干线公路水泥稳定碎石基层施工质量控制

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摘要：结合某干线公路水泥稳定碎石基层的施工,介绍了水泥稳定碎石基层的材料及配合比设计,以及拌和、摊铺、碾压和养生等施工工艺,指出了施工时应注意的问题,对指导干线公路水泥稳定基层施工具有一定的意义。

关键词：干线公路；水泥稳定碎石；施工；

由于沥青路面的众多优点，我国干线公路面层结构主要以沥青路面为主。基层的强度对沥青路面的强度、使用质量和使用寿命有重要的影响。水泥稳定碎石由于强度和刚度较高,稳定性好,被普遍用于国省干线公路路面基层或底基层,但是施工中仍存在施工程序控制不好,经常因施工质量达不到要求而返工,造成很大的浪费,甚至给工程带来很大隐患,因此在水泥稳定碎石基层施工中，须严格控制施工程序,保证施工质量。

某公路为国家干线公路,全长20122km。主线路面采用沥青混凝土路面结构,即4cmAK-13A(上面层)+6cmAC-20I(中面层)+8cmAC-25I(下面层),基层采用厚18cm+18cm水泥剂量为5%～6%的水泥稳定碎石,底基层采用厚20cm水泥剂量为4%的水泥稳定粒料。

根据某公路的特点,基层采用了水泥、碎石、石屑和天然砂按一定比例组成的混合料。

1、材料要求及组织设计

1.1原材料

(1)水泥:水泥作为稳定剂,其质量至关重要。在进场前要检测一个样品,在进场过程中每批次或者每500t检测一个样品,进行水泥标号、初凝时间、终凝时间、安定性和细度指标的检验。

(2)碎石:石料最大粒径不得超过3115mm,同时集料压碎值不得大于30%;石料颗粒中细长及扁平颗粒(即长边与短边之比大于3的颗粒)含量不超过15%,并不得掺有软质的破碎物或其他杂质;石料按粒径可分为小于915mm及915mm～3115mm两级,并与砂组配,试验确定各级石料及砂的掺配比例。根据《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034―2000),制定了某公路的集料技术要求,见表1。

（3）天然砂:(中、粗砂)进场前对砂的视密度、砂当量、筛分和含泥量等进行试验,在进料过程中每2000m3检测2个样品,进行颗粒分析和含泥量检测,当有怀疑时进行有机质含量和硫酸盐含量的检测。

（4）水。沿线河水丰富，水质较为纯洁，人畜均可饮用，可用于水泥稳定碎石施工。

1.2配合比设计

混合料中掺用部分天然砂,以解决石屑料源不足而减少其用量,同时可以增加施工和易性,使路面结构层具有良好的强度和板体性,并减少混合料离析。基层设计抗压强度不小于315MPa。为控制各结构层的合成级配,业主规定了石料采用分级备料。各料场在生产时,可根据结构层的配合比设计情况,大致控制生产数量,基层混合料级配范围见表2,基层配合比设计见表3。

2、施工准备

设备选择：根据工程进度和质量要求，施工中机械包括摊铺机2台、自卸机15台、洒水车2台、压路机5台等，施工过程中均能保持性能良好，满足了路面水泥稳定碎石施工要求。

3、施工过程及施工方法

3.1施工一般要求。

(1)清除作业面表面的浮土、积水等，并将作业面表面洒水湿润

(2)开始摊铺的前一天要进行测量放样。按摊铺机宽度与传感器间距，一般在直线上间隔为10m，平曲线上为5m，做出标记，并打好导向控制线支架，根据松铺系数算出松铺厚度，决定导向控制线高度，挂好导向控制线，(测量精度按部颁标准控制)。用于控制摊铺机摊铺厚度的控制线的钢丝拉力应不小于800N。

(3)基层下层碾压完毕后。在7d后可铺筑基层上层，建议两层水泥稳定碎石施工问隔不宜长于30d。

3.2混合料拌和

采用厂拌法施工。在正式生产混合料之前,首先调试好所用的设备,使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求,原集料的颗粒组成发生变化时,则重新调试设备。拌和时应做到配料准确,拌和均匀。拌和的含水量比最佳含水量大0.5%～1.0%,以补偿施工过程中水分蒸发的损失,并根据集料含水量的大小、气候及气温变化的实际情况以及运输和运距情况及时调整加水量,确保施工时处于最佳含水量。

实际施工中采用的水泥剂量比现场室内试验确定的剂量多0.5%,并根据拌和混合料水泥剂量的稳定情况,适量增加水泥用量,以保证混合料的质量。从拌和机内加水拌和到完成压实工作的时间一般不超过2h,严禁超过初凝时间。为了防止装料过程中集料的离析现象,采取严格控制堆料高度的措施,一般情况控制在4～6m高度以下,并且分层堆放。

