時間：2022-02-10 03:41:22
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關(guān)鍵詞：水泥裂縫形成過程、 裂縫分類、產(chǎn)生原因
中圖分類號：TV543文獻標(biāo)識碼： A
水泥穩(wěn)定碎石基層具有初期強度高且隨齡期增長，它的力學(xué)強度還可以根據(jù)需要進行調(diào)整的特性。因此它作為一種半剛性材料，其良好的穩(wěn)定性，強度及剛度，強度均勻性。通過不斷的總結(jié)提高，理性地，抓主放次的定性。才能最終把這一基層材料用好。本文僅從裂縫形成過程，裂縫分類及成因進行探討。
1.形成過程水泥穩(wěn)定基層在施工完成及使用終結(jié)過程中，由于結(jié)構(gòu)本身、材料特性，外載影響及自然因素的影響等，會產(chǎn)生不同層次及結(jié)構(gòu)的裂縫破壞，我們把這一過程可分為施工前過程，施工過程，使用及維護過程。
1.1、施工前過程
施工前過程是指在公路路基、墊層及底基層施工完成后至水泥穩(wěn)定碎石施工前這一階段。水泥穩(wěn)定基層是一個半剛性基層，對基礎(chǔ)的強度，穩(wěn)定性，路基的均勻性更為重要，路基施工中由于設(shè)計，施工及特殊地質(zhì)造成的路基的強度，穩(wěn)定性及均勻性不足或缺陷我們稱作施工前過程。主要情況有路基軟基，地下水浸害，強度不均勻路基，穩(wěn)定性不夠路基。這一過程似乎與基層質(zhì)量控制無關(guān)，其實質(zhì)是對基層造成陷性病害。同時對路基成造成的危害也是長期的，后期修復(fù)困難或者是不可修復(fù)的。所以我們要想獲得良好的基層效果，必須加強這一過程的設(shè)計及施工控制，真正做成強基薄面。為基層病害的防治做好第一步。
1.2、施工過程
施工過程是指路基底基層驗收開始施工水泥穩(wěn)定基層至交付使用這一過程。這一過程是水泥穩(wěn)定碎石基層成敗的關(guān)鍵，從底基層的修補與驗收，原材料的選擇與控制，施工過程的拌和攤鋪及養(yǎng)生，交通開放。其中的每個環(huán)節(jié)都將對水泥穩(wěn)定基層的施工成敗產(chǎn)生決定作用。這是水泥穩(wěn)定碎石基層的裂縫形成主要階段，是裂縫產(chǎn)生的源頭。我們要控制好這一階段的施工工藝，我們的水泥穩(wěn)定基層施工已成工大半。
1.3、使用及維護過程
古語云：好貨不如好護。任何東西都離不開維護，只有合理的使用，及時良好的維護，才是事半工倍的最佳途徑。公路是一個動態(tài)的受力體，不但受到汽車等荷載的影響，更受到其它自然物質(zhì)的侵害，如雨雪等。我們只有防微杜漸，從頭做起，及時有效防護，才能有效地把在施工中造成，使用中擴大的病害有效制止。同時提高公路的運輸效力，降低養(yǎng)護成本，獲得良好的經(jīng)濟和社會效益。
2.裂縫類型水泥兆定碎石基層的裂縫破壞主要經(jīng)歷了三個階段。原材料融期的收縮裂縫，使用中的內(nèi)應(yīng)力作用裂縫及后期外力裂縫階段，其分類如下。
2.1、收縮裂縫，水泥穩(wěn)定基層的各原材料在加水經(jīng)抖合鋪筑輾壓后至強度達至穩(wěn)定的28天內(nèi)產(chǎn)生。主要是由于壓實后的水泥穩(wěn)定基層中的水不斷蒸發(fā)和水泥水化作用使水分不斷減速少，產(chǎn)生毛細(xì)管作用、吸附作用、分子間力作用以及材料礦物晶體、凝膠體層間水的作用、碳化收縮作用等，使水泥穩(wěn)定基層壓實體產(chǎn)生體積收縮，形成收縮裂縫。此時裂縫一般較小并主要為橫向。一般深約2-3cm，寬約1mm左右。
2.2、內(nèi)應(yīng)力裂縫：由于收縮裂縫的原因，水泥穩(wěn)定基層在經(jīng)過一個完整季節(jié)后，由于受內(nèi)應(yīng)力影響，水泥穩(wěn)定基層自身材料干縮及溫差等因素過程完成，此時的受力體已重新進行組合分配形成新的受力體，水泥穩(wěn)定基層形成了長度不等的相對獨立的受力板塊。一般開裂間距為7米左右，縫寬進一步增大。應(yīng)力裂縫主要還是橫向裂縫為主。此階段是因水泥穩(wěn)定基層自身材料干縮和溫差應(yīng)變脹縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過水泥穩(wěn)定基層自身的極限抗拉強度，使其從強度軟弱產(chǎn)生。
2.3、后期裂縫：中期內(nèi)應(yīng)力裂縫產(chǎn)生并成型后，水泥穩(wěn)定基層形成相對無限連續(xù)的簡支板受力體系。由于收縮裂縫及內(nèi)應(yīng)力裂縫的不斷增大，并同時伴有縱向裂縫的形成，最終會愉網(wǎng)裂片區(qū)的形式出現(xiàn)。此時由于受外力作用特別是車輛造成裂縫進一步擴大，加之自然原因特別是水的侵害，裂縫中由水的侵入導(dǎo)致路基強度降低，裂縫兩邊的水泥穩(wěn)定基層逐步懸空形成相對懸臂板，以至整個基層的破壞。此階段裂縫發(fā)展快，破壞段以網(wǎng)狀出現(xiàn)，水泥穩(wěn)定基層形成獨立板塊。并隨之造成路基的連帶影響。如遇雨季則由于水的浸入導(dǎo)致翻漿。
3、裂縫產(chǎn)生原因，裂縫形成原因是多種多樣的，并且之間交錯影響是相小當(dāng)?shù)拇?，單從某一方面同梓無法從根本上，只有通過大量的試驗及實踐不斷總結(jié)。但萬變不離其中，我們只要抓住主要的，從源頭上，就能從根本上控制其 生，并在實踐中不斷探索，最終有效解決這一問題。總結(jié)起來主要有以下幾方面的原因。
3.1、路基排水功能，路基的整體穩(wěn)定是所有穩(wěn)定的前提，水是造成路基不穩(wěn)的主要因素，特別是在地下水豐富的地區(qū)修筑公路，路基的排水更是重中之重，所以做好路基的排水系統(tǒng)顯得猶為重要，基層是一個處在面層與底基層之間的主承重層，它的穩(wěn)定是整 個路基的關(guān)鍵。在路基施工別要處理好路基排水，特別是地下水，必須保證地下水位在路基中不至影響路基強度，否則一切者將是多余。要對路基的防水形成一個立體的防控體系。地下水必須采取盲溝，滲井等進行攔截和排泄，使其不對路基的強度及穩(wěn)定性造成傷害。路面水采用截水溝，排水溝，邊溝等進行排除。在雨較多地區(qū)還應(yīng)采取增大路拱橫坡的方法加快路基水的排除，保證路基不長時間受水的影響。
3.2、底基層強度及均勻性，底基層是一個承上啟下的結(jié)構(gòu)層，主要作用是吸收和分散車輛的下傳力以及水泥穩(wěn)定基層的拉應(yīng)力，減速輕車輛荷載對路基的作用力，排除路面滲水，隔斷路基地下水和毛細(xì)水上升等。其強度、剛度及穩(wěn)定性是至關(guān)重要和顯而易見的，公路施工中合格證其強度、剛度容易做到，但水泥稱定基層一個半剛性基層，它的受力不但要求其底基層有足夠的強底和剛度更有其均勻性，如底基層的強度不均勻，使水泥穩(wěn)定基層相對形成無限連續(xù)簡支板受力體系，會導(dǎo)致承受能力的不同，雖都能滿足強底要求，但在日積月累的受力過程中，由其是動載使用過程，會導(dǎo)致基層的疲勞損壞而產(chǎn)生不均勻沉降，產(chǎn)生裂縫。
