提要:水泥稳定砂砾基层作为路面结构的重要组成部分,施工过程中每道工序都要严格按照规范要求控制。但影响事物发展的原因总是有主要矛盾和次要矛盾之分,本文结合个人多年施工实践,主要从四个方面谈谈水泥稳定砂砾基层施工的控制方法。
1、前言
目前新疆等省区高等级公路设计,本着“就地取材,降低成本”的原则,普遍采用以天然级配砂砾作为底基层;以水泥稳定砂砾作为基层;以细、粗沥青混凝土拌和料作为上、下面层的路面结构层。
路面基层、底基层的强度与稳定性,对路面的整体强度,特别是沥青混凝土路面的强度、使用质量和使用寿命,产生重大影响。水泥稳定砂砾基层属半刚性基层,要具有:足够的强度与刚度,以承受车辆荷载的反复作用,不至产生过多早期残留变形、剪切破坏或弯拉破坏;足够的水稳定性和冰冻稳定位,在冰冻地区,基层受水和负温度影响,会产生冻胀,气温升后融化,强度大幅降低;足够的抗冲刷(抗腐蚀)能力;收缩性要小,主要是干缩和温度收缩;足够的平整度。控制好水泥稳定砂砾基层施工质量是保证满足以上性能的唯一方法,本文着重从四个方面论述水泥稳定砂砾基层的施工质量控制。
2、选料拌合水泥稳定砂砾基层所用的原材料主要由水泥、砂砾和施工用水构成。
水泥应选用终凝时间在6h以上、标号较低(325)水泥。人或牲畜饮用的水源,均可使用。下面着重介绍下砂砾材料。
2.1按规范要求,高速公路和一级公路水泥稳定砂砾基层砂砾料最大粒径不超过31.5mm,颗粒中细长和扁状颗粒的含量不应超过20%,压碎值不大于30%,级配要符合(JTJ034-2000),塑性指数小于9,液限小于28%.按以上要求,对多个料场进行取样分析,最后根据试验数据并考虑到运距对工程成本的影响,选定合适的料场。
2.2砂砾料场多由自然冲积沉淀而成,砂砾级配随着埋深的变化必然有所差异,相同埋深,不同位置的砂砾级配也不会均匀一致。采料时首先要彻底清除表层覆盖土,剔除超大粒径砾石和避开砂土夹层。当料场发生变化时还要及时取样试验,决定料场是否继续使用。砂砾材料采出堆放高度不应超过4m,以避免砂砾料产生离析。
2.3水泥稳定砂砾混合料要满足强度要求,首先,用正确的方法从料堆中选用具有整体代表性的试样,根据设计图纸要求,分别作筛分及标准击实试验。规范规定:高速公路和一级公路的路面基层压实度必须达到98%以上。在集料各项指标符合设计或规范要求后,按设计水泥剂量要求,选用5种不同水泥剂量配制砂砾混合料,在试验室制成1:1的柱状体试件,试件的压实度与施工时使用的压实度相同,在规定的标准养生条件下,湿养6d,水浸1d后,进行饱水抗压强度试验。为了更好的选择水泥剂量,可从第一次试验结果中,选取3种水泥剂量进行优化试验,最后确定一种满足水泥稳定砂砾基层设计要求的最佳水泥剂量、最大干密度和最佳含水量,作为水泥稳定砂砾基层施工的控制指标。同时还必须测定延迟4h和2h最佳水泥剂量下的最大干密度和无侧限抗压强度。以便因设备故障停产时,现场检测控制标准。
2.4水泥稳定砂砾混合料配合比必须准确,它是保证满足级配和强度要求的关键工艺。水泥稳定砂砾在正式施工之前,一定要进行试拌,以确定施工使用的混合料是否符合设计要求。混合料含水量要考虑到拌和场与施工路段的距离、振动碾压提浆、作业段长短、施工环境、施工季节与当日气温等条件,考虑水份蒸发引起的水份损失。试拌时要不断调整拌和时间,控制水泥剂量及进行用水量调节,目测拌和的混合料达到外观均匀,手捏成团,落地散开时,立即从出料口取样进行滴定水泥剂量、含水量测定和颗料筛分试验。水泥剂量应大于设计配合比0.5%左右,含水量一般要大于最佳含水量,但不宜大于最佳含水量1%,颗粒级配符合设计要求。
2.5一般水泥稳定砂砾基层施工水泥用量很大,为保证施工期间水泥供应,可与当地大型水泥生产企业签定保障供应合同。这样,由同一厂家生产水泥,质量有了可靠的保证。特别是水泥初凝时间和水泥终凝时间指标,必须满足设计的要求。
以上选料、试拌工作简单而烦琐,要耐心的反复试验,必要时可不受规范检测频率的限制。同时为了试验工作不影响工期,这项工作至少要在开工前二个月进行。施工中还必须随时试验调整,以免盲目生产造成浪费。(考试大监理工程师)