3.3混合料运输

用自卸汽车将拌和料运至施工现场，运输时应覆盖严密、牢固，以防水分蒸发；卸料时应注意卸料速度，防止离析；运到现场的混合料应及时摊铺；

3.4摊铺

基层采用JTG9000B2P型混合料摊铺机进行梯队摊铺,摊铺前对已铺筑的下承层(路基)上的车辙、松软部分和压实不足的地方进行整形,达到规定的压实度和线形、坡度等,对路基则清除所有浮土、

杂物,适当洒水湿润,在下承层表面撒少量水泥或喷洒水泥浆。

摊铺机摊铺时,通过感应两侧挂线来控制高程及方向,并进行初步压实。采取半幅全断面一次摊铺成型的方法,以减少接头并方便施工。摊铺时两边各配置2个工人对松铺层边缘进行修整,并对摊铺机摊铺不到或摊铺不均匀的地方进行人工补料,确保基层平整度。

摊铺时采用2台摊铺机一前一后相隔5～10m同步向前把混合料按松铺厚度、设计宽度和设计横坡均匀摊铺,一起进行碾压,以避免纵向接缝。摊铺过程中还兼顾了拌和机出料的速度,适当调整摊铺速度,尽量减少停机待料的情况。在摊铺机后设专人消除粗集料离析等现象,铲除任何离析、太湿等不合格的混合料,并在碾压前采用合格的拌和料添补。

3.5碾压

碾压遵循先轻后重、由低位到高位、由边到中的原则,碾压时控制混合料的含水量处于最佳值。先用14t光轮轻型压路机及时并连续地在全宽范围内进行一遍初压(静压),碾压均与路中心线平行,直线段由边到中、超高段由内侧到外侧依次连续均匀地进行碾压,相邻碾压轮迹重叠1/2轮宽。然后用18t重型振动压路机、轮胎压路机继续碾压,并检测压实度,直到全宽范围都均匀地达到规范规定的压实要求为止,一般碾压6～8遍。最后用14t压路机进行光面,以确保路面的平整度及消除轮迹。

为了给压实提供质量保证,自检组紧跟工作面后,对形成的路面基层及时检测,包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等,需要调整时,立即通知工地负责人进行调整。压实后的基层表面应达到平整、无轮迹和隆起现象,平均压实度达到98%,使其满足《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071―98)的要求。碾压结束后进行边缘修整,用人工拉线修整成1：1的斜坡并拍实,并按照路面基层施工技术规范的要求进行接头处理。

3.6横缝设置

水泥稳定类混合料摊铺时，必须连续作业不中断，如因故中断时间超过2小时，则设横缝；每天收工之后，第二天开工的接头断面也要设置横缝；每当通过桥涵，特别是明涵、明通，在其两边设置横缝，基层的横缝最好与桥头搭板尾端吻合。要特别注意桥头搭板前水泥碎石的碾压。横缝应与路面车道中心线垂直设置。

4、养生

每一段碾压完成且自检压实度合格后,立即进行养生,不能延误。养生采用不透水薄膜覆盖养生,在覆盖前,先对自检合格的基层洒足量水养生,然后后铺设薄膜。不透水薄膜覆盖不宜少于7d,在这期间封闭交通,严禁车辆通行;覆盖薄膜时纵、横向压砂或废料,做成1m间隔,压实不能有缝隙,保证密实,才能起到保湿养生作用。在施工中,特别注意对2个侧边的养生,将薄膜铺设到位,防止干燥或忽干忽湿,确保整个养生期间半刚性基层表面始终保持潮湿状态。养生期结束后应立即清除薄膜,清扫浮土杂物。

对上基层在施工完成后2h内喷洒透层油,以增加沥青混凝土面层和半刚性基层之间的粘结,并立即铺设薄膜,减轻基层内水分的蒸发。

5、质量检验

水泥稳定碎石基层养生7天后要检测弯沉和钻取芯样进行强度检测。弯沉值满足设计要求。钻取的芯样完整、密实，其抗压强度要能满足设计要求。

总结

公路路面基层施工中，相应的质量控制是一个较为庞大而又复杂的系统工程，必须加强对施工中每个环节的控制，这样方能保证施工质量。

(1)保证原材料质量合格,出现气温变化等情况时应及时调整加水量,确保施工时混合料处于最佳含水量。基层应检测石屑的液限和塑性指数,必须符合有关要求。

(2)施工过程中,当集料含水量的大小发生改变或出现气温变化等情况时应及时调整加水量,确保施工时混合料处于最佳含水量。基层混合料具有嵌挤结构,4175mm颗粒以上的含量应不小于65%。摊铺时尽量减少集料离析现象。上基层表面应保证粗糙,以便与下面层粘结。

(3)施工结束后,及时采用不透水薄膜覆盖养生,而在施工完上基层后,经检测合格后,则先洒布高渗透力乳化沥青后再覆盖不透水薄膜养生。在施工下面层或下封层之前,要对上基层的裂缝按有关要求进行检查、处理。

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