綜上所述，水泥穩(wěn)定基層的裂縫原因是一個多因素綜合的過程，它與工程地質(zhì)，水利水文，公路選線，路基穩(wěn)定，路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計，原材料的選用，施工控制及使用都有很大的關(guān)系，單從某一方面支研究和控制，都將不會成功，只有全面的，一切從實際出發(fā)，實事求是地開展工作，通過大量的實踐與試驗，才能從中掌握其主要因素，從而抓住主要問題及影響其性能的主要所在，從而更加合理，有效地應(yīng)用好這一基層結(jié)構(gòu)。
參考文獻：孫杰慧、王岳平 《水泥穩(wěn)定碎石基層中水泥范圍試驗》
[關(guān)鍵詞] 水泥穩(wěn)定碎石 施工工藝 質(zhì)量控制
水泥穩(wěn)定碎石是路面結(jié)構(gòu)的主要承重層，以其水穩(wěn)性好、承載力高、剛度大且較經(jīng)濟的特點，已廣泛應(yīng)用于高速公路和城市道路中[1]。但是水泥穩(wěn)定碎石隨著時間的變化，該非均質(zhì)體系發(fā)生變化，混合料的宏觀物理性能如強度、抗收縮性和抗疲勞性均發(fā)生變化，并會帶來一些路面病害，最常見的是路面裂縫[2]，因此如何控制材料質(zhì)量，提高抗裂性能，成為業(yè)界關(guān)注的焦點。
1.原材料的質(zhì)量要求
(1) 水泥：鹽中高速主要采用鹽池萌生P.O32.5水泥，其主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
水泥作為穩(wěn)定劑，其質(zhì)量至關(guān)重要。尤其是對基層的干縮裂縫、溫縮裂縫而言，除了盡量使用水化熱低，終凝時間較長的水泥外，要選用抗折強度較大的水泥，因為抗折強度越大，混合料抵抗內(nèi)部溫度應(yīng)力的抗拉強度越大，就越不易產(chǎn)生溫縮裂縫[3]。
(2) 石料：水泥穩(wěn)定碎石基層的強度主要依靠碎石本身的強度、石料的嵌擠鎖結(jié)作用和水泥材料的穩(wěn)定膠結(jié)作用而形成的。就碎石而言應(yīng)滿足JTJ 034―2000《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，此外，經(jīng)過大量的試驗總結(jié)，同時考慮到施工控制的可行性，碎石的針片狀含量應(yīng)＜15％，含泥量控制在2％～3％以內(nèi)。
2.配合比設(shè)計
要保證水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能，首先應(yīng)通過混合料的配合比設(shè)計予以保證。鹽中高速段采用重型擊實與靜壓成型法配合比設(shè)計，級配采用下1/4線（規(guī)范中值與規(guī)范下限的“中值”），普遍認(rèn)為這種接近骨架密實型的粗級配具有較好的抗裂性能。混合料級配設(shè)計計算如表2所示。
配合比設(shè)計結(jié)果：最大干密度（g/m3） 2.380；含水量（％） 6.6，水泥劑量：級配碎石 4.0:100 ；7d平均抗壓強度（MPa）4.93； R0.95（MPa） 2.37。在施工過程中，水泥劑量增加0.5％，含水量視天氣而定增加0.5％～1.0％。
3.施工質(zhì)量控制
3.1 拌和站施工質(zhì)量控制要求
⑴ 拌和站配料準(zhǔn)確，能夠通過電子計量系統(tǒng)對水穩(wěn)混合料進行總量控制；同時根據(jù)EDTA的滴定對水泥劑量形成雙控。
⑵ 要有專人隨時調(diào)節(jié)、控制含水量。
⑶ 混合料要經(jīng)過試拌、檢測、調(diào)整后正式拌和。
⑷ 與前場保持聯(lián)系，以便對發(fā)現(xiàn)的問題能及時調(diào)整。
3.2 攤鋪
⑴ 攤鋪前應(yīng)將表面清掃干凈，并灑水潤濕，通過總結(jié)大量的施工經(jīng)驗來看，下基層施工時應(yīng)在底基層噴灑水泥漿，上基層施工時應(yīng)在下基層表面撒少量水泥，這種方式從連接效果來看是比較合適的。
⑵ 攤鋪速度應(yīng)該控制在1.0m/min～3.0m/min，同時應(yīng)考慮拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪機的速度相匹配，以免中途停機。
⑶ 攤鋪機的夯錘或夯板的振搗頻率要均勻一致。
3.3 碾壓
水泥穩(wěn)定碎石的碾壓以振動壓路機為主，在以振動法配合比設(shè)計的水穩(wěn)中，經(jīng)驗總結(jié)如下：①振動壓路機靜壓一遍；②強振2～4遍，使壓實度達到96％以上；③弱振2～3遍，使壓實度達到98％左右；④使用大噸位膠輪壓路機碾壓2～3遍，使壓實度達到98以上。
碾壓遍數(shù)要視設(shè)備自身情況而定，若達不到以上規(guī)定應(yīng)相應(yīng)的增加遍數(shù)，碾壓時遵循先外測后內(nèi)側(cè)的原則，相鄰碾壓接頭處錯成橫向45°的階梯形狀。對模板邊緣附近灑水泥漿后用手夯處理。從拌和碾壓到完成一般控制在2～3h以內(nèi)，不能延誤時間。
3.4 養(yǎng)生
每一段攤鋪壓實后，立即進行養(yǎng)生，鹽中高速采用土工布覆蓋養(yǎng)生，覆蓋前灑足水，而且時間不宜少于7d，尤其在氣溫較冷的季節(jié)施工，本項目經(jīng)對比試驗認(rèn)為，對于上基層應(yīng)在1～2d內(nèi)噴灑透層油，并鋪設(shè)土工布養(yǎng)生，這樣既能保證基層強度的增長又使乳化瀝青透入5mm～10mm左右，效果不錯。
4.結(jié)語
水泥穩(wěn)定碎石作為基層起著承上啟下的作用，若要使之達到應(yīng)有的效果，應(yīng)注意以下幾點：①控制好水泥的質(zhì)量和用量，從經(jīng)驗來看盡量控制在中值偏上的水平；②控制住混合料的級配，對于關(guān)鍵篩孔19mm、4.75mm、0.075mm的通過率更應(yīng)嚴(yán)格控制；③含水量直接影響壓實效果，因此施工過程中應(yīng)做好前后場的銜接，力求混合料在最佳含水量下壓實；④壓實度，若要實現(xiàn)基層的抗裂就必須以最大干密度為準(zhǔn)控制壓實度。最后，只有通過方方面面的重視和控制，一種均勻、密實、強度、厚度、抗裂性能等均能滿足要求的水泥穩(wěn)定碎石基層才能真正實現(xiàn)。
參考文獻：
[1] 郭忠印，蘇向軍，等.水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制[J].公路，2004（9）：157.
