关于公路水泥稳定碎石基层施工质量控制的探讨

2017-03-26王尤佳

城市道桥与防洪 2017年9期

关键词：含水量碎石压实

王尤佳

（海南第五建设工程有限公司，海南海口570203）

关于公路水泥稳定碎石基层施工质量控制的探讨

王尤佳

（海南第五建设工程有限公司，海南海口570203）

水泥稳定碎石作为半刚性材料,以其整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好等特点,被广泛应用于路面基层。结合海南金牌港疏港公路改造工程（一期）项目等多年的工作经验,主要对水泥稳定碎石基层施工质量的影响因素进行了探究，并针对影响因素给出了控制措施，促进我国交通事业的发展。

水泥稳定碎石基层;影响因素;质量控制

0 引言

水泥稳定碎石基层是以级配碎石作为骨料，通过胶凝材料与灰浆充填骨料间隙，进而实现高强度、良好性能的路基施工技术。水泥稳定碎石基层所具有的优点、特点使其成为现代高级路面的理想基层材料。随着海南省现代公路建设标准的不断提高，越来越多的公路、市政道路工程建设中多采用水泥稳定碎石基层作为基础，以此满足海南省公路工程、市政工程的基础设施建设需求。文章主要对水泥稳定碎石基层施工质量的影响因素进行了探究，并针对影响因素给出了控制措施。

1 水泥稳定碎石基层早期破坏特征

1.1 裂缝

裂缝是水泥稳定碎石基层最常见的早期破坏特征，造成这一现象的原因有很多种，包括原材料把关不严、水灰比有误、搅拌不均匀、碾压不到位、温缩裂缝、干缩裂缝等。

1.2 推移

推移主要是指路面的不均匀性重复，由于每层之间的粘接并不牢固，而且由于一些经济原因，过早地将道路投入使用导致道路所受的承载超出其自身的承载能力也是重要因素之一。

1.3 沉降

一般的道路填方路段易发生道路沉降，造成这一现象的主要原因是施工过程对路基填筑之后没有压实或者是道路所在地土壤的不良性质等，是不可忽视的施工原因，混合料含水量控制出现问题，也会影响路基的压实程度，造成路面的开裂、沉降等。

2 施工准备阶段对材料的要求

水泥在水泥稳定碎石基层施工中是最为重要的一种材料，其不仅起到稳定剂的作用，更是对集料的质量产生重要的影响，因此在选购水泥的时候必须优先采购标号较低而终凝时间比较长的优质水泥。在水泥稳定碎石基层施工的时候，不得采购或者应用受潮变质的早强水泥或快凝水泥，如此才可以保证稳定土可以获得充足的时间实施搅拌、运输、摊铺、碾压等工序，进而可以在时间上确保水泥稳定碎石基层能够具备足够的强度。对于集料有四个要求：第一，道路工程施工的时候作为底基层需要使用人工级配碎石，要求集料中最大的粒径必须不大于40 mm，其中对于扁平颗粒的含量有具体的要求，所占比例是不超过基层和底基层碎石芯的20%。第二，水泥稳定级配碎石的7 d浸水无侧限抗压强度通常不能低于4 MPa，而且规定应用的压实度不可以低于97%。第三，底基层级配碎石的压实度规定不能够低于96%，并且规定压碎率不能高于30%。第四，对于级配组成也有具体的要求，水泥稳定碎石基层的施工质量和级配的优劣直接相关，碎石的配合比必须严格依照规定来进行，必须要符合底基层和基层的相关要求和条件。而且大小合适的石子比例能够在一定程度上确保水稳层的结构具有相当优良的板结性和压实性。水泥稳定碎石基层在施工的时候对于水的要求不是很高，一般应用符合饮用标准的水就可以实施拌制，但是如果在施工的过程中对于应用的水质有所疑问的话，就必须对水实施科学的试验，必须明确水中有没有含有对水泥的强度有着巨大影响的某种物质，否则就不能够施工[1]。

3 施工质量的影响因素分析

虽然水泥稳定碎石基层的优势明显，但是其也有诸多不足之处，如抗变形能力较差、脆性较差等，这些均会对公路的寿命造成影响。下面先对水泥稳定碎石基层的施工质量的影响因素进行相关的分析。

