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摘要:
从原材料、水稳配合比设计、施工工艺等方面,介绍了水泥稳定碎石基层施工质量的控制要点,阐述了水泥稳定碎石基层在施工过程中的病害防治措施,以保证水泥稳定碎石基层的施工质量,促进其在路面工程中的推广应用。
关键词:
水泥稳定碎石,路面基层,质量控制,裂缝
0引言
水泥稳定碎石是以稳定碎石及砂砾为基础,通过与水泥、水拌合均匀,经压实、养生得到的,强度达到相关规定的材料。将该种材料用作路面基层并作为主要承重层时便称其为水泥稳定碎石基层,由于其强度介于柔性材料与刚性材料之间,故又称为半刚性材料,其强度的形成是因为不同级配石料之间的嵌挤作用,石料与水泥胶结料之间的一系列化学作用。水泥稳定碎石强度高、板体性好、承载能力大、抗冲刷性能强、抗渗及抗冻效果好,且原材料丰富、价格便宜,在我国应用广泛,同时因为水稳材料的干缩及温缩特性,施工不当容易造成基层出现裂缝,并反射至面层,影响路面的使用质量。鉴于水泥稳定碎石的特点,应对其施工质量进行严格的控制。
1施工质量控制要点
1.1原材料质量控制
施工过程中涉及的水,水泥,级配碎石质量是保证水稳基层质量的基础,应当进行严格要求。水泥一般可采用32.5级或以上的普通硅酸盐水泥,质量应满足规范要求,初凝时间在3h以上,终凝时间在6h以上,3d与28d胶砂强度、安定性等指标符合设计要求,且水泥用量不宜过多。对于级配碎石,要根据路况的要求,选择颗粒规格、针片状含量、含泥量、不大于0.075mm颗粒含量、压碎值等各项指标符合规范要求的材料。集料最大粒径一般不超过31.5mm,一般用20mm~30mm,10mm~20mm,5mm~10mm,0mm~5mm四种材料进行配合比设计,从而保证水稳强度的要求。一般的饮用水即可满足水稳的施工要求。
1.2水稳配合比设计
施工前应在施工现场抽取原材料,对每档原材料进行筛分,根据结果确定合适的级配曲线,以此为基础进行标准试验,确定最大干密度及最佳含水量,确保试验中各项指标符合设计要求,同时水泥含量应处于合理范围内,一般不宜超过6%,防止路面产生裂缝等病害。
1.3施工工艺控制
1)下承层的准备工作。
下承层的表面应平整密实,压实度和平整度应符合有关规范的要求,按规定路拱进行设计,不存在松散及软弱地区,保证下承层具有足够的强度及稳定性。在摊铺前应洒水湿润,并撒布一层水泥净浆,确保层间粘结良好。
2)水稳混合料的拌合。
水稳混合料拌和设备的好坏在一定程度上影响着施工质量。主要有路拌法和厂拌法两种施工工艺,一般采用厂拌法集中搅拌。在厂拌法中,拌合机应当计量准确,拌和均匀,保证拌和混合料含水量、骨料级配、水泥含量均符合配合比设计,拌和能力应当与运输,摊铺相匹配,生产能力应比相应的摊铺能力略有富余。拌和过程中,厂拌法应保证含水量比最佳含水量高0.5%,路拌法宜高1%,以保证混合料运至现场碾压时含水量与最佳含水量相符。拌和过程中,要保证拌和遍数,使混合料无离析,同时拌和时间不宜过长。
3)混合料的运输。
一般采用自卸汽车进行运输,摊铺地点不宜过远,运输过程中混合料应予以覆盖,保证水分散失,运输时间不宜过长。
4)及时摊铺。
摊铺过程中,每个作业面应配备两台以上摊铺机同时摊铺,一般采用稳定土摊铺机,机具应具有找平及调节摊铺厚度的能力。混合料应尽量均匀,对于离析现象,可以辅以人工进行适当搅拌,且整个摊铺过程应该在一定时间内完成,摊铺完成后立刻碾压。
5)保证碾压。
碾压应紧随摊铺作业进行,应选择适当类型的压路机组合碾压,一般根据静压与振动两种方式、碾压功率的大小来选择压路机。主要有双轮双振压路机,手扶式小型振动压路机等。施工前,应铺筑试验段,确定适当的松铺厚度,碾压顺序及遍数,一般遵循先慢后快,先静后振的方式进行初压、复压、终压等步骤。碾压过程要在混合料初凝前完成,碾压完成后进行压实度检验,若不满足规范要求,则调动压路机进行复压。碾压过程中,要保持混合料表面湿润,若失水过多,应稍微补水。
6)适时养生。
水稳碎石强度形成时间相对较长,早期的养护至关重要。一般采用塑料薄膜、草袋等进行覆盖,注意保湿,养生过程中应禁止车辆通行,养生期应不少于7d。
2施工过程中的病害防治
水泥稳定碎石基层在施工过程中由于温缩及干缩特性,容易产生裂缝,其裂缝形式为沿道路纵向规则分布的横向裂缝,且施工过程中的路面病害主要表现为裂缝,另外,水泥剂量的多少、水泥种类的选取、养生不及时也易导致裂缝的生成,故主要对裂缝的防治进行分析。针对水稳碎石裂缝的产生可以采取以下措施:
1)重视原材料的质量,保证其质量及稳定性,在此基础上进行合理的配合比设计,在满足强度要求的情况下,尽量降低水泥用量,不超过6%。
2)根据工程特性,选用干缩较小的水泥,例如普通硅酸盐水泥,这样能尽量减少由于水稳碎石基层自身的特性而导致的裂缝。
3)控制细集料的含量与塑性指数,确保0.075mm颗粒含量处于适当水平,一般根据工程特性及当地的材料品质来确定。
4)根据气候条件选择适当的施工时间,夏季过热时,宜在早晨或傍晚施工,尽量减少混合料水分的蒸发,保证施工质量。
5)加强养生,严格控制施工过程中混合料的含水量,使之处于最佳含水量范围内,及时采用土工布对路面基层进行覆盖,养生期间,要做好交通管制。
3结语
水泥稳定碎石基层在施工过程中,应根据其特性选用合适的材料,并严格
控制其施工工艺。根据路面的特点,采取相应的措施来减少裂缝等病害的产生,从而使施工质量得以保证。如此,水泥稳定碎石基层的应用将越来越广泛。
作者:刘俊瑞 单位:山西省交通科学研究院
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