一、前言
由于水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)具有良好的力學(xué)性能和整體性、穩(wěn)定性(水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性)、耐久性和抗凍性及與面層結(jié)合好的技術(shù)特點(diǎn),且料源廣泛,可就地取材,便于原材料和混合料的加工,易于機(jī)械攤鋪操作,因此被廣泛應(yīng)用于修建高等級公路路面基層(底基層)。為了保證水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)滿足設(shè)計(jì)要求和使用要求,除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、路基強(qiáng)度滿足要求外,重點(diǎn)是水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)的原材料選擇、混合料組成設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制。
二、原材料的質(zhì)量控制原材料是路面工程的物質(zhì)基礎(chǔ),嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。
水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)的原材料主要有水泥、粗集料、細(xì)集料、礦粉。水泥應(yīng)選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(宜在6h以上)的低標(biāo)號水泥,普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可采用,但不應(yīng)采用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求,水泥初終凝時(shí)間是確定水泥穩(wěn)定碎石或砂礫的施工控制時(shí)間的重要依據(jù)。粗集料的質(zhì)量控制指標(biāo)主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)層性能決定的碎石(礫石)壓碎值和顆粒組成,確定出碎石(礫石)的強(qiáng)度和級配。細(xì)集料主要是控制好優(yōu)質(zhì)天然砂、石屑的顆粒組成和摻加量,保證級配連續(xù)。為了把好原材料質(zhì)量關(guān),應(yīng)需加強(qiáng)對各類原材料的料源進(jìn)行提前確定和檢查,在使用過程中按規(guī)定頻率抽樣檢驗(yàn),不合格的材料不能用于工程中,并應(yīng)及時(shí)清除出場。
三、混和料的配合比設(shè)計(jì)通過對工程實(shí)際應(yīng)用的礦料分別進(jìn)行篩分試驗(yàn)和測定其相對密度,根據(jù)各種礦料的顆粒級配和計(jì)算用量比調(diào)配出合理的級配曲線。
由于水泥劑量對干縮性的影響,隨集料平均粒徑的增大而減少,集料平均粒徑越大,水泥劑量對干縮性的影響越??;在相同條件下,水泥穩(wěn)定中粗粒土的收縮性較細(xì)粒土的收縮性要小得多;對大多數(shù)土混合料而言,隨水泥劑量的增加,收縮性逐漸減少,并達(dá)到最小值,然隨水泥劑量的增加,收縮性逐漸增大,水泥劑量過大,同樣會產(chǎn)生收縮裂縫;混合料中若塑性細(xì)土的含量過大,采用水泥穩(wěn)定時(shí)很容易產(chǎn)生干縮裂縫,并且隨土含量的增大和塑性指數(shù)的增加而明顯增加。因此為減少水泥穩(wěn)定碎石或砂礫的收縮性和提高抗沖刷能力,級配曲線可成平順圓滑的s曲線型,通過4.75mm篩孔的通過量應(yīng)控制在35-39%;通過0.075mm篩孔的含量宜控制在2%左右,且應(yīng)上粗下細(xì),通過試驗(yàn)摻加減水劑或粉煤灰,在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,用最少的水泥劑量,不宜超過6%.根據(jù)不同結(jié)構(gòu)層及設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求,確定水泥用量,確定各種混和料的含水量、干密度,以此礦料級配初步確定拌和機(jī)各料倉的供料比例。通過二次篩分,確定各料倉的比例,作為拌和機(jī)控制參數(shù)使用。應(yīng)考慮各地材料性能不同而引起的差異,注意混和料的強(qiáng)度應(yīng)能滿足7-10d鉆芯取樣檢測完整的要求。
四、現(xiàn)場試驗(yàn)段的施工根據(jù)公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范及國內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),高等級公路路面基層(底基層)施工前采用計(jì)劃使用的機(jī)械設(shè)備和初步確定的混和料的配合比鋪筑試驗(yàn)段是不可缺少的步驟。
通過試驗(yàn)段的鋪筑,獲得化的生產(chǎn)配合比、合適的拌和時(shí)間、攤鋪速度、壓實(shí)機(jī)具的組合及碾壓工藝、攤鋪系數(shù)的確定及合適的作業(yè)長度等一系列控制參數(shù),提出標(biāo)準(zhǔn)施工方法。除試驗(yàn)段強(qiáng)度及幾何尺寸滿足要求外,現(xiàn)場鉆芯取樣的完整性及強(qiáng)度也是控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),試驗(yàn)段長度宜為100-150米,宜選用兩種或多種不同的碾壓組合,必要時(shí)可調(diào)整水泥用量及含水量試驗(yàn)。
五、混和料的拌和按照技術(shù)規(guī)范的要求,高速公路的基層(底基層)水泥穩(wěn)定碎石或礫石必須采用集中廠拌混和料,應(yīng)注意以下三個(gè)方面的問題:
