【摘 要】通過廣東省開平市-陽江市高速公路陽江段水泥穩(wěn)定基層的施工實踐,詳細闡述了水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵步驟,以及應(yīng)注意的幾個問題。
【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石;基層;施工;質(zhì)量控制
水泥穩(wěn)定碎石具有良好的力學(xué)性能和板體性、水穩(wěn)性以及抗凍性等優(yōu)點,被廣泛用于修建高速公路路面基層或底基層。雖然其優(yōu)點很多,使用范圍也比較廣泛,但是若對其特點了解不足,施工質(zhì)量控制不好,就不能充分發(fā)揚其長處,甚至?xí)粝鹿こ屉[患,造成嚴重的后果。筆者以開陽高速陽江段水泥穩(wěn)定碎石基層施工實踐為例,淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制。
一．工程概況廣東省開平-陽江高速公路是全國高等級公路網(wǎng)國道主干線同江-三亞高速公路的一段,既是廣東高速公路網(wǎng)的重要組成部分,也是粵西交通大動脈,全長126km,2000年9月動工,計劃2003年6月通車。按平原微丘區(qū)設(shè)計,雙向四車道,寬28m,全互通、全立交、全封閉,路面結(jié)構(gòu)上面層為4cm瀝青混凝土AK-16A,中面層為5cmAC-20中粒式瀝青混凝土,下面層為6cmAC-25粗粒式瀝青混凝土;1cm厚瀝青中砂下封層,18cm水泥穩(wěn)定碎石上基層,18cm水泥穩(wěn)定碎石下基層,20cm水泥穩(wěn)定粒料底基層,15cm級配碎石墊層。
二．原材料質(zhì)量控制 1水泥。水泥作為集合料的一種穩(wěn)定劑,其質(zhì)量對集料的質(zhì)量是至關(guān)重要的,施工時選用終凝時間較長,標(biāo)號較低的水泥。為使穩(wěn)定土有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及保證其具有足夠的強度,不應(yīng)使用快凝水泥、早強水泥以及受潮變質(zhì)水泥。按合同要求本標(biāo)段使用由業(yè)主指定的水泥廠家提供的優(yōu)質(zhì)免檢水泥:廣東英德水泥廠熊貓牌425號普通硅酸鹽水泥。 2碎石。本標(biāo)段沿線碎石儲量較為豐富,石料強度較高,大部分施工段能就近開采,按路面墊層、底基層、基層施工的要求和用量,依經(jīng)濟合理的原則,經(jīng)過對沿線附設(shè)的石料加工場的原材料的調(diào)查、試驗,分別選定那程嶺、漠地垌、陽西程興石場作為三個基層拌和站使用碎石、石屑材料的供用場。碎石采用1～3cm,經(jīng)實驗篩分在單級配區(qū)間。通過實驗嚴格控制碎石的其他指標(biāo),壓碎值不大于30%,液限不超過25%,塑性指數(shù)小于6,有機質(zhì)含量不超過2%,硫酸鹽含量不超過0.25%等。 3砂料。沿線大小河流較多,河砂儲量豐富,為石英質(zhì)中粗砂,采集方便,經(jīng)實驗各項指標(biāo)符合規(guī)范要求。加之沿線降雨量充沛,河流溝溪縱橫交錯,地下水位較高,經(jīng)實驗水質(zhì)比較純潔,人畜就地飲用,農(nóng)作物灌溉都不存在問題,所以沿線水可用以混合料的施工。
三．混合料的組成設(shè)計