【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫；原因；防治對策；總結(jié)
瀝青混凝土路面的基層主要是水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu),在我國高等級公路工程中，水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)有了日益廣泛的應(yīng)用,同時也獲得了極其豐富的應(yīng)用經(jīng)驗。因為水泥穩(wěn)定碎石的重要特點是水穩(wěn)定性良好并且強度較高,在交通量大的城市主干路瀝青混凝土路面的基層中，該結(jié)構(gòu)取得了廣泛的應(yīng)用。但是它的缺點是水泥作為結(jié)合料,對施工技術(shù)的要求很高,同時需要良好的施工管理環(huán)境, 不然會極其容易產(chǎn)生早期收縮裂縫。
1. 水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫的原因分析
（1）干縮特性會導(dǎo)致收縮裂縫的產(chǎn)生。在水穩(wěn)材料碾壓以后，在其內(nèi)部會有水化作用的發(fā)生，其中水分逐漸減少，因為材料礦物晶體或者凝膠體間層間碳化作用與水的作用能夠?qū)е掳雱傂圆牧习l(fā)生體積收縮的現(xiàn)象，在筆者實際工作中，對不同齡期下A級配與B級配水泥穩(wěn)定碎石進行了干縮特性規(guī)律試驗，并對該實驗進行分析，由此得出如下結(jié)果：半剛性材料中含水量變化能夠引起整體宏觀體積收縮進而導(dǎo)致半剛性材料干燥收縮，于是影響半剛性材料干燥收縮的主要因素就是含水量。所以能夠?qū)ζ浜窟M行適當(dāng)控制，以保證基層抗干燥收縮裂縫性能的提高。
（2）網(wǎng)狀裂縫的分析。在一些沒有及時拆遷的高壓電桿等地面障礙物的周圍，水泥穩(wěn)定碎石會產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫，在初期，其只是網(wǎng)狀細(xì)裂紋,但是由于時間的延長,在裂紋處基層內(nèi)部中，其水分不斷蒸發(fā),裂紋漸漸變?yōu)榘l(fā)散形裂縫。同時由于外力的作用,基層呈現(xiàn)塌陷狀。其原因是沒有真正保證檢查井周圍壓實度,有著一些不均勻沉降隱患；同時檢查井周圍也是大型壓路機工作面的死角, 特別當(dāng)集料粒徑在比較粗時,很難保證基層自身的壓實度,且很難使強度滿足設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)。檢查井周圍更是彎拉與溫度應(yīng)力的集中區(qū),再加上外力的綜合作用,就使基層受到破壞,起初產(chǎn)生裂紋最后會發(fā)展為裂縫。
（3）溫縮特性會導(dǎo)致收縮裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)筆者的試驗，同時結(jié)合實際經(jīng)驗，可以得出如下結(jié)論：在混合料組成材料相同的情況下，懸浮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定類材料平均溫縮系數(shù)大于骨架密實結(jié)構(gòu)穩(wěn)定類材料平均溫縮系數(shù)。在混合料溫縮系數(shù)和溫合料最大干密度之間，它們存在某種關(guān)系，干密度小的混合料它的溫縮系數(shù)比較大，相反其愈小。同時筆者的試驗也證明了懸浮結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定碎石做的基層開裂率顯然大于密實骨架結(jié)構(gòu)。
2. 水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫防治對策
（1）應(yīng)該有相對穩(wěn)定的原材料，以保證混合料的生產(chǎn)配合比穩(wěn)定與準(zhǔn)確
要使用早期強度比較低,同時初凝時間與終凝時間比較長的水泥，還要保證水泥的各項指標(biāo)都符合規(guī)范要求。首先要嚴(yán)格控制混合料配合比，當(dāng)進行配合比設(shè)計時,把水泥劑量穩(wěn)定在5%以內(nèi)的同時,還要保證混合料應(yīng)該粗不應(yīng)該細(xì),其強度達到4MPa―5MPa是最合適的。要針對集料初步試配狀況,把混合料級配分成為粗―級配范圍的下限與中―級配范圍的中值的類型,隨后按照4.0%及4.5%與5.0%及5.5%的水泥劑量進行試配工作。根據(jù)筆者的試驗,最后選取的配合比為粗型,同時水泥劑量是4.5%,試件強度大多數(shù)處于4.4MPa―5.1MPa范圍中,含水量最佳達到5.2%,總體看來是比較理想的；其次進行生產(chǎn)配合比的確定:在進行混合料生產(chǎn)時，運用500型拌和站進行拌制,使用電腦控制各種材料的用量。在施工現(xiàn)場，選取混合料,制成部分試件,一些在試驗室進行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護,一些放在現(xiàn)場進行同步養(yǎng)護。根據(jù)試驗顯示的結(jié)果，確定水泥劑量按4.8%進行控制；最后對生產(chǎn)配合比進行嚴(yán)格控制:在拌和站，進行專業(yè)試驗人員的安排,在每天上午和下午，各做一次混合料級配篩分試驗, 同時每隔30分鐘，做一次混合料水泥劑量檢測試驗，針對發(fā)現(xiàn)的異常進行及時調(diào)整。
（2）加強施工控制
要對水泥穩(wěn)定碎石混合料壓實度進行合理控制，這一舉措能夠保證強度符合要求標(biāo)準(zhǔn)，城市道路中的地下工程管線設(shè)施的檢查維修井與沒有及時遷移的地上桿線使基層的碾壓相當(dāng)困難。在這些結(jié)構(gòu)設(shè)施的周圍，大型機械碾壓的死角常常存在著。雖然對面層采取了鋼筋補強加固手段,但是還要保證基層的壓實度。為了確保壓實度能夠達到要求標(biāo)準(zhǔn),可以使檢查井周圍混合料的攤鋪厚度比普通路段稍微薄一些,使水泥含量大約增加1%,同時使用小型機具多遍夯實。再加上對路面的井圈進行加固,以保證井圈周圍的路面工作壽命提高。因為基層材料的生產(chǎn)企業(yè)的機械化程度不高并且其規(guī)模相對比較小，石料加工質(zhì)量往往很不穩(wěn)定,石料粒徑也不均勻,有些骨料偏細(xì),有些骨料偏粗。所以水泥穩(wěn)定碎石混合料的最大干密度表現(xiàn)為不斷變化的狀態(tài)。當(dāng)進行壓實度的檢驗時,要是采用相同的干密度指標(biāo)作為要求標(biāo)準(zhǔn),往往容易出現(xiàn)壓實度超過100%或者不合格的問題。于是在施工中運用灌砂法檢驗壓實度時,必須對集料進行篩分,進行粗骨料含量的確定,同時還要分別采用不同的密度要求標(biāo)準(zhǔn)。
