高等级公路水泥稳定碎石基层施工质量控制

2021-03-30蔡则旺赵庆国崔云龙

居业 2021年9期

蔡则旺赵庆国崔云龙

(中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州 450000)

水泥稳定碎石作为近些年来高等级公路建设过程中经常应用的结构形式，由于其包含了诸多工序使得其无论是对材料的拌制还是现场管理均有较为严苛的质量控制要求。需要注意的是，水泥稳定碎石基层的优势不仅表现在刚度与强度均较高的技术特性上，其材料成本较低的特性同样使得其被广泛应用于高等级公路路面基层建设环节。因此，强化水泥稳定碎石基层的施工质量控制具有极为重要的现实意义。

1 水泥稳定碎石基层在我国高等级公路中的重要应用价值

以高等级公路面层为例，我国一直以来均对此结构的应用技术有着较高要求，例如，要求必须采用具有突出应用优势的改性沥青与玄武岩集料，以保证面层建设质量。而想要实现面层的构建质量目标，还需要明确半刚性基层的重要性，无论是基层所应用的材料性质还是建设质量，均与最终的公路面层构建效果存在着极为紧密的联系，只有在保证基层优秀效果的基础上，才能将优质面层的使用优势突显出来。从我国近些年来高等级公路的建设情况来看，并不存在过多的严重问题，其在设计上的些许不足之处并不会增大路面的早期破坏风险。但实际上我国高等级公路早期被严重破坏的现象过于严重，而导致出现此种现象的主要原因是半刚性基层作用下产生的荷载与非荷载裂缝[1]。在局部路面上出现网裂或形变现象，又或是车道轨迹坑洞等均是荷载裂缝的突出表现。而对于非荷载裂缝来说，规则且单独列出的裂缝却并不会影响其实际的承载能力，二者的大小以及影响效果与基层整体性以及材料温湿度变化之间存在着紧密联系。

由于出现了反射裂缝，在水分的逐层渗透条件下，基层与土基的承载力将会逐渐降低，从而加速了路面被破坏的进度，无论是对路面的使用性能还是使用寿命均会产生极为严重的不良影响。发展至今已然成为了半刚性基层路面结构的典型缺陷，同时也是导致出现路面早期损坏的主要原因。在国内外各类措施做针对性理论分析的同时，同样构建了多条试验道路，但最终的试验结果却与理论分析数据无发生对应，甚至产生了截然不同的两种防治效果。而导致出现此类现象的主要原因为施工质量，在施工水平不足的情况下，一旦理论施工手段落实较为困难，极容易使得反射裂缝的严重性扩大。因此，也可以说出现的反射裂缝，实际上是施工单位组织管理水平与建设工艺先进性的综合反映。

2 水泥稳定碎石基层施工质量控制

想要达到水泥稳定碎石施工控制的目的，就要重点关注以下几点内容：第一，对集料组织管理予以强化，应确保集料的级配与试验室的情况相符[2]；第二，需要保证水泥剂量的准确性，确保基层材料强度均匀性满足设计标准的相关要求；第三，需要对碾压厚度与含水量进行严格控制，以帮助将基层压实度与整体性提升。质量控制的关键在于以下三点：严控混合料级配与材料的含水量，明确碾压流程以保证最终的基层压实效果，保证养护及时性以降低早期裂缝的发生风险。

2.1 材料组成设计

材料选择方面，应在确保其与基本规范与标准匹配的基础上，选择具备含泥量较小、弹性模量较大且结构致密的集料类型。而对于水泥稳定碎石基层来说，其干缩应变与材料塑性指数等，均能够总结出一定的指标规律。例如，含泥量越大且塑性指数越高，对应的基层干缩应变也将会有所提升。以水泥为例，C3A的含量越小则意味着该类型水泥的减小收缩的能力就越强；配合比设计方面，集料的级配是影响混合料最终强度的关键因素，此时必须通过保证级配调整合理性的方式，以具体情况为依据明确科学的集料级配数据[3]。同时应选择应用具有骨架密实特性的结构，用以帮助将水泥含量与单方用水量减少，并对细料含量予以限制。

2.2 拌和厂组织管理

拌和厂的主要工作任务就是以已经明确的各类对应不同粒级矿料的配合比数据为基础，尤其是对已经划定级配范围的混合料做科学配比与拌和处理。

集料的组织管理主要应从两个方面入手：第一，石料厂管理，帮助维持石料生产连续性与稳定性的关键因素，同样也是构建与拌和厂之间稳定联系的重要基础；第二，针对拌和站集料的管理，应为此环节制定专门的验收制度，分门别类的堆放不同粒级的集料并强化整个流程的管理效果。通常情况下，一般集料的堆放体积不宜过大，以避免出现集料离析现象。

水泥剂量与用水量同样需要进行严格控制，之所以出现用水量难以控制的现象，主要原因为现阶段应用的拌和机无法保证半刚性材料的应用效果。多数拌和机的加水装置主要包括橡皮管与阀门开关，因此应派专人向拌和室做实时加水处理，且需要对加水量进行适当调整。另外应严控碾压含水量，为将基层抗干燥收缩开裂的性能进一步提升奠定基础。除此之外，还应强化对设备的管理及加强对人员培训，提高操作人员的材料控制质量意识以保证搅拌的规范效果，为保证其计量精度提供完备条件。

2.3 施工现场控制

选择应用摊铺机摊铺混合料的方式，应确保基层厚度与设计标准相符，无论是延迟压实还是过度碾压，均会影响水泥基层的稳定性。对于水泥稳定混合料来说，若其延迟时间过长则无论是其强度损失还是压实度均会受到不良影响。在水泥水化反应一段时间后，此时水泥稳定层强度将在此种条件下初步形成[4]。若在此条件下依然进行过度碾压，则对于水泥稳定基层来说，薄面剪切与基层的整体强度均会受到严重影响，同时没有获得充分压实的混合料，在其局部区域的孔隙率将会有所提升，基层强度受到影响的同时无论是抗冻性还是温缩性均会降低，此时必须确保其具备足够的压实度条件才能够帮助将基层裂缝最大限度的减少。

2.4 养护管理

在完成碾压任务后，就应立即进行覆盖养护，例如可以采用塑料薄膜或湿麻袋对基层做覆盖处理，需要注意的是整个养护环节应时刻保持湿润状态。结束养护后，应保证喷洒透层沥青的及时性，且应尽快铺筑面层，避免基层受长时间暴晒，这也是避免出现基层早期干缩的关键措施[5]；养护过程中应禁止无关车辆通行；已经产生收缩裂缝的道路区域，应选择应用合适措施做局部防治处理，以帮助将收缩裂缝的产生速度延缓，将损害最大限度的缩减。

2.5 工程质量检测

已经完成基层建设的路基应派监理与自检人员进行质量检测，通过科学检测能够准确定位路段的质量问题与性能隐患，提出与之对应的整治措施以达到预期的公路建设目的。针对高等级公路工程需要进行检测的项目主要包括压实度、平整度以及厚度指标，而最为常见的检测手段就是钻芯取样法。水硬性材料组合而成的水泥稳定碎石具有强度高与整体性好的特点，因此选择应用钻芯取样法能够保证质量检查的直观效果，这样既能够明确铺筑厚度数值，也能够确保压实功率与压路机振幅等调整的及时性。