3.1路面底基層路面兩階段施工圖設(shè)計對路面底基層材料特性的要求中指出:“底基層所用材料為水泥穩(wěn)定粒料,其中粒料首選石屑,若石屑供應(yīng)不足時,可采用碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料,摻配比例通過實驗確定。”按設(shè)計要求于2002年2月3日鋪筑路面底基層試驗路時,采用4%水泥石屑材料,通過鋪筑實驗路發(fā)現(xiàn),用水泥石屑作底基層存在兩方面問題:主要是工程質(zhì)量方面,由于路面底基層用純石屑集料,集料中缺少粗骨料,養(yǎng)生期結(jié)束后,由于干縮、溫縮效應(yīng),路面底基層易產(chǎn)生對工程質(zhì)量極為不利的橫向裂縫,且在養(yǎng)生期結(jié)束仍需繼續(xù)養(yǎng)生,從而增加工程成本。其次是材料供應(yīng)方面,由于石屑材料為石場碎石生產(chǎn)過程的附帶品,其產(chǎn)量僅為碎石產(chǎn)量的25%,因路面墊層、路面基層集料中都需石屑,如路面底基層用集料采用純石屑,則石屑在開工后的短期內(nèi)將面臨嚴重短缺的不利局面,基于上述兩個原因底基層改為水泥級配碎石。路面底基層集料用碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料的多組配合比的設(shè)計工作,是以節(jié)省石屑、增加施工和易性,保證路基質(zhì)量和使路面底基層具有良好強度和板體性,減少混合料離析等為原則。通過優(yōu)化配合比實驗,試鋪實驗路段,確立了路面底基層的施工配合比為4%水泥穩(wěn)定粒料,其中集料的摻配比例第一組為:2～4cm碎石∶1～3cm碎石∶石屑∶粗砂=20∶25∶35∶20。碾壓混合料的含水量為6.8%,干容重為2.225g/cm3;第二組為2～4cm碎石∶1～3cm碎石∶石屑∶中粗砂=15∶25∶40∶25。碾壓混合料含水量為7.0%,干容重為2.230g/cm3,以上兩組配合比可根據(jù)附近材料的供應(yīng)情況選用,因為兩組配合比通過試驗試鋪各項指標(biāo)滿足技術(shù)規(guī)范要求。
3.2路面基層采用6%水泥、碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料進行配合比設(shè)計,以保證工程量為主,同時考慮材料供應(yīng)情況及施工易操作為原則,經(jīng)優(yōu)化配合比實驗,通過試驗路段的鋪筑,確定了路面基層的施工配合比為5.5%水泥穩(wěn)定碎石,其中集料的摻配比例:1～3cm碎石∶石屑∶中粗砂=45∶35∶20,碾壓混合料的含水量為6.9%,干容重為2.240g/cm3。
【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石;基層;施工;質(zhì)量控制
水泥穩(wěn)定碎石具有良好的力學(xué)性能和板體性、水穩(wěn)性以及抗凍性等優(yōu)點,被廣泛用于修建高速公路路面基層或底基層。雖然其優(yōu)點很多,使用范圍也比較廣泛,但是若對其特點了解不足,施工質(zhì)量控制不好,就不能充分發(fā)揚其長處,甚至?xí)粝鹿こ屉[患,造成嚴重的后果。筆者以開陽高速陽江段水泥穩(wěn)定碎石基層施工實踐為例,淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制。
一．工程概況廣東省開平-陽江高速公路是全國高等級公路網(wǎng)國道主干線同江-三亞高速公路的一段,既是廣東高速公路網(wǎng)的重要組成部分,也是粵西交通大動脈,全長126km,2000年9月動工,計劃2003年6月通車。按平原微丘區(qū)設(shè)計,雙向四車道,寬28m,全互通、全立交、全封閉,路面結(jié)構(gòu)上面層為4cm瀝青混凝土AK-16A,中面層為5cmAC-20中粒式瀝青混凝土,下面層為6cmAC-25粗粒式瀝青混凝土;1cm厚瀝青中砂下封層,18cm水泥穩(wěn)定碎石上基層,18cm水泥穩(wěn)定碎石下基層,20cm水泥穩(wěn)定粒料底基層,15cm級配碎石墊層。
