速度等的调整,以防混合料离析现象的产生。

结束语

综上所述,抗裂型水泥稳定碎石基层施工质量控制应该就以下方面予以严格把握:配合比设计的控制、施工现场的控制、养护控制及离析控制等,以确保抗裂型水泥稳定碎石基层的抗裂性及强度均达到既定标准,进而实现道路使用寿命的延长及施工质量的提高。

参考文献:

[1] 陈晓刚,褚付克.振动法设计的水泥粉煤灰稳定碎石基层应用研究[J].公路与汽运,2010,(6):105-108.

[2] 蒋应军.基于振动法设计的抗裂型水泥稳定碎石基层应用研究[J].公路,2008,(12):36-41.

[3] 程箭,许志鸿,孙兆辉等.基于环境和荷载的水泥稳定碎石抗裂评价系数试验研究[J].公路交通科技,2008,25(9):18-22.

[4] 王艳.水泥稳定碎石基层沥青路面开裂机理及抗裂设计方法研究[D].东南大学,2008.

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