同時在施工過程中，基層往往留有接頭，常常接頭處作為應(yīng)力的集中區(qū), 由于基層收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力與交通荷載的不斷作用,極其容易引起裂縫,進而造成瀝青面層發(fā)生反射裂縫的問題。所以在基層施工中,應(yīng)該盡量減少接頭的出現(xiàn)。城市道路里程短且路幅寬,有著復(fù)雜的橫斷面組成,施工組織必須科學(xué)合理。不管是基層還是土路基,都應(yīng)該確保以完整的半幅斷面進行施工,同時不能小于一定長度,堅決禁止采用雞窩窩式的施工方法。要切掉兩幅基層間的銜接處的松散部位。以豎直形式進行兩次施工處接頭的搭接,同時上下兩層接頭間至少要相錯1m。
(3) 加強養(yǎng)護
完成水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓后,及時使用滲水土工布覆蓋,在土工布表面進行灑水養(yǎng)護,持續(xù)7d,來保持濕潤。還要實行交通管制,在這7d內(nèi)，禁止重車通行,避免損傷結(jié)構(gòu)層；在7d后,如果上一結(jié)構(gòu)層還沒有施工,不可以撤掉土工布,要繼續(xù)進行灑水養(yǎng)護7d,可以適當(dāng)減少灑水量,每天灑水2-3次即可。
（4）收縮裂縫防治的輔助措施
在施工時，對水泥與砂石等一些原材料采取某些遮蔽措施，避免陽光對水泥穩(wěn)定碎石基層原材料的直接照射，以防止其溫度過高；當(dāng)完成水泥穩(wěn)定碎石基層的碾壓后，應(yīng)該在其表面覆蓋保溫材料，使水泥穩(wěn)定碎石基層內(nèi)外溫差降低，避免基層材料水分的快速揮發(fā)與其溫度的突然變化；在基層施工過程中，還要大力加強管理，以保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量提高。根據(jù)筆者的實踐，可以知道，水泥穩(wěn)定碎石基層材料不均勻的強度，大的離散性，碾壓時高的含水量以及不符合要求規(guī)范的壓實度都會造成基層收縮裂縫。
3.總結(jié)
雖然水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)有了廣泛應(yīng)用，但是水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫現(xiàn)象不斷產(chǎn)生，此時應(yīng)該及時探討出水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫防治對策，爭取在發(fā)現(xiàn)問題的時候就給予解決。
【參考文獻】
[1]李亞梅.水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫原因分析與防治[J]. 交通科技 , 2003,(01).
[2]傅志勇,劉永貴. 懷新高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層開裂原因分析及處治[J]. 湖南交通科技 , 2007,(04).
[3] 陳虎. 淺談水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫原因與防治[J]. 青海交通科技 , 2005,(04).
【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石；基層；施工工藝
一、概述
水泥穩(wěn)定碎石是利用水泥的水硬性與級配碎石拌合，灑水后壓實，并經(jīng)進一步硬化而形成的一種半剛性路基結(jié)構(gòu)。不僅具有良好的整體性、水穩(wěn)定性和抗凍性，還具有早期強度高、強度增加快、施工簡易、成本低廉的特點，在許多道路工程中得到廣泛應(yīng)用。
二、施工工藝及注意事項
先進的攤鋪設(shè)備、適宜的壓實組合及壓實方式、及時的養(yǎng)護，保證了工程的順利施工，同時對施工中的每一環(huán)節(jié)、每一步驟都要結(jié)合具體的情況進行相應(yīng)調(diào)節(jié)、控制，這樣才能保證和提高工程質(zhì)量。
1、鋪筑試驗段
鋪筑試驗路段的目的就是為了總結(jié)和確定施工過程中所需的各種參數(shù)，便于指導(dǎo)大面積的生產(chǎn)施工。經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，在已驗收合格的底基層路段上鋪筑100m 試驗路段。具體實施步驟如下：
（1）施工前檢查底基層的高程、橫坡、平整度、寬度等指標(biāo)并做詳細(xì)記錄。
（2）清除工作面上的松散粒料、灰塵、泥土和其他雜物。
（3）進行施工測量放樣。由測量人員準(zhǔn)確測量出路面中線、寬度線、高程，定出引導(dǎo)攤鋪機行走的標(biāo)高基準(zhǔn)控制線，起到控制攤鋪機行走方向和高程的作用。
（4）按擬定方案組織施工，詳細(xì)記錄，并及時監(jiān)測攤鋪厚度，攤鋪機行走速度，壓路機碾壓速度和碾壓遍數(shù)。
（5）試驗段施工結(jié)束后，盡快驗收試驗段高程、厚度、平整度、壓實度、強度和路拱等指標(biāo)。
（6）根據(jù)現(xiàn)場獲取的數(shù)據(jù)和驗收檢測結(jié)果，以及試驗段施工過程中采用的施工方法，施工工藝，人員及機械設(shè)備等情況，總結(jié)分析確定大面積施工的施工方案。
（7）編制試驗路段總結(jié)報告，報請監(jiān)理工程師審批。
（8）監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，進行水泥穩(wěn)定碎石基層的大面積施工。
2、基層施工
2.1 設(shè)備
根據(jù)工程進度和質(zhì)量要求，混合料采用廠拌法施工，施工過程中即時檢測含水量及水泥含量，確保水泥穩(wěn)定碎石的材料質(zhì)量。
另外，配備現(xiàn)代化技術(shù)含量高的攤鋪機及振動壓路機并配合15T以上自卸車，充分保證了工程的質(zhì)量要求。
2.2 混合料的裝卸及運輸
