水泥稳定碎石基层常见质量问题

　　摘要：由于水泥稳定碎石具有良好的力学性能和整体性，水稳性以及抗冻性等优点，因此，在近几年的高等级公路建设中被广泛用于路面基层或底基层，基层及底基层是路面工程的主要承重层，起到关键的作用，施工质量控制不好，则达不到使用效果，无法体现其优点，甚至今后留下工程隐患，造成路面损坏。针对水泥稳定碎石基层或底基层的质量问题，浅淡水泥稳定碎石解决问题的对策。
　　关键词：水泥稳定基层、质量控制、成因、对策。
　　工程概况
　　某一级公路是港口连接工业园的重要路段，路线长60Km,路面优化设计后路面结构层为：面层为26cm,20cm水泥稳定碎石基层，1cm乳化沥青封油层，18cm级配碎石底基层。根据路面施工技术规范的要求，水泥稳定基层机械化，施工机械的性能及机械的组合对施工质量影响极大。如果稳定工厂拌和采用连续式的拌和设备，形成先天性的不足：计量系统的误差较大，特别是水泥的计量不精确；搅拌时间不够混合料均匀性差；含水量的控制误差偏大；在这样的条件下生产出来的稳定土材料由于较大的背离了设计配合比曲线，因此对质量影响甚大。采用强制式稳定土拌和机（产能500t/h），有效地避免了质量隐患。水泥稳定基层用一台YJ12～15振动压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过15cm，用一台YJ18～20振动压路机碾压时，每层的压实厚度≯20cm，采用能量大的振动压路机碾压时，每层的压实厚度可以根据试验适当增加；压实厚超过去上述规定时，应分层铺筑，实际上，当压实d＞20cm时，就很难压实。对于分层铺筑，紧接在下稳定层混合料终凝之前铺筑完上层，对于该种施工方法常见的质量问题浅谈形成原因及控制。
　　一、 水泥稳定碎石基层常见的质量问题
　　水泥稳定碎石基层铺筑碾压成形，按技术规范养生7天以后，从钻芯取样情况看，芯样主要存在以下问题：
　　1、 分层：
　　基层上、下铺筑层分层会削弱基层的整体强度。由于当时铺筑上层时没有很好控制下层初凝时间的铺筑，在重车碾压的作用下，基层极易被碾碎。
　　2、 不密实、蜂窝的现象比较普遍，甚至松散不成型，特别是基层底部：
　　这种现象的基层抗压强度较差，在车辆荷载的反复的作用下，基层很快就会出现开裂，雨水容易通过不密实的基层渗入到底基层及路基，使整个结构层的强度受到破坏，进而影响整体路面结构层的使用寿命。
　　3、 施工缝衔接质量差
　　施工缝衔接质量差表现为搭接处差，靠近模板30cm处压路机压不到的地方，应采取振动打夯机夯实。路面早期损坏往往从施工缝开始。
　　二、质量总是形成的原因及控制
　　1、分层原因
　　①基层上、下层施工的时间间隔过长，如果仅有一台压路机，要避免上下层的现象，必须严格控制下层的分段铺筑长度，下层分段铺筑的长度要根据拌和楼的生产能力及碾压时间来确定，以保证上层铺筑碾压在下层铺筑的混合料不超过终凝时间，要尽量缩短施工中断时间。
　　②混合料的含水量缩小
　　混合料应在最佳含水量下进行碾压，特别是夏天，白天气温高，水分蒸发较快，下层已经达不到最佳含水量，上、下层粘结就不好。混合料的含水量应在最佳含水量的基础上再加0.5%～1%,含水量应在铺筑现场测定.当铺筑上层时,应注意将下层表面洒水湿润后再铺筑。
　　③水泥初凝时间不够稳定
　　水泥稳定碎石基层宜用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥.从实际抽样情况来分析,每批水泥的初凝时间均有差别,而且差别较大,有些初凝时间还达不到2h,终凝时间也仅为2h。
　　三、蜂窝、松散不成型原因
　　①水泥剂量达不到设计要求
