最新基礎公路水穩碎石基層配合比設計與質量控制的論文

　　摘 要：1.案例介紹 某公路工程由于車輛通行量大，設計使用青蹄脂SMA13+6cm 高性能改性瀝青混合料Sup19+8cm高性能瀝青混合料Sup25+6mm稀漿封層+36cm水泥穩定碎石基層+18cm水泥穩定碎石底基層。良好的板體性、水穩定性、高力學強度、強整體承載能力等是水泥穩定碎石基    

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　　1.案例介紹

　　某公路工程由于車輛通行量大，設計使用青蹄脂SMA13+6cm 高性能改性瀝青混合料Sup19+8cm高性能瀝青混合料Sup25+6mm稀漿封層+36cm水泥穩定碎石基層+18cm水泥穩定碎石底基層。良好的板體性、水穩定性、高力學強度、強整體承載能力等是水泥穩定碎石基層的典型特征。除此之外它也有一些缺點，如較差的抗變形能力，由于溫度、濕度和荷載作用的變化易出現裂縫等情況。由于設計人員與施工人員采用了降低水泥用量，提高混合料的級配，嚴格控制含水量及改進養護等措施，其抗裂性能提高，水穩碎石基層的抗裂性能也因為這些措施提高了很多。

　　2.配合比的合理設計

　　混合料的配合比設計的合理性與水穩碎石的抗裂性能息息相關。安新公路采用與重型擊實與靜壓成型完全不同的振動法配合比設計，此設備利用振動壓實儀確定最大干密度，然后用振動壓實儀成型試件，模擬現場壓實作業，激振力和頻率的調節可以取得現場壓路機的壓實效果。最大干密度大、水泥劑量低、強度高、干縮小是振動法配合比設計的典型特征，依據此方法設計的基層水穩一方面可以增強其強度，另一方面可以增強其抗裂能力。據研究成果表示，級配設計需要采用骨架密實型級配，這樣才能保證較強的抗裂性能。如表1所示，施工作業中，設計劑量及為水泥劑量為，含水量的增加需要根據天氣的實際情況而定，增加值需要控制在0.5%～1.0%之間。振動成型試驗機參數表面是一種上置式的振動壓實設備，模擬振動壓路機進行表面作業的情況，它的儀器參數與平時用的振動壓路機的參數很相似。

　　混合料的最大干密度與擊實方式之間關系密切，水泥劑量相同，1.068被確定為振動擊實與重型擊實最大干密度的比值，最佳含水量為0.84。混合料振動成型試件與靜壓成型試件相比，7d無側限的抗壓強度得到了很大的提高，水泥劑量是4%。從無側限抗壓強度平均值來講，振動成型試件是靜壓成型試件的2.67倍。圖1、2分別為靜壓成型試件和振動成型試件7d的剖面圖。據圖，相比于靜壓成型試件，振動成型試件的剖面結構密集且結實均勻、排列緊密是粗集料的分布特點，細集料及膠結料填充了粗集料的間隙，大的空隙用肉眼看不到，最終形成相對完整密實的整體。而靜壓成型試件的剖面比較松散，細集料及膠漿將中心的集料顆粒裹覆、膠結，但是比較松散，用手就可以剝落，粗集料的分布不均勻，可以看到很多分布在解剖面上的空隙。

　　3.高速公路水穩碎石基層施工的技術要領

　　3.1拌和廠的組織管理工作

　　根據實驗室規定配合比，配置合格的混合料是拌和廠的首要任務，集料、水泥劑量和用水量的管理是拌和廠最重要的管理工作。

　　1)硬化集料堆放場地，保證排水通暢;為避免各種集料的混雜，在不同的集料堆間設置適當高度的隔離墻，可以避免因材料混雜導致級配變蒸發異性的現象出現;為防止出現離析，集料的堆放高度須低于4m;裝載機裝料時要按規定從料堆的底部鏟裝，這樣可以防止粗料滾落過程出現的離析現象;為避免材料之間的混雜，料倉之間需要設置加高隔板;除此之外，為防止4號被雨淋，需用東西將其覆蓋。

　　2)每天施工前要對混合料篩分，檢查其級配比與目標配合比是否相配。

　　3)生產工作必須嚴格控制水泥的劑量，水泥劑量比設計高 0.2%。加強測試，實時觀察混合料有沒有出現灰條、灰團，色澤不正常、離析等現象。

　　4)為補償施工中出現的蒸發損失的水分，施工拌和的含水量于最佳含水量相比，即大約0.5%～1.0%。根據集料含水量、氣候及氣溫、距離等的變化調整水量的增加量。

　　3.2混合料運輸工作

　　因為夏季氣溫高、蒸發快，為減少水分損失，必須在45分鐘內將混合料運送到攤鋪現場并將其覆蓋。裝料時要利用3次裝料法，這樣可以減少混合料出現離析的現象，再將導向板設置在出料口，保證混合料順利滑落到車廂內。

　　3.3混合料攤鋪工作

　　為防止出現縱向接縫，將2臺攤鋪機一起攤鋪、碾壓。攤鋪過程中，為了保證攤鋪機受料斗內始終有一定量的混合料，盡量將其后端閘門開大，根據實際情況轉變螺旋分料器的轉動速度，保證攤鋪機在攤鋪過程中保持連續、穩定的工作狀態。安排專業人員檢查攤鋪機，一旦發現離析現象及時將其鏟除，再用新拌的混合料填補。鋪筑前將少量水泥漿灑在下承層表面，然后攤鋪上層有益于良好聯結的形成。

　　3.4混合料壓實工作

　　進行混合料壓實時把最大的碾壓長度確定為約 30米，碾壓的延遲時間小于2小時。碾壓工作要遵循先輕后重、先邊后中、由內到外的原則。首先用鋼輪壓路機在全寬范圍內進行初壓(靜壓)，然后再用重型振動壓路機和輪胎壓路機進行碾壓，直至按規定完成壓實工作。碾壓的速度需控制在2～3km/h范圍內。此過程中需要將混合料的含水量控制在最合適的數值，若表面水分蒸發較快，要有專門的人灑水補水;若有“彈簧”、松散、起皮等問題，必須派人以最快的速度翻開并換新拌混合料再碾壓。只有將碾壓輪重疊量控制為輪寬的1/3，才能使輪跡消失。

　　4.水泥穩定碎石基層裂縫出現的原因剖析

　　由于車輛荷載的作用，瀝青面層會因基層裂縫導致的反射裂縫出現一些病害，所以施工過程中盡最大努力減少裂縫產生。

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