水泥稳定碎石基层压实度影响因素分析

(整期优先)网络出版时间:2022-06-09
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水泥稳定碎石基层压实度影响因素分析

兰会荣

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摘要:在现代公路工程中,水泥稳定碎石基层有着强度高、抗渗性好、表面坚实的优势,是当前最为常用的基层形式,其对推动公路工程大规模机械化发展有着重要意义。然而,水泥稳定碎石基层的施工难度较大,技术水平要求严格,时常出现基层开裂、翻浆等质量通病,这会对公路路况与工程耐久性造成负面影响。鉴于此,为建设优质公路工程,本文对水泥稳定碎石基层施工质量控制问题开展探讨,提出拌和、摊铺、碾压、养生阶段的质控措施,以供参考。

关键词:水泥稳定碎石基层;施工质量;控制措施

引言

随着我国道路建设的蓬勃发展,新时代下工程建设提倡的“绣花针精神”对道路建设提出了更高的要求。道路随建成通车使用一定年限后往往出现不同程度的裂缝、网裂、唧浆等病害,部分路面病害是由基层病害引起的反射裂缝导致。因此,现阶段“强基薄面”的设计理念下,如何提升道路基层的施工质量,是减少道路路面病害的一个有效途径。水泥稳定碎石基层具有良好的板体性、水稳定性及高强度等特点,被广泛地应用高等级及城市道路建设,其施工控制因素较多,差异性的施工条件及工艺影响基层施工压实度质量,进而导致基层在强度、抗裂等方面产生了深远影响。针对水泥稳定碎石基层的施工质量,目前主要是控制基层材料本身的质量,即通过控制水泥稳定碎石矿料质量、水泥掺量、混合料的拌和与运输及掺配添加剂等提高基层质量,减少基层开裂病害的发生。本文从水泥稳定碎石基层的施工因素考虑,以基层施工的压实度为出发点,通过矿料级配、松铺系数、碾压工艺等对基层施工质量的影响进行分析,为控制和保证水泥稳定碎石基层的施工质量提供指导与帮助。

1水泥稳定碎石基层概述

水泥稳定碎石是一种混合材料,其主要成分包括水泥、砂浆以及碎石。在使用水泥稳定碎石基层施工技术时,需要先进行材料的混合制作,通常情况下将其制作为板块状,随后进行摊铺施工。在水泥稳定碎石材料中,水泥为凝胶材料,砂浆主要起到粘连的作用,而碎石用于填充混合材料中的缝隙,增大混合材料的密实度,从而提升材料的稳定性。该种混合材料无论是稳定性还是抗压性均具备强大的优势,现阶段被广泛应用在市政道路施工中。水泥稳定碎石基层施工技术是指在市政道路基层施工时使用水泥稳定碎石混合材料,该种材料的最大特点是在刚完成摊铺施工时便能够促使基层具有较强的强度与稳定性,且随着时间的推移,其强度与稳定性均会明显提升。由于市政道路是交通领域的重要组成部分,其使用范围广、时间长,若市政道路基层稳定性差、使用寿命低、强度低,则很容易导致在其使用过程中发生交通安全事故。因此,在市政道路施工中,加强对水泥稳定碎石基层施工技术的研究与应用十分必要。

2水泥稳定碎石基层施工技术

2.1厚度、平整度与压实度的变异控制

在基层碾压环节,将压实度、平整度与厚度三项技术参数作为质量控制重点,对其采取相应的变异控制措施。首先选取适当的碾压方式,如依次开展XSM220型压路机2遍静压与4遍振动碾压、XP26型压路机2遍碾压、DD-110光面压路机1遍静压作业,这一碾压方式的变异系数相对较小,理想状态下的基层压实度为100%。同时,对不同路段采取差异性的压实度控制方式,在直线段中以基层两侧为起始点向中间部位延伸碾压,在超高段则按照从内向外顺序开展碾压作业。其次,平整度变异控制措施为,根据公路等级来明确基层平整度规范要求,使用直尺对各路段的基层平整度进行测量,对平整度误差过大的部位进行补压,如一级公路基层和底基层的平整度最大误差值分别为8mm与12mm,其他等级公路基层和底基层平整度最大误差为12mm与15mm。最后,厚度变异控制措施为,提前确定基层松铺系数与厚度,合理选择压实设备与压实遍数,在碾压期间定期检测基层厚度,当实际基层厚度与设计值产生较大偏差时,分析问题产生原因,采取相应处理措施,必要时对基层碾压方案进行变更调整,如增加碾压遍数。