3.1 混合料的组成

混合料组成的首要因素就是水泥的含量，水泥剂量对于混合料的强度影响较大，一般来说，水泥剂量越多，混合料的强度也就越高，但是水泥剂量也是有其峰值的，一旦水泥剂量过高，虽然强度增加了，但是同时会引起较大的收缩和较多的裂缝，这样一来，就会对基层的整体质量产生影响，而且水泥剂量如果过高也不符合经济性的原则。由此可见，控制水稳基层强度以及稳定性的关键是水泥。一般来说，普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥均可作为水稳碎石的结合料，但是其初凝时间应该在3 h以上，终凝时间应该在6 h以上，但是初、终凝时间过长的水泥也并不稳定。所以要想做出较为合格的水稳层，水泥质量也是关键，应该对水泥的各项特性进行检测。除了水泥之外，集料级配也是重要的因素之一，对于水泥稳定碎石基层而言，集料的自身强度以及级配组成会对基层的承载能力造成影响，根据相关的工作经验，粗集料应该占混合料的60%以上，而细集料一般在0～40%为宜。除此之外，混合料的最大粒径也会造成影响。一般来说，最大粒径越大，混合料也就越容易离析，最终对铺筑层的平整度造成影响[2]。

3.2 含水量

除了混合料组成之外，含水量也是水泥稳定碎石基层施工质量的影响因素之一。一般来说，含水量会对水泥稳定碎石基层的强度、压实度以及延迟时间造成影响。如果含水量较小，基层在碾压成形过程中比较难以达到要求，而且一旦水量不足，水泥也不会正常水解和水化，最终对结构层造成影响，使得板体松散。在另外一个方面，含水量较少的话，水泥浆就会黏稠，凝结会加快，反之如果含水量较大则会延长凝结时间。此外，含水量的多少还会与是否开裂有关，一旦含水量达到一定程度，出现裂缝的概率就会增加。除此之外，含水量还影响着压实度，经过相关的实验证明，含水量不同会导致压实度的不同，所以控制含水量对于压实度的达标是十分有意义的。

3.3 压实度

除了以上两点，水泥稳定碎石基层的强度影响因素还有压实度，由于水泥稳定碎石属于半刚性稳定材料，其强度形成是基于压实的基础，所以一旦压实度不够，将会直接影响到路面强度。一般来说，压实度需要达到98%以上。

3.4 养护

最后，养护工作的优劣也会对其造成影响。一般来说，养护工作主要包括两个方面的内容：第一是保湿养护，第二是龄期养护。在实际的养护工作中，在混合料形成初期应该进行保湿养护，这样才能保证水泥在水化的作用中使水量能得到满足；养护工作做得好能有效减少失水过多，能减少干缩应变加剧，最终能避免过早地产生干缩裂缝。

4 质量控制措施

上文对影响水泥稳定碎石基层的施工质量影响因素进行了说明，现针对上述影响因素，提出质量控制的具体措施。

4.1 混合料组成的控制

针对上文所述的混合料组成会影响水泥稳定碎石基层的施工质量的现象，应该对混合料的组成进行控制。首先应该控制水泥剂量，在保证所用水泥质量的前提下，应该严格控制水泥剂量，这对水泥稳定碎石基层的施工有较大影响。对于拌合站水泥剂量的控制，由于取料的均匀性很难掌握，再加上不同滴液配置的误差，所以在实际过程中，水泥剂量滴定结果的离散性会很大，这并不能很客观地反映出拌合站的水泥剂量情况，所以应该充分做好拌合站的调试工作，使得计量准确，误差应该严格控制在-50～50 kg。此外，还应该通过采用电子称对水泥剂量进行多次校核标定，得到结果后输入数据试拌，并在稳定时进行EDTA滴定。在实际施工过程中，由于水泥稳定碎石容易受气温影响，根据经验，平均气温在20℃以上时，5.2%～5.5%的水泥剂量完全可以达到强度3.0～5.0 MPa的要求，而且成形较好；如果温度在30℃以上时，4.0%左右的水泥剂量完全可以保证取芯完整，强度能达到3.0 MPa以上；要根据气温控制水泥剂量，能在一定程度上保证基层强度的同时，还能有效地减少由于水泥原因带来的水稳基层裂缝。其次应该科学地选择最大粒径，根据我国的相关规定，集料的最大粒径不能超过31.5 mm，这样能有效减少离析现象的发生。此外，还应该合理进行集料级配，一般来说，混合料应该以接近级配中值为宜，在这个情况下，强度最高且水泥剂量最低而且在经济性上也具有优势[3]。