1、廠拌設(shè)備的選擇拌和設(shè)備的性能決定了混和料的配料精度和均勻性,應(yīng)選用帶有電子計(jì)量裝置的生產(chǎn)能力不小于400T/h的高性能穩(wěn)定土拌和機(jī),才能保證混合料的級配符合配合比要求,保證拌和料的穩(wěn)定性,且生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪能力應(yīng)匹配。
2、嚴(yán)格控制水泥劑量水泥劑量太小,不能確保水泥穩(wěn)定碎石或砂礫的施工質(zhì)量,而水泥劑量太大,既不經(jīng)濟(jì)、還會使基層的裂縫增多、增寬,從而引起瀝青面層相對應(yīng)的反射裂縫??紤]施工時(shí)各種損耗,工地實(shí)際采用的水泥劑量攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量增加0~0.5%,底基層路拌時(shí)增加0.5~1%,以確保水泥穩(wěn)定基層(底基層)的質(zhì)量,但應(yīng)控制不超過6%,以減少混和料的收縮性。
3、重視含水量對施工的影響根據(jù)路面基層施工技術(shù)規(guī)范及國內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn),一般情況下拌和含水量應(yīng)比含水量略高0.5%-1%,若氣溫較高或運(yùn)輸距離較長時(shí)應(yīng)高1%-2%,以彌補(bǔ)混和料運(yùn)輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失,如果機(jī)械碾壓性能較好且經(jīng)驗(yàn)豐富時(shí),控制現(xiàn)場含水量比含水量略低0.5%,含水量過大,既會出現(xiàn)“彈軟”、“波浪”等現(xiàn)象,影響混和料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度,也會增加混和料的干縮性,使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫。含水量過小,混和料易松散,不容易碾壓成型,也會影響混和料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度。施工過程中要根據(jù)氣溫情況及運(yùn)輸距離及時(shí)調(diào)整含水量的大小,根據(jù)規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場攤鋪碾壓的效果確定。
六、混和料的運(yùn)輸運(yùn)輸混和料宜采用大噸位(15T以上)的自卸運(yùn)輸車,在卸料和運(yùn)輸過程中要盡量避免中途停車和顛簸,以確保混和料的延遲時(shí)間和混和料均不產(chǎn)生離析,此時(shí),還要根據(jù)運(yùn)輸距離和天氣情況,考慮混和料是否采用苫蓋,以防水分過分損失及表層散失過大。
混和料在卸入攤鋪機(jī)喂料時(shí),要避免運(yùn)料車撞擊攤鋪機(jī)。運(yùn)輸車輛的數(shù)量按現(xiàn)場、拌和場各有五輛再加中途運(yùn)輸車輛考慮。
由于水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)具有良好的力學(xué)性能和整體性、穩(wěn)定性(水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性)、耐久性和抗凍性及與面層結(jié)合好的技術(shù)特點(diǎn),且料源廣泛,可就地取材,便于原材料和混合料的加工,易于機(jī)械攤鋪操作,因此被廣泛應(yīng)用于修建高等級公路路面基層(底基層)。為了保證水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)滿足設(shè)計(jì)要求和使用要求,除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、路基強(qiáng)度滿足要求外,重點(diǎn)是水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)的原材料選擇、混合料組成設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制。
二、原材料的質(zhì)量控制原材料是路面工程的物質(zhì)基礎(chǔ),嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。
水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)的原材料主要有水泥、粗集料、細(xì)集料、礦粉。水泥應(yīng)選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(宜在6h以上)的低標(biāo)號水泥,普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可采用,但不應(yīng)采用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求,水泥初終凝時(shí)間是確定水泥穩(wěn)定碎石或砂礫的施工控制時(shí)間的重要依據(jù)。粗集料的質(zhì)量控制指標(biāo)主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)層性能決定的碎石(礫石)壓碎值和顆粒組成,確定出碎石(礫石)的強(qiáng)度和級配。細(xì)集料主要是控制好優(yōu)質(zhì)天然砂、石屑的顆粒組成和摻加量,保證級配連續(xù)。為了把好原材料質(zhì)量關(guān),應(yīng)需加強(qiáng)對各類原材料的料源進(jìn)行提前確定和檢查,在使用過程中按規(guī)定頻率抽樣檢驗(yàn),不合格的材料不能用于工程中,并應(yīng)及時(shí)清除出場。
三、混和料的配合比設(shè)計(jì)通過對工程實(shí)際應(yīng)用的礦料分別進(jìn)行篩分試驗(yàn)和測定其相對密度,根據(jù)各種礦料的顆粒級配和計(jì)算用量比調(diào)配出合理的級配曲線。