2.2混合料拌和

(1)水泥稳定碎石基层施工的第一步是准备混合料,本工程混合料的拌和在施工场地中设置的拌和站完成,拌和完成后采用自卸式运输车运送施工场地进行摊铺,材料拌和采用WBZ300拌和机,拌和前,先要对原材料的含水率进行检查,实际含水率应略大于最佳含水率,然后结合设计的配合比对原材料进行称重,称重仪器应足够准确,再将所需的原材料放入拌和机械中进行拌和,拌和时间控制在60s左右,拌和机械要保持匀速,拌和完成后混合料要保持均匀,无离析现象。(2)拌和过程中不得随意更改拌和机设置的参数,不得随意增加或者减少原材料的用量,拌和完成后,要选取成品对混合料的性能进行检测,通过检测的混合料由拌和机的漏斗料仓直接送入运输车内,运输车装载混合料时,可分三次进行装载,避免混合料产生离析,装载完成后的运输车,要及时运送至施工场地进行摊铺。

2.3松铺系数

水泥稳定碎石基层压实厚度由压实方式和虚铺厚度决定,在压实功一定的条件下,虚铺厚度越小越容易压实,但厚度过薄则会引起基层材料的过度压实,适得其反;且基层厚度过薄导致结构层位数量增加,加大因层间处理不当而引起路面病害的风险。基层过厚则会引起内部的部分区域压实密度不佳,深层部位压实度不够,进行影响基层整体的压实效果。

2.4基层裂缝防治处理

在水泥稳定碎石基层施工期间,受到外部环境、混合料、人为等多种因素影响,偶尔出现基层裂缝问题,常见裂缝类型包括干缩裂缝、温缩裂缝与荷载性裂缝三类。其中,干缩裂缝因结构层反复处于干湿交替状态而形成,裂缝形成过程以基层压实成型至养生环节、养生后期两个阶段为主。温缩裂缝是因各路段结构层温度偏差而形成较大拉应力,拉扯基层结构形成裂缝,在外部温度较低与结构层温度过高时出现冷缩与热膨胀现象。荷载性裂缝是因水泥稳定碎石基层在养生期间因承受过大上部荷载而在底面形成拉应力,在拉应力作用下形成裂缝并反射至上层路面结构、

针对水泥稳定碎石基层裂缝问题,一方面,采取基层浇水润湿、基层温控、维持恒温养护环境条件、在基层表面覆盖塑料薄膜、延长基层养护时间、禁止无关人员与洒水车外的机具设备滞留现场等养生措施,预防基层裂缝问题出现。另一方面,及时处理已形成的裂缝质量通病,可采取清理裂缝部位灰尘杂物与松散颗粒、开槽基层缝隙、在缝内灌注适量热沥青材料、在裂缝表面铺设纤维玻璃格栅并进行碾压的处理方法,从而恢复水泥稳定碎石基层结构的完整性,修补基层破损。

结语

综上所述,为突破水泥稳定碎石基层温湿度变化敏感、结构强度持续下降、易形成裂缝的工艺局限性,延长基层路面实际使用寿命,实现工程预期建设目标,施工单位需要树立水泥稳定碎石基层施工质量控制意识,在工艺过程中采取上述质量控制措施,严格控制混合料拌合、摊铺、碾压、养生等环节施工质量,以为工程提供质量保障。

参考文献

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