4.2 严格控制水泥稳定碎石混合料的运输过程

一般来说，水泥稳定碎石混合料需要统一拌合，在拌合完成之后运输到使用地点，然后在使用地点进行摊铺压实，但是在运输过程中难免会对水泥稳定碎石混合料的质量产生影响，造成混合料的离析和不均匀分布等，这样就会严重影响施工质量。因此，在水泥稳定碎石混合料运输过程中，一定要严格控制其含水量的变化，尽快从拌合地点运输到施工地点，同时需要有一定的覆盖，减少含水量的损失。同时，在摊铺施工时需要保证摊铺机的持续稳定，避免出现混合料离析的情况，对于局部离析可以采用人工拌合与换填的方式来进行处理。

4.3 含水量的控制

含水量会对水泥稳定碎石基层的施工质量产生一定的影响，因此应该对含水量进行控制。由于在实际的工作过程中，水稳混合料的运输以及施工中碾压过程的滞后，所以会有部分水分损失，因此经过相关的试验，碾压混合料的合理含水量应该比最大含水量大0.5%～1.0%，这样才能使实际过程中满足水泥水化的要求，形成的路面质量也较好。

4.4 压实度控制

由于压实度也会影响到水泥稳定碎石基层的施工质量，所以应该对压实度进行控制。在压实度的测定中，相关人员应该尽力避免出现误差，而且应该定期对实验所用的标准砂进行清洗筛选，并且要定期标定标准砂密度和锥体砂的质量。在进行含水量的测定时，最佳处理方法是将挖出的全部混合料烘干后再进行测定含水量的工作，如果用部分试样测定含水量，试样中粗集料的多少将会对混合料的含水量产生影响。

4.5 加强养护工作

在水泥稳定碎石路面施工完毕后，土工布覆盖应该及时，与此同时，还要进行洒水养护，路面的强度会因此增大，裂缝也会减少。路面养护在高温条件下更应该特别注意。另外，基于现场养护对路面水稳基层强度的形成意义重大，所以在施工中应该加强基层养护相关工作的力度。

5 结语

在现代道路工程建设中应用水泥稳定碎石基层施工技术比较普遍，因为其不仅具有强度高，而且具有水稳定性好等很多优点，但是其施工技术要求比较高，在原材料的选购和科学配比、施工过程质量控制、成品的后期养护等方面都需要给予高度关注，要能够不断完善水泥稳定碎石基层施工中的缺陷，严格控制施工环节的各项内容，促进我国交通事业的发展。

[1]王娜.浅谈水泥稳定碎石基层施工技术与质量控制[J].中小企业管理与科技旬刊，2015（4）:123-124.

[2]胡新远.水泥稳定碎石基层施工的常见问题及预防措施[J].四川水利,2014,35（6）:44-48.

[3]卫晓光,黄山峰.水泥稳定碎石基层施工质量控制及常见质量问题的防治[J].交通科技,2014（S1）:102-104.

陕西又一高铁拟年内开工

近日，西安至十堰高铁项目公司组建筹备会议在西安召开，标志着该项目推进工作迈出重要一步。本次筹备会要求，各方要紧盯西十高铁年内开工目标。

西安至十堰铁路项目是西安至武汉高铁的组成部分，线路西起西安市，向东南引线穿越秦岭山脉，经商洛和十堰两市，与建设中的武汉至十堰高铁相接。

十西高铁（西安东—十堰北）长258.7 km，设计时速350 km/h，全线车站8处（西安东、蓝田、金陵寺、商洛西、山阳、漫川关、郧西、十堰北）。

在建的武汉至十堰城际铁路已于2015年开工，设计时速350 km/h，将于2018年底建成通车。西安至十堰段将于2017年开工，建成后，西安至武汉的高速铁路通道将全线贯通，西安东去南下将无需再绕行郑州枢纽。

目前西安至武汉的G96次列车，最快时间为3小时54分。十堰至西安段建成后，将与汉十高铁连接，从西安到武汉仅需2 h。

U416

1009-7716（2017）09-0147-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.044