公路施工中路面基层施工质量控制的探讨

分类：交通运输论文发表 时间：2013-01-06 10:29 关注：(1)

　　摘要：本文从原材料的选择、混合料组成设计、生产及施工工艺和养护等各方面对高等级路面基层用水泥稳定碎石的施工质量控制进行分析，并重点探讨了混合料组成设计及施工工艺的控制。

　　关键词：公路; 基层;质量控制

　　虽然路面基层的施工技术难度并不大，但其施工工艺比较复杂。因此在施工过程中，会遇到各种各样不同的环境条件的制约，只要始终坚持技术标准，注意加强施工管理，强化质量意识，就一定会提高路基路面的耐久性。

　　在高等级公路基层施工中广泛使用水泥稳定碎石，是因为其具有良好的整体性、强度高、抗水性和耐冻性等特点。但同时又由于水泥稳定碎石施工过程中水泥的水化和硬化作用较快，在施工过后易产生裂缝，所以必须对水泥稳定碎石施工进行有效控制，才能确保水泥稳定碎石的施工质量。

　　一、加强原材料质量的控制

　　水泥稳定碎石在高等级公路基层施工中被广泛使用，其混合料原材料包括：粗细集料、水泥和水。原材料质量是水泥稳定碎石混合料质量链中重要的一环，直接影响到水泥稳定成型后的使用性能，因此必须加强原材料质量控制。

　　1、集料

　　由于水稳碎石是连续级配混合料，为合成较好的级配组成，可采用0～5 mm、5～10 mm、10～20 mm、20～40mm四档规格集料进行试配。每档集料技术性质必须满足规范要求。

　　2、水泥

　　普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山质硅酸盐水泥均可使用，但必须做胶砂强度、体积安性及终凝时间检测试验。对不满足规范要求或早强、快硬及受潮变质水泥不得使用。

　　3、水

　　通常对水没有特殊的要求，即普通饮用水均可使用。

　　二、混合料组成设计质量控制要点

　　1、混合料级配选择

　　根据“公路路面基层施工技术规范”(JTJ034-2000) 要求，高速公路路面基层水泥稳定碎石混合料级配采用3号级配范围。集料的级配是保证水泥稳定碎石混合料性能好坏的关键， 改善集料的级配组成可明显增加混合料的强度、耐久性、抗裂性和抗冲刷性。尤其是4175 mm 通过量直接影响混合料的抗裂性和抗冲刷性， 成型后的水稳层抗裂性能和抗冲刷性能随着细集料含量增加而减少，即细集料含量越多则干缩和湿缩系数越大， 越容易开裂， 表面抗冲刷能力越差， 故在配合比设计过程中必须控制4.75 mm以下集料含量，在满足强度要求下，尽量减少细集料含量。

　　2、水泥剂量确定

　　水泥稳定碎石强度在很大程度上取决于水泥剂量大小，随着水泥剂量的增加，水稳碎石中的物理力学性质也呈显著改善，强度也明显增加。但随水泥剂量增加，成型后的水稳收缩性也明显加强并出现大量裂缝。

　　大量试验研究证明：水泥稳定集料中水泥剂量在4%～6% 时，其收缩系数最小;超过6% 后，收缩系数明显增大。因此在保证强度前提下，应尽量控制水泥用量，以减少混合料的收缩性。某高速公路水稳基层配合比设计时选用5% 水泥剂量，后经7天、28天无侧限抗压强度试验，试验结果满足规范要求。

　　三、生产施工中的质量控制

　　1、试验段施工

　　水稳碎石基层大规模施工前应做试验段， 以便了解各种机械的性能及配合情况，前后场协调状况，找出各种机械设备的最佳组合方式，碾压设备的碾压遍数及碾压速度，求得精确的松铺系数，确定准确的松铺厚度，并写出试验段总结， 用于指导今后的规模化施工。