二．原材料質(zhì)量控制 1水泥。水泥作為集合料的一種穩(wěn)定劑,其質(zhì)量對集料的質(zhì)量是至關(guān)重要的,施工時選用終凝時間較長,標(biāo)號較低的水泥。為使穩(wěn)定土有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及保證其具有足夠的強度,不應(yīng)使用快凝水泥、早強水泥以及受潮變質(zhì)水泥。按合同要求本標(biāo)段使用由業(yè)主指定的水泥廠家提供的優(yōu)質(zhì)免檢水泥:廣東英德水泥廠熊貓牌425號普通硅酸鹽水泥。 2碎石。本標(biāo)段沿線碎石儲量較為豐富,石料強度較高,大部分施工段能就近開采,按路面墊層、底基層、基層施工的要求和用量,依經(jīng)濟合理的原則,經(jīng)過對沿線附設(shè)的石料加工場的原材料的調(diào)查、試驗,分別選定那程嶺、漠地垌、陽西程興石場作為三個基層拌和站使用碎石、石屑材料的供用場。碎石采用1～3cm,經(jīng)實驗篩分在單級配區(qū)間。通過實驗嚴格控制碎石的其他指標(biāo),壓碎值不大于30%,液限不超過25%,塑性指數(shù)小于6,有機質(zhì)含量不超過2%,硫酸鹽含量不超過0.25%等。 3砂料。沿線大小河流較多,河砂儲量豐富,為石英質(zhì)中粗砂,采集方便,經(jīng)實驗各項指標(biāo)符合規(guī)范要求。加之沿線降雨量充沛,河流溝溪縱橫交錯,地下水位較高,經(jīng)實驗水質(zhì)比較純潔,人畜就地飲用,農(nóng)作物灌溉都不存在問題,所以沿線水可用以混合料的施工。
三．混合料的組成設(shè)計
3.1路面底基層路面兩階段施工圖設(shè)計對路面底基層材料特性的要求中指出:“底基層所用材料為水泥穩(wěn)定粒料,其中粒料首選石屑,若石屑供應(yīng)不足時,可采用碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料,摻配比例通過實驗確定。”按設(shè)計要求于2002年2月3日鋪筑路面底基層試驗路時,采用4%水泥石屑材料,通過鋪筑實驗路發(fā)現(xiàn),用水泥石屑作底基層存在兩方面問題:主要是工程質(zhì)量方面,由于路面底基層用純石屑集料,集料中缺少粗骨料,養(yǎng)生期結(jié)束后,由于干縮、溫縮效應(yīng),路面底基層易產(chǎn)生對工程質(zhì)量極為不利的橫向裂縫,且在養(yǎng)生期結(jié)束仍需繼續(xù)養(yǎng)生,從而增加工程成本。其次是材料供應(yīng)方面,由于石屑材料為石場碎石生產(chǎn)過程的附帶品,其產(chǎn)量僅為碎石產(chǎn)量的25%,因路面墊層、路面基層集料中都需石屑,如路面底基層用集料采用純石屑,則石屑在開工后的短期內(nèi)將面臨嚴重短缺的不利局面,基于上述兩個原因底基層改為水泥級配碎石。路面底基層集料用碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料的多組配合比的設(shè)計工作,是以節(jié)省石屑、增加施工和易性,保證路基質(zhì)量和使路面底基層具有良好強度和板體性,減少混合料離析等為原則。通過優(yōu)化配合比實驗,試鋪實驗路段,確立了路面底基層的施工配合比為4%水泥穩(wěn)定粒料,其中集料的摻配比例第一組為:2～4cm碎石∶1～3cm碎石∶石屑∶粗砂=20∶25∶35∶20。碾壓混合料的含水量為6.8%,干容重為2.225g/cm3;第二組為2～4cm碎石∶1～3cm碎石∶石屑∶中粗砂=15∶25∶40∶25。碾壓混合料含水量為7.0%,干容重為2.230g/cm3,以上兩組配合比可根據(jù)附近材料的供應(yīng)情況選用,因為兩組配合比通過試驗試鋪各項指標(biāo)滿足技術(shù)規(guī)范要求。
3.2路面基層采用6%水泥、碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料進行配合比設(shè)計,以保證工程量為主,同時考慮材料供應(yīng)情況及施工易操作為原則,經(jīng)優(yōu)化配合比實驗,通過試驗路段的鋪筑,確定了路面基層的施工配合比為5.5%水泥穩(wěn)定碎石,其中集料的摻配比例:1～3cm碎石∶石屑∶中粗砂=45∶35∶20,碾壓混合料的含水量為6.9%,干容重為2.240g/cm3。