水泥穩(wěn)定碎石混合料運輸采用大噸位自卸車運輸。在裝車時，要不停的移動位置，以防混合料離析。在運輸中，要根據(jù)運距長短和天氣情況決定是否遮蓋。設(shè)專人指揮運料車卸料，并做好相應(yīng)的記錄。
2.3 混合料的攤鋪和碾壓
（1）應(yīng)按松鋪厚度均勻攤鋪，如有離析現(xiàn)象，采用機械或人工進行修補。
（2）為了保證平整度，攤鋪機應(yīng)連續(xù)攤鋪，運料車在攤鋪前10-30cm處停止，在卸料時運料車不得撞擊攤鋪機，掛空檔靠攤鋪機推動前進。
（3）攤鋪過程中攤鋪機要保持穩(wěn)定速度，同時拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力與攤鋪機速度相匹配，并保證每臺攤鋪機前有三輛以上運料車在等待卸料。
（4）攤鋪機振動和振搗頻率要均勻一致，不要隨意調(diào)整。
（5）分兩層攤鋪基層時，在攤鋪上層前對下層表面灑水濕潤，然后灑布適量水泥，保證兩層板結(jié)性與強度要求。
（6）碾壓以振動壓路機為主，碾壓時遵循“先輕后重、先慢后快、先外側(cè)后內(nèi)側(cè)”的原則。壓路機后輪重疊1/2輪寬，壓路機折回不應(yīng)處在同一橫斷面上，碾壓層厚度控制在15-20cm之間。相鄰兩段的接頭處碾壓時，壓路機成橫向45°的碾壓狀，碾壓速度設(shè)定在1.5km/h左右。對于靠近縱縫部分，必須碾壓到位。從拌和到碾壓完成，一般控制在2h內(nèi)完成，不能延誤時間，影響強度。施工過程中如局部低洼，可翻松新鮮混合料重新碾壓。
2.4 接縫的處理
施工中應(yīng)避免縱向工作縫或減少橫向工作縫，工作縫應(yīng)采用與表面垂直的平接縫，嚴(yán)禁采用斜接縫。
2.5 養(yǎng)生
每一段碾壓完成并經(jīng)壓實度檢測合格后，應(yīng)立即開始養(yǎng)生。養(yǎng)生期不宜少于7天，基層在養(yǎng)生期間不得開放交通。不能完全封閉交通時，應(yīng)限制重車通行，并禁止車輛在上面調(diào)頭或急剎車，以免影響強度。養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)及時噴灑乳化瀝青作封層，減少基層干縮、溫縮引起的裂縫。必要時，水穩(wěn)層應(yīng)覆蓋草簾、麻袋或塑料薄膜養(yǎng)生。
三、結(jié)語與建議
水泥穩(wěn)定碎石作為基層起著承上啟下的作用，由于其水穩(wěn)性能好、早期強度高被廣泛使用，若要使之達到應(yīng)有的效果，還應(yīng)注意以下幾點：
（1）控制好水泥的質(zhì)量和劑量；
（2）嚴(yán)格控制住混合料的級配；
（3）含水量直接影響壓實效果，因此施工過程中應(yīng)做好料場與施工現(xiàn)場的銜接，力求混合料在最佳含水量下壓實；
（4）水泥穩(wěn)定碎石施工應(yīng)盡量避免高溫天氣；
關(guān)鍵詞:振動法;抗裂水泥穩(wěn)定碎石;施工質(zhì)量控制;公路路面
中圖分類號:U415
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-2374(2009)18-0123-02
要保證水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能,首先應(yīng)通過混合料的配合比設(shè)計予以保證。靜壓法設(shè)計混合料配合比的主要缺點是最大干密度過小、水泥劑量過大、級配不良、壓實度偏小、強度低,如需提高強度,所需水泥劑量增大,易產(chǎn)生干縮性裂縫,縫寬也越大。新近推廣的振動法設(shè)計混合料的配合比區(qū)別于重型擊實與靜壓成型,它是采用振動壓實儀確定最大干密度,后用振動壓實儀成型試件,作為室內(nèi)試驗設(shè)備,它能更好的模擬現(xiàn)場壓實情況,通過調(diào)節(jié)它的激振力和頻率可以達到現(xiàn)場壓路機的壓實效果。振動法配合比設(shè)計的主要特點是最大干密度大、水泥劑量低、強度高、干縮小,因此這種接近骨架密實型的粗級配具有較好的抗裂性能以及提高強度的最優(yōu)效果。
一、項目概述
鄭州至石人山高速公路路面五標(biāo)(K56+730～K67+800)全長11.07km,采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計速度120公里/小時,路基寬度28米。其主要工程有:4cm厚改性瀝青混凝土上面層,6cm厚改性瀝青混凝土中面層,10cm厚瀝青穩(wěn)定碎石下面層,改性乳化瀝青下封層,36cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層,18cm厚水泥穩(wěn)定碎石底基層等。水泥穩(wěn)定碎石基層K66+800～K67+800采用靜壓法設(shè)計配合比施工,K56+730～K66+800采用振動法優(yōu)化后的設(shè)計配合比施工。
二、水泥穩(wěn)定碎石基層混合料振動成型配合比設(shè)計
(一)原材料性質(zhì)分析
1.水泥。水泥作為穩(wěn)定劑,其質(zhì)量至關(guān)重要,尤其是對基層的干縮裂縫、溫縮裂縫而言,除了盡量使用水化熱低,終凝時間較長的水泥外,水泥品牌的選用應(yīng)考慮其質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)數(shù)量、運距等各種因素,要選用抗折強度較大的水泥,因為抗折強度越大,混合料抵抗內(nèi)部溫度應(yīng)力的抗拉強度越大,就越不易產(chǎn)生溫縮裂縫。快硬水泥、早強水泥以及受潮變質(zhì)的水泥嚴(yán)禁使用。
2.石料。水泥穩(wěn)定碎石基層的強度主要依靠碎石本身的強度、石料的嵌擠鎖結(jié)作用和水泥材料的穩(wěn)定膠結(jié)作用而形成的,就碎石而言應(yīng)滿足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)的規(guī)定,此外,經(jīng)過大量的試驗總結(jié),同時考慮到施工控制的可行性,碎石的針片狀含量應(yīng)
3.水。不用含有機雜質(zhì)的水,凡人畜飲用水及其它清潔無化學(xué)物質(zhì)、無污染的水均可使用。
(二)混合料配合比設(shè)計
本項目聯(lián)合了天津市市政工程設(shè)計研究院進行了振動法優(yōu)化配合比的設(shè)計,混合料級配設(shè)計計算見表1及圖1,確定的各種混合料最佳含水量、最大干密度結(jié)果見表1:
(三)目標(biāo)配合比設(shè)計結(jié)果