　　2、水稳碎石混合料生产

　　水泥稳定碎石混合料质量直接决定水稳基层成型后的质量，故必须在厂拌混合料过程中进行控制，确保生产出合格的水泥稳定碎石混合料。

　　2、1原材料含水量检测

　　由于集料天然含水量是变化的，尤其是细集料含水量变化较大 每工作班必须进行两至三次天然含水量测定，根据所测含水量进行计算，随时调整用水量，确定生产的混合料含水量略大于最佳含水量，以便于施工碾压。

　　2、2混合料级配调整

　　由于生产条件等多方面因素所限，用于施工的四种集料规格有一定变化，加上进料仓筛网易堵塞，生产的混合料级配常有较大变化，故生产过程中必须进行混合料筛分试验。可在出料口取有代表性的混合料，在水中过0.6mm筛将水泥洗去，烘干后进行筛分，根据筛分结果适当地调整粗细集料比例，使混合料级配接近配合比的级配为最佳。

　　2、3水泥用量检查

　　在混合料生产过程中，随时检测水泥剂量，防止水泥的超用和少用。混合料生产时，水泥仓下料口常易堵塞，要随时检查水泥下料口堵塞情况，确保水泥进料均匀。

　　3、高程及平整度控制

　　水泥稳定碎石施工采用专用摊铺机进行，使得高程、平整度合格率均有较大提高。施工时可根据试验段所测得的松铺系数计算出松铺厚度(松铺厚度= 松铺系数×设计水稳层厚度)，根据基准钢丝绳与下承层距离即为松铺厚度值来确定钢丝绳位置在摊铺机两侧设置基准钢丝绳，摊铺机按照基准钢丝绳进行自动找平，从而保证了高程及平整度合格率。在此找平方式下，基准钢丝绳的平顺与否直接影响到摊铺水稳层的高程及平整度，因此设置钢丝绳应注意以下几点:

　　(1) 基准钢丝绳的钢支柱间距不能过大，一般10m，以防钢丝绳饶度挠度过大，影响摊铺的高程、平整度;

　　(2)钢丝绳宜采用F2 mm～F3 mm的高强度钢绞线，并用紧线器拉紧，紧线器拉力不小于1000N，且张紧的钢绞线挠度不大于2mm。

　　4、碾压工艺控制

　　从加水拌和到碾压终了的延迟时间对水泥稳定碎石混合料的强度和干密度有明显影响，延迟时间越长，混合料的强度和干密度损失越大，延迟时间对强度影响(见图1)。从图中看出，延迟时间1h～2h后，抗压强度损失为4%～11%;延迟时间6h后，抗压强度损失接近50%。故对水泥稳定碎石的碾压工作必须严格控制时间，以便更好的控制压实度及水泥稳定碎石的强度。为此，必须及时拌和、及时运输、及时摊铺、及时碾压，确保延止时间不超过三小时。

　　图1　延时时间对强度的影响示意

　　水泥稳定碎石碾压时，压路机行走加速与减速应缓慢平稳，振动压路机碾压换向时应先断开振动。往复作业应在不同地点停车换向，前两遍宜控制在1.5 KM/h，以后可采用2.5KM/h，直至压实度检测合格。不同的施工段，应在施工结束时垂直路中切除碾压呈缓坡的水泥稳定碎石(用3m直尺测定如图2)，以便下次施工时连接方面。

　　图2　断面切除示意

　　5、施工养护

　　水泥稳定碎石碾压成型后，待水泥终凝后(一般为6～7小时) 开始洒水养生。养生期不得小于一星期，且养生期间必须始终保证表面湿润。养生期间应封闭交通，禁止车辆通行。

　　四、结束语

　　随着公路建设的飞速发展，公路建设的施工质量也有了很大的提高，路基作为路面的基础是公路工程的重要组成部分，其质量的好坏将直接影响到路面的使用质量，保证路基稳定对提高路面使用品质的重要性不言而喻。因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行，必须控制好原材料质量、做好室内配合比试验，加强高程、平整度及横坡质量控制，现场施工碾压工艺控制，并且还须对施工好的现场实体进行试验检测，以对水泥稳定碎石施工质量进行全面而准确的判断及评定。