由于水泥劑量對干縮性的影響,隨集料平均粒徑的增大而減少,集料平均粒徑越大,水泥劑量對干縮性的影響越??;在相同條件下,水泥穩(wěn)定中粗粒土的收縮性較細(xì)粒土的收縮性要小得多;對大多數(shù)土混合料而言,隨水泥劑量的增加,收縮性逐漸減少,并達(dá)到最小值,然隨水泥劑量的增加,收縮性逐漸增大,水泥劑量過大,同樣會產(chǎn)生收縮裂縫;混合料中若塑性細(xì)土的含量過大,采用水泥穩(wěn)定時(shí)很容易產(chǎn)生干縮裂縫,并且隨土含量的增大和塑性指數(shù)的增加而明顯增加。因此為減少水泥穩(wěn)定碎石或砂礫的收縮性和提高抗沖刷能力,級配曲線可成平順圓滑的s曲線型,通過4.75mm篩孔的通過量應(yīng)控制在35-39%;通過0.075mm篩孔的含量宜控制在2%左右,且應(yīng)上粗下細(xì),通過試驗(yàn)摻加減水劑或粉煤灰,在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,用最少的水泥劑量,不宜超過6%.根據(jù)不同結(jié)構(gòu)層及設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求,確定水泥用量,確定各種混和料的含水量、干密度,以此礦料級配初步確定拌和機(jī)各料倉的供料比例。通過二次篩分,確定各料倉的比例,作為拌和機(jī)控制參數(shù)使用。應(yīng)考慮各地材料性能不同而引起的差異,注意混和料的強(qiáng)度應(yīng)能滿足7-10d鉆芯取樣檢測完整的要求。
四、現(xiàn)場試驗(yàn)段的施工根據(jù)公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范及國內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),高等級公路路面基層(底基層)施工前采用計(jì)劃使用的機(jī)械設(shè)備和初步確定的混和料的配合比鋪筑試驗(yàn)段是不可缺少的步驟。
通過試驗(yàn)段的鋪筑,獲得化的生產(chǎn)配合比、合適的拌和時(shí)間、攤鋪速度、壓實(shí)機(jī)具的組合及碾壓工藝、攤鋪系數(shù)的確定及合適的作業(yè)長度等一系列控制參數(shù),提出標(biāo)準(zhǔn)施工方法。除試驗(yàn)段強(qiáng)度及幾何尺寸滿足要求外,現(xiàn)場鉆芯取樣的完整性及強(qiáng)度也是控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),試驗(yàn)段長度宜為100-150米,宜選用兩種或多種不同的碾壓組合,必要時(shí)可調(diào)整水泥用量及含水量試驗(yàn)。
五、混和料的拌和按照技術(shù)規(guī)范的要求,高速公路的基層(底基層)水泥穩(wěn)定碎石或礫石必須采用集中廠拌混和料,應(yīng)注意以下三個(gè)方面的問題:
1、廠拌設(shè)備的選擇拌和設(shè)備的性能決定了混和料的配料精度和均勻性,應(yīng)選用帶有電子計(jì)量裝置的生產(chǎn)能力不小于400T/h的高性能穩(wěn)定土拌和機(jī),才能保證混合料的級配符合配合比要求,保證拌和料的穩(wěn)定性,且生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪能力應(yīng)匹配。
2、嚴(yán)格控制水泥劑量水泥劑量太小,不能確保水泥穩(wěn)定碎石或砂礫的施工質(zhì)量,而水泥劑量太大,既不經(jīng)濟(jì)、還會使基層的裂縫增多、增寬,從而引起瀝青面層相對應(yīng)的反射裂縫??紤]施工時(shí)各種損耗,工地實(shí)際采用的水泥劑量攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量增加0~0.5%,底基層路拌時(shí)增加0.5~1%,以確保水泥穩(wěn)定基層(底基層)的質(zhì)量,但應(yīng)控制不超過6%,以減少混和料的收縮性。
3、重視含水量對施工的影響根據(jù)路面基層施工技術(shù)規(guī)范及國內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn),一般情況下拌和含水量應(yīng)比含水量略高0.5%-1%,若氣溫較高或運(yùn)輸距離較長時(shí)應(yīng)高1%-2%,以彌補(bǔ)混和料運(yùn)輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失,如果機(jī)械碾壓性能較好且經(jīng)驗(yàn)豐富時(shí),控制現(xiàn)場含水量比含水量略低0.5%,含水量過大,既會出現(xiàn)“彈軟”、“波浪”等現(xiàn)象,影響混和料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度,也會增加混和料的干縮性,使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫。含水量過小,混和料易松散,不容易碾壓成型,也會影響混和料可能達(dá)到的密度和強(qiáng)度。施工過程中要根據(jù)氣溫情況及運(yùn)輸距離及時(shí)調(diào)整含水量的大小,根據(jù)規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場攤鋪碾壓的效果確定。
六、混和料的運(yùn)輸運(yùn)輸混和料宜采用大噸位(15T以上)的自卸運(yùn)輸車,在卸料和運(yùn)輸過程中要盡量避免中途停車和顛簸,以確保混和料的延遲時(shí)間和混和料均不產(chǎn)生離析,此時(shí),還要根據(jù)運(yùn)輸距離和天氣情況,考慮混和料是否采用苫蓋,以防水分過分損失及表層散失過大。
混和料在卸入攤鋪機(jī)喂料時(shí),要避免運(yùn)料車撞擊攤鋪機(jī)。運(yùn)輸車輛的數(shù)量按現(xiàn)場、拌和場各有五輛再加中途運(yùn)輸車輛考慮。