目標(biāo)配合比設(shè)計結(jié)果見表3,從工程經(jīng)濟性和現(xiàn)場拌和、施工工藝考慮,基層上部水泥穩(wěn)定碎石的水泥劑量確定為3.5∶100,基層下部水泥穩(wěn)定碎石的水泥劑量確定為3.0∶100。
三、施工質(zhì)量控制要點
施工質(zhì)量控制與《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)中的相關(guān)規(guī)定一致,需注意以下幾點:
(一)質(zhì)量控制要點
質(zhì)量控制的項目、頻率和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本與《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2004)中的相關(guān)規(guī)定一致,需特別指明的是水泥穩(wěn)定碎石基層齡期7～8d應(yīng)能取出完整的鉆件(鉆件尺寸φ15),上基層與下基層必須連接取出。
(二)拌和控制要點
混合料要經(jīng)過試拌、檢測、調(diào)整后正式拌和,應(yīng)加強原材料篩分檢測頻率,嚴(yán)格控制級配,每3小時篩分一次,并根據(jù)篩分結(jié)果及時調(diào)整原材料比例,施工過程中,每施工3公里時隨機取料在室內(nèi)振動成型試件,進行強度試驗。在施工過程中水泥劑量增加0.5%,含水量視天氣及運距而定增加0.5%～1.0%。
(三)攤鋪控制要點
攤鋪前應(yīng)將表面清掃干凈,并灑水潤濕,通過總結(jié)大量的施工經(jīng)驗來看,下基層施工時在底基層噴灑水泥漿,上基層施工時也在下基層表面噴灑水泥漿,這種方式從連接效果來看是比較合適的(水灰比C∶W=1∶3)。攤鋪機擋板前加鋼板避免上下離析。
(四)碾壓控制要點
振動法設(shè)計的水泥穩(wěn)定碎石基層混合料的碾壓包括初壓、復(fù)壓和終壓,碾壓共計6～7遍:初壓可使用膠輪壓路機或振動壓路機靜碾壓1遍;復(fù)壓使用振動壓路機振動碾壓4遍;終壓可使用膠輪壓路機或振動壓路機靜壓1～2遍。嚴(yán)格控制碾壓時的含水量,施工碾壓時含水量越大,結(jié)構(gòu)層越易產(chǎn)生干縮裂縫。碾壓后的基層表面粗糙、均勻,不出現(xiàn)起皮、光滑現(xiàn)象。
(五)養(yǎng)生控制要點
每一段碾壓完成并經(jīng)壓實度檢測合格后,立即進行養(yǎng)生,采用土工布覆蓋養(yǎng)生,覆蓋前灑足水,而且時間不宜少于7d。合理的養(yǎng)生既是保證水泥穩(wěn)定碎石強度的需要,又是減少和避免干縮裂縫的措施,如果鋪筑后養(yǎng)生不及時或忽干忽濕,導(dǎo)致水分散失較快,干縮應(yīng)力急劇增大而此時的抗應(yīng)變能力還較低,就易產(chǎn)生干縮裂縫,并隨時間增長裂縫增加。
(六)對離析現(xiàn)象的控制
1.避免原材料離析現(xiàn)象的發(fā)生。
2.混合料裝車要前后移動,避免形成錐體造成混合料離析。
3.對攤鋪現(xiàn)場出現(xiàn)的離析,派專人進行處理,局部挖除換填均勻的混合料,禁止補灑細(xì)集料處理。
4.保證攤鋪機料槽內(nèi)混合料在螺旋器2/3高度處,盡量避免攤鋪離析。
(七)強度與基層裂縫間距的關(guān)系對比
本項目通過對振動成型與靜壓成型的水泥穩(wěn)定碎石混合料無側(cè)限抗壓強度與裂縫間距關(guān)系對比(如圖2所示)可知水泥穩(wěn)定碎石混合料無側(cè)限抗壓強度與裂縫間距有較顯著的相關(guān)關(guān)系?？箟簭姸仍礁?裂縫間距越小,即相同長度段裂縫數(shù)量越少。說明為提高半剛性基層抗裂能力,不宜采用提高水泥劑量的途徑增加強度。另一方面,與靜壓成型試件強度相比,振動成型試件強度與裂縫間距相關(guān)關(guān)系更為顯著。
四、結(jié)論
本項目采用振動成型方式設(shè)計的水泥穩(wěn)定碎石基層級配組成與靜壓成型方式設(shè)計結(jié)果相比水泥劑量降低1%～1.5%,強度提高1.5～2倍,相同水泥劑量下,振動成型試件干縮抗裂系數(shù)是靜壓成型條件下的1.5倍,表明振動成型材料抗裂及抗沖刷能力大幅度提高,且此種混合料在振動壓實作用下施工的基層彎沉值小,表明基層板體性好,承載能力高。水泥穩(wěn)定碎石基層均勻、密實、強度、厚度等均滿足規(guī)范及設(shè)計要求。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定基層裂縫形成過程、；裂縫分類；產(chǎn)生原因
中圖分類號：U416.214 文獻標(biāo)識碼：A
一、引言： 水泥穩(wěn)定基層在施工完成及使用終結(jié)過程中，由于結(jié)構(gòu)本身、材料特性，外載影響及自然因素的影響等，會產(chǎn)生不同層次及結(jié)構(gòu)的裂縫破壞，我們把這一過程可分為施工前過程，施工過程，使用及維護過程。
施工前過程
施工前過程是指在公路路基、墊層及底基層施工完成后至水泥穩(wěn)定碎石施工前這一階段。水泥穩(wěn)定基層是一個半剛性基層，對基礎(chǔ)的強度，穩(wěn)定性，路基的均勻性更為重要，路基施工中由于設(shè)計，施工及特殊地質(zhì)造成的路基的強度，穩(wěn)定性及均勻性不足或缺陷我們稱作施工前過程。所以我們要想獲得良好的基層效果，必須加強這一過程的設(shè)計及施工控制，真正做成強基薄面。為基層病害的防治做好第一步。
施工過程
施工過程是指路基底基層驗收開始施工水泥穩(wěn)定基層至交付使用這一過程。這一過程是水泥穩(wěn)定碎石基層成敗的關(guān)鍵，從底基層的修補與驗收，原材料的選擇與控制，施工過程的拌和攤鋪及養(yǎng)生，交通開放。其中的每個環(huán)節(jié)都將對水泥穩(wěn)定基層的施工成敗產(chǎn)生決定作用。這是水泥穩(wěn)定碎石基層的裂縫形成主要階段，是裂縫產(chǎn)生的源頭。我們要控制好這一階段的施工工藝，我們的水泥穩(wěn)定基層施工已成工大半。
（三）使用及維護過程
公路是一個動態(tài)的受力體，不但受到汽車等荷載的影響，更受到其它自然物質(zhì)的侵害，如雨雪等。我們只有防微杜漸，從頭做起，及時有效防護，才能有效地把在施工中造成，使用中擴大的病害有效制止。同時提高公路的運輸效力，降低養(yǎng)護成本，獲得良好的經(jīng)濟和社會效益。
裂縫類型水泥兆定碎石基層的裂縫破壞主要經(jīng)歷了三個階段。原材料融期的收縮裂縫，使用中的內(nèi)應(yīng)力作用裂縫及后期外力裂縫階段，其分類如下。
