水泥稳定碎石基层的质量通病及防治

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月第12期   作者:胡海英
[导读] 目前,各行各业建设迅速,在道路工程施工中,水泥稳定碎石以其自身所具备的诸多特点,在道路基层中得到广泛应用。
        胡海英
        山东省费县交通运输局,山东 费县 273400
        摘要:目前,各行各业建设迅速,在道路工程施工中,水泥稳定碎石以其自身所具备的诸多特点,在道路基层中得到广泛应用。为确保水泥稳定碎石的施工质量,作业人员应对具体的实施要点加以了解和掌握,从而为施工质量提供保障。为此,本文就水泥稳定碎石施工技术在道路施工中的运用展开分析探讨。
        关键词:水泥稳定碎石基层;质量通病;防治
        引言
        我国高速公路结构一般是半刚性基层上加铺沥青面层,该结构优点是承载能力好,强度高,造价较低,符合我国当前国情,但相比于柔性基层,半刚性基层也有许多的缺点,比如干缩、温缩等,造成基层开裂,进一步发展会影响路面使用性能,降低行车舒适性和安全性。通过对水泥稳定碎石材料的性能特点和适用情况进行分析,水泥稳定碎石基层具有早期强度高、造价低于沥青稳定碎石基层的特点,特别适用于重、超重交通量道路工程中,但由于其反射裂缝严重,水泥稳定碎石基层的应用一直存在争论。因此,许多国家将水泥稳定碎石作为底基层来使用,通常在使用水泥稳定碎石底基层的同时,在其上加铺一层柔性材料,通过该措施来防止水泥稳定碎石造成的反射裂缝。在我国高等级路面中,半刚性基层已经作为主要基层应用于我国道路中,其强度高,耐久性好等特点与我国交通环境相适应,同时针对反射裂缝等问题,我国也研究了相应的解决措施,如在水泥稳定碎石基层上铺设沥青稳定碎石联结层、应力吸收层等方法。
        1水泥稳定碎石基层质量通病的产生原因
        1.1强度偏差
        主要有以下几个原因,会导致水泥稳定碎石基层出现强度偏差的情况:首先,水泥原材料的质量、成分和配比没有严格按照相关标准来进行,导致水泥分散度出现问题,从而影响水泥强度。其次,水泥含水量不足,不能充分发挥出水泥的性能,也会出现强度偏差。最后,在水泥搅拌过程中,如果搅拌不均匀、没有在最佳含水量时进行水泥压实操作,过早或者过晚会导致水泥强度不达标和水泥已经发生胶凝情况,不能保证水泥稳定碎石基层强度。
        1.2水泥稳定碎石基层表面松散起皮
        在实际水泥稳定碎石基层施工中,如果物料搅拌不均匀,在运输过程中车辆出现急刹车和急转弯等操作,会导致物料成分出现局部偏析,容易使得粗颗粒集中在一起,从而导致填筑层的密度不够,发生表面松散起皮的情况。另外,在铺设路面的过程中,摊铺机两侧翼板积料不均,会发翻动速度过大,导致物料成分不均匀。
        1.3平整度问题
        影响水泥稳定碎石基层平整度的因素有很多:(1)在进行混合料摊铺的时候,上部会拉钢丝绳作为参考,但是底面或者土基不平整或者出现局部变形的情况,会导致摊铺层的厚度不均匀,出现基层平整度的问题。(2)在摊铺过程中,一般是由电脑传感器监测基准钢丝绳,如果由于人员操作、机器设备或者下承层变化等问题,会导致监测摊铺厚度的结果不准确,没能严格检测摊铺厚度,也会引起摊铺厚度不均匀的情况。(3)摊铺机和摊铺基准线对于水泥稳定碎石基层平整度有着很大的影响,摊铺机是以摊铺基准线作为前进方向,由电脑传感器对摊铺基准线进行信号收集,再传回到摊铺机中并进行下一步工作,如果摊铺基准线存在一定的偏差、发生破坏或者对电脑传感器进行频繁的调整,会给摊铺机错误的指示,从而导致摊铺厚度发生变化。
        2水泥稳定碎石施工技术在道路工程中的应用
        2.1施工准备
        (1)在水稳基层施工前,应准备好施工中所需的各种原材料,并依据设计要求和相关规范,对材料进行试验检测。同时可对大宗材料的供货商进行实地考察,以此来保证原材料的可靠供应。本次施工中使用的碎石从当地的采石场进行采购,水泥为标准的42.5普硅水泥。