收縮裂縫，水泥穩(wěn)定基層的各原材料在加水經(jīng)抖合鋪筑輾壓后至強度達至穩(wěn)定的28天內(nèi)產(chǎn)生。主要是由于壓實后的水泥穩(wěn)定基層中的水不斷蒸發(fā)和水泥水化作用使水分不斷減速少，產(chǎn)生毛細(xì)管作用、吸附作用、分子間力作用以及材料礦物晶體、凝膠體層間水的作用、碳化收縮作用等，使水泥穩(wěn)定基層壓實體產(chǎn)生體積收縮，形成收縮裂縫。此時裂縫一般較小并主要為橫向。一般深約2-3cm，寬約1mm左右。
內(nèi)應(yīng)力裂縫：由于收縮裂縫的原因，水泥穩(wěn)定基層在經(jīng)過一個完整季節(jié)后，由于受內(nèi)應(yīng)力影響，水泥穩(wěn)定基層自身材料干縮及溫差等因素過程完成，此時的受力體已重新進行組合分配形成新的受力體，水泥穩(wěn)定基層形成了長度不等的相對獨立的受力板塊。一般開裂間距為7米左右，縫寬進一步增大。應(yīng)力裂縫主要還是橫向裂縫為主。
后期裂縫：中期內(nèi)應(yīng)力裂縫產(chǎn)生并成型后，水泥穩(wěn)定基層形成相對無限連續(xù)的簡支板受力體系。由于收縮裂縫及內(nèi)應(yīng)力裂縫的不斷增大，并同時伴有縱向裂縫的形成，最終會愉網(wǎng)裂片區(qū)的形式出現(xiàn)。此時由于受外力作用特別是車輛造成裂縫進一步擴大，加之自然原因特別是水的侵害，裂縫中由水的侵入導(dǎo)致路基強度降低，裂縫兩邊的水泥穩(wěn)定基層逐步懸空形成相對懸臂板，以至整個基層的破壞。此階段裂縫發(fā)展快，破壞段以網(wǎng)狀出現(xiàn)，水泥穩(wěn)定基層形成獨立板塊。并隨之造成路基的連帶影響。如遇雨季則由于水的浸入導(dǎo)致翻漿。
三、裂縫產(chǎn)生原因；裂縫形成原因是多種多樣的，并且之間交錯影響是相小當(dāng)?shù)拇?，單從某一方面同梓無法從根本上，只有通過大量的試驗及實踐不斷總結(jié)。但萬變不離其中，我們只要抓住主要的，從源頭上，就能從根本上控制其 生，并在實踐中不斷探索，最終有效解決這一問題?？偨Y(jié)起來主要有以下幾方面的原因。
（一）路基排水功能，路基的整體穩(wěn)定是所有穩(wěn)定的前提，水是造成路基不穩(wěn)的主要因素，特別是在地下水豐富的地區(qū)修筑公路，路基的排水更是重中之重，所以做好路基的排水系統(tǒng)顯得猶為重要，基層是一個處在面層與底基層之間的主承重層，它的穩(wěn)定是整 個路基的關(guān)鍵。在路基施工別要處理好路基排水，特別是地下水，必須保證地下水位在路基中不至影響路基強度，否則一切者將是多余。在雨較多地區(qū)還應(yīng)采取增大路拱橫坡的方法加快路基水的排除，保證路基不長時間受水的影響。
（二）底基層強度及均勻性，底基層是一個承上啟下的結(jié)構(gòu)層，主要作用是吸收和分散車輛的下傳力以及水泥穩(wěn)定基層的拉應(yīng)力，減速輕車輛荷載對路基的作用力，排除路面滲水，隔斷路基地下水和毛細(xì)水上升等。其強度、剛度及穩(wěn)定性是至關(guān)重要和顯而易見的，公路施工中合格證其強度、剛度容易做到，但水泥稱定基層一個半剛性基層，它的受力不但要求其底基層有足夠的強底和剛度更有其均勻性，如底基層的強度不均勻，使水泥穩(wěn)定基層相對形成無限連續(xù)簡支板受力體系，會導(dǎo)致承受能力的不同，雖都能滿足強底要求，但在日積月累的受力過程中，由其是動載使用過程，會導(dǎo)致基層的疲勞損壞而產(chǎn)生不均勻沉降，產(chǎn)生裂縫。
（三）材料性質(zhì)及結(jié)構(gòu)，路基基層本身材料的物理及化學(xué)屯基層的穩(wěn)定性，路基基層作為一個不斷受外力干擾的物體，其本身的性質(zhì)決定著在自然條件下的穩(wěn)定性。因而水泥穩(wěn)定基層選和石應(yīng)為強度、磨耗及壓碎值都能滿足要求的石料。否則將是水泥穩(wěn)定基層病害的潛在因素。一個不合理的路面結(jié)構(gòu)，猶如一個只具華麗外表的人，最終經(jīng)不住事實的考驗。
（四）外部環(huán)境因素，外部環(huán)境因素是指受自然侵害，地質(zhì)條件，地貌，水力水文等影響。是基層在受主要荷載破壞時起到推波助瀾的作用。加速且加重其破壞程度。
綜上所述，水泥穩(wěn)定基層的裂縫原因是一個多因素綜合的過程，它與工程地質(zhì)，水利水文，公路選線，路基穩(wěn)定，路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計，原材料的選用，施工控制及使用都有很大的關(guān)系，單從某一方面支研究和控制，都將不會成功，只有全面的，一切從實際出發(fā)，實事求是地開展工作，通過大量的實踐與試驗，才能從中掌握其主要因素，從而抓住主要問題及影響其性能的主要所在，從而更加合理，有效地應(yīng)用好這一基層結(jié)構(gòu)。
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關(guān)鍵詞： 水穩(wěn)基層；雙層連鋪；施工工藝
中圖分類號：U416.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）16-0115-02
0 引言
近年來，隨著我國高等級公路路面建設(shè)的迅速發(fā)展， 在高等級公路路面基層施工中通過采用水泥穩(wěn)定粒料半剛性基層的方式進行處理。水泥穩(wěn)定粒料的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：早期強度高，水穩(wěn)定性好。傳統(tǒng)的施工方式在攤鋪剛剛完成時，水泥沒有水化反應(yīng)，強度比較低，需要養(yǎng)生，導(dǎo)致交通阻塞，因養(yǎng)生延長施工時間。當(dāng)前道路工程技術(shù)人員特別關(guān)注提高水泥穩(wěn)定粒料施工進度的問題。本文結(jié)合施工經(jīng)驗，遵循國家、行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，經(jīng)過準(zhǔn)備和不斷試驗，采用較為實用的水泥穩(wěn)定粒料基層連鋪的施工方法對即平高速公路基層進行施工。
山東省公路網(wǎng)主框架為“五縱、四橫、一環(huán)”，即平高速公路工程全長94.276km，路基寬28m，雙向四車道，設(shè)計時速120km/h，把青島市與同三高速、濰萊高速、威烏高速進行連接，北至京、津及華北大部分地區(qū)，西達山西、內(nèi)蒙等地，是對山東省公路網(wǎng)的補充和完善。