(2)本工程中,水稳碎石混合料通过厂拌法进行集中生产,通过摊铺机进行现场摊铺,压路机进行碾压密实。施工前,需要准备以下机械设备:拌和机1台、摊铺机2台、压路机4台(3台振动式压路机、1台胶轮压路机)。
        2.2水稳基层施工要点
        2.2.1底基层检查
        在对水稳碎石基层进行正式施工前,需要对底基层进行检查验收,具体的检查项目包括压实度和弯沉试验、高程以及平整度等。必须确保所有检测项目均为合格后,方可在其上施工水稳基层,若是某一项检测出现问题,则应及时进行处理。
        2.2.2配合比设计
        (1)依据相关规范标准的规定要求,以水稳碎石作为道路基层时,碎石中单颗粒径最大不得超过31.5mm。对现场使用的集料进行筛分后,按照合理组成对级配进行计算,进而确定出集料的比例。(2)水泥按照不同的计量进行分组试验,采用三种不同的比例,对水泥进行重型击实试验,以此来获取不同水泥剂量时混合料的最佳掺水量及最大干密度。随后依据获取的相关数值,制作无侧限抗压试件,在标准养护条件下,浸水24h后,完成无侧限抗压强度试验。由试验结果,对最终的水泥剂量进行确定,即水泥与集料的比例为4.0∶100。
        2.2.3测量放样
        (1)在开展测量放样工作前,应对相关的仪器设备进行检查校验,以此来确保测量结果的准确性。(2)由专业的测量人员在水稳碎石混合料正式摊铺的前一天,对道路边桩进行恢复,在边桩位置处打设铁钉,并在距离铁钉以外20cm的位置设置导向架钢钎。(3)对铁钉位置处的高程进行测量,计算出摊铺层顶面的高度,据此求出控制线高度,挂好控制线钢丝即可。
        2.2.4混合料拌制
        (1)在对水稳碎石混合料进行拌制前,应对拌和机进行检查和调试,按照设计好的配合比,开启拌和机,对料斗门的大小、皮带的运输速度以及进料速度等参数进行调整。对所有原材料的含水量进行测定,以此作为主要依据,计算出当日的材料配比。按照最佳含水量对加水量进行计算,混合料的含水量应大于最佳含水量1%~2%。(2)混合料开始搅拌后,应在出料时进行取样检测,看配合比是否与设计要求相符。水稳基层试铺后,应每间隔2h检查一次拌和情况,采用抽检的方法,检验配合比及含水量,看是否发生变化。当作业环境的温度较高时,在不同时间段混合料的控制有所区别,如10点~14点温度非常高,水分蒸发量较大,所以该时间内对混合料进行拌制时,应比其他时间的含水量高出1%左右。
        2.2.5运输
        (1)本工程中选用载重在15t以上的自卸式汽车,对拌制好的水稳碎石混合料进行运输,要确保运输车的数量,满足拌和机出料和现场摊铺作业的需要。运送前,应对车辆性能进行全面检查,看是否完好,以免中途出现问题,导致混合料无法在规定的时间内送达。确保运输车辆清洁,可在装车前进行清洗。(2)混合料运输车在运料途中应使用篷布进行覆盖,以免水分散失过快,并防止混合料撒落造成环境污染。对多辆运料车的运输时间进行测试,从而计算出运输车的数量。当运输车抵达施工现场后,卸料时应停靠在摊铺机正前方,并与摊铺机保持20~30cm的距离,随后挂好空挡,由摊铺机顶推运输车向前行进卸料。
        结语
        本文结合具体实例,研究水泥稳定碎石基层在公路工程中的应用,针对水泥稳定碎石基层的原材料选取、施工工艺、施工质量控制进行了简单介绍,为水泥稳定碎石施工工程提供参考。
        参考文献
        [1]张燕燕.水泥稳定碎石基层的通病防治[J].中外企业家,2020(19):123.
        [2]范燕波.水泥稳定碎石基层质量通病及防治[J].中外企业家,2020(15):137.
        [3]李会宁.探究水泥稳定碎石基层质量通病及预防措施[J].环球市场信息导报,2017(27):117.
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