即平高速公路路面底基層為18cm的水泥穩(wěn)定砂礫；上、下基層為18cm水泥穩(wěn)定碎石，基層設(shè)計強度為3.2Mpa。通過水泥穩(wěn)定粒料基層連鋪的方式進行施工，在施工過程中，采用兩層同時攤鋪、同時施工，即上基層的攤鋪碾壓工作在下基層水泥穩(wěn)定碎石初凝前完成。節(jié)省7天對下基層的養(yǎng)生時間，在一定程度上提高了施工效率，這是水泥穩(wěn)定碎石的優(yōu)勢所在。通過進一步研究水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪技術(shù)發(fā)現(xiàn)：采用雙層連鋪處理的水穩(wěn)基層其整體力學(xué)性能十分良好，避免了因上、下基層連接處理不到位出現(xiàn)基層破壞現(xiàn)象，半剛性基層的路用性能得到有效提高。因此，研究水泥穩(wěn)定碎石雙層連鋪工藝現(xiàn)實意義重大。
1 原材料
與傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定碎石基層相比，雙層連鋪在水泥的初終時間方面存在差異。在雙層連鋪施工時，由于雙層連鋪時存在時間跨度，要在下層水泥初凝前完成上層施工。所以，該工藝受水泥初凝時間的長短影響較大。經(jīng)論證水泥初凝時間達到6h以上，因此，施工時要詳細(xì)考慮到運距、攤鋪、碾壓等實際情況。
即平高速公路施工時，為了滿足初凝時間達到6h以上，通過采用添加緩凝劑的方式處理水泥，使水泥的初凝時間由189分鐘提高到312分鐘，符合了水泥的初凝時間的要求。
2 試驗段試驗
2.1 試驗段的目的
2.1.1 確定合適的工作段落。施工段落長度的合理性，要根據(jù)水泥初凝時間和施工效率進行確定。如果攤鋪段落過短時由于過于頻繁移動攤鋪機相應(yīng)生產(chǎn)效率較低，當(dāng)攤鋪段落過長，上基層很難保證在下基層水泥初凝時間內(nèi)完成碾壓等工作。本工程通過不同段落的試驗段試驗，最終確定了雙層連鋪的合理段落長度為100m～150m。
2.1.2 檢驗各項指標(biāo)能否達到規(guī)范與設(shè)計要求。上基層攤鋪完畢后，對下基層進行擾動和破壞，驗證各項指標(biāo)是否滿足規(guī)范與設(shè)計的要求；為了縮短下基層的養(yǎng)生過程，下基層完成攤鋪后立刻對上基層施工，這樣對下基層的強度是否產(chǎn)生影響；7d驗收時鉆出的芯樣是否符合要求。
2.1.3 確定各項施工參數(shù)。通過試驗段施工，確定含水量、壓實遍數(shù)等施工參數(shù)。
2.2 試驗段的實施 取100米的施工段落，以正常施工速度進行施工，2小時完成下基層的施工，緊接進行上基層的施工。施工過程中隨機檢測混合料到場的含水量，及時與拌合場溝通，控制好混合料的含水量。保證混合料的供應(yīng)及時，嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)，及時檢測壓實度，以保證碾壓密實。
3 相關(guān)試驗檢測
水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪試驗檢測主要有攤鋪過程中的壓實度、含水量和在雙層碾壓完成后強度試驗等。
3.1 碾壓過程中試驗檢測 水泥穩(wěn)定碎石雙層連鋪過程中與常規(guī)攤鋪方法唯一不同的就是壓實度的過程檢測，本工程壓實度檢測控制標(biāo)準(zhǔn)為98%。
雙層連鋪的前提條件為下層壓實度必須滿足相關(guān)技術(shù)文件的要求。為此施工單位在進行雙層水穩(wěn)基層連鋪作業(yè)時，應(yīng)加強對攤鋪現(xiàn)場壓實效果的檢驗，特別是現(xiàn)在本標(biāo)段工作面較多的情況下，適當(dāng)增加了現(xiàn)場試驗技術(shù)人員，保證每一個作業(yè)面至少2名試驗檢測人員，在下層攤鋪完成后及時對碾壓效果進行檢驗。
3.2 雙層養(yǎng)生結(jié)束后試驗檢測 當(dāng)雙層連鋪養(yǎng)生結(jié)束后，應(yīng)按照要求對雙層水泥穩(wěn)定碎石基層進行取芯，取芯結(jié)果應(yīng)保證雙層連鋪的水穩(wěn)基層完整、密實，能取出雙層水穩(wěn)芯樣，該工作主要是驗證水穩(wěn)碎石雙層連鋪成功與否。對不能取出完整芯樣的段落，首先對其進行分析、總結(jié)，然后確定出不能取出芯樣的段落重新進行鋪筑工作。
3.3 試驗段取樣結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 7d后分別對四處不同位置進行取芯，調(diào)查數(shù)據(jù)如表1所示。
4 雙層連鋪水穩(wěn)基層
芯樣強度采用7d無側(cè)限抗壓強度，對表1中數(shù)據(jù)進行分析可知：雙層連鋪的下基層芯樣強度全部合格，均大于設(shè)計強度；個別芯樣有缺邊現(xiàn)象但不松散，符合設(shè)計工藝結(jié)果。
本工程各合同段經(jīng)過加長鉆頭取芯均能取出完整芯樣，常規(guī)施工方法相比雙層連鋪水穩(wěn)基層間連接較好、兩層為一整體，分體現(xiàn)了雙層連鋪的優(yōu)越性。同時大大縮短了施工工期。
經(jīng)過本工程的實踐總結(jié)，可以看出水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪技術(shù)具有如下幾點優(yōu)點：①雙層連鋪基層具有雙層基層連接效果佳，整體力學(xué)性能較好，能夠有效提高路面結(jié)構(gòu)層整體承載力。②減少了下基層的養(yǎng)生工作，從而減少施工養(yǎng)護相關(guān)費用。③工序銜接緊湊，工作效率更高，明顯加快工程進度，大大縮短了工期。④及時噴灑透層油，使透層油充分滲透、封水，既減少了污染，又提高了保水養(yǎng)生能力，還提高了整體基層強度。
通過對水泥穩(wěn)定碎石基層的雙層連鋪工藝在即平高速公路的應(yīng)用可知，該工藝與傳統(tǒng)工藝相比具有明顯的優(yōu)越性。因此廣泛推廣水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪工藝具有較為重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻：
[1]JTJ034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].