　　水泥稳定碎石基层的水泥设计含水量一般为5%，如果水泥剂量少于设计要求，基层样品就容易出现蜂窝、松散不成型的现象。所以在水泥稳定碎石基层铺筑前必须对稳定土样和设备进行标定，并在施工的过程中做好混合料水泥剂量的检测工作，发现问题及时纠正。
　　②混合料含水量偏小
　　在堆料场须对碎石进行闷料，缩短搅拌时间，从而使材料搅拌均匀，材料过干，碾压不易实密实，铺筑时控制好混合料的是有必要的。承包人常常减少用水量使碾压的基层获得较好的平整度，这种片面追求表面平整度而忽视内在质量的做法是不可取的。通过200m的试验路段证明，检测分别为4.8%、5.9%(最佳含水量为5.4%)经压实养护7d后钻芯取样，前者芯样气孔较多，局部有蜂窝现象；后者芯样光滑密实，无气孔，蜂窝。从而可见含水量偏小时基层内在质量较差，而且这样基层顶面由于缺少水分，碾压过程中表面干燥不起桨，起不到粘结的作用,在行车的作用下，容易产生坑槽，使基层整体性破坏较快。为防止水分蒸发太快，混合料要边摊铺边及时碾压，控制好混合料初凝时间。为使基层能较好地保持湿润，在压路机上安装水箱，施工时，在水箱内装水，碾压过程中根据实际情况向基层顶面均匀洒水，使表面保持湿润。
　　③碾压不及时
　　混合料摊铺后不及时碾压，水分在夏天蒸发特别快，混合料干了或者超过初凝时间再来碾压，就很难压实，而且不符合施工技术规范要求。
　　④底基层顶面没有洒水保持湿润
　　钻芯取样的试验底3～5cm往往比较松散，因为铺筑时底基层吸取了混合料的部分水分，造成混合料底部过干，出现蜂窝，所以在基层铺筑过程中，用水车洒水使底基层顶面始终保持湿润。
　　⑤压实问题
　　基层分层铺筑的层厚一般为13～15cm，松铺系数由试验路段总结得出，YJ18振动压路机碾压的最佳含水量压实遍数为7遍，碾压程序为：YJ18振动压路机静压一遍→YJ18振动压路机小振一遍→YJ18振动压路机大振四遍→YJ18振动压路机静压一遍，碾压时，应重叠1/2轮宽，后轮必超过两段的接缝处，后轮碾压完路面全宽时，即为一遍．压路机的碾压速度，前两遍采用1.5～1.7Km/h为宜，往后以2～2.5Km/h为宜。严格压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，确保稳定层表面不受破坏。振压过多也不行，这种会压实变为松散。有时承包人为赶进度或压路机手职业道德差，不按照碾压程序进行碾压，压实遍数少于试验路段确定的最佳遍数，往往压实度不够，出现蜂窝、松散、不成型等问题。
　　⑥碎石材料级配问题
　　采购碎石中的石屑含量过少，没有很好填充空隙，从而混合料很难压实。根据规范规定，二级公路宜采用表１中的２号级配；一级公路宜采用表１中的３号级配，单个颗粒的最大粒径不应超过31.5mm。各粒的通过量以接近级配范围的中高限为宜，4.75mm以下的颗粒含量在40%左右较为合适，达不到的可以掺河砂或石屑补充，使级配碎石达到规范要求，这样比较容易压实。
　　             
　　
　　　　表1水泥稳定土的颗粒组成范围
　　三、施工缝衔接质量差
　　施工缝包括纵缝和横缝，施工缝是质量控制的薄弱环节，水泥稳定基层一般要求立钢模施工，立模后，压路机不易压到边，就是靠近模板边约30cm的部位往往压不到，压到也容易使钢模变形，也要保证纵缝的施工质量，这时采用小型打夯机进行夯实，注意洒水湿润，这样才比较容易夯实，打夯遍数也应该通过试验来确定。固定钢模使其不产生位移，保证接缝平顺垂直。
　　四、结束语
　　总之，水泥稳定碎石基层施工工艺归纳为：
　　开工前检查施工缝是否修凿垂直、平整，铺筑前施工缝和底基层要洒水湿润。
　　控制好混合料的最佳含水量、水泥剂量，铺筑时掌握好碾压时机，加强纵、横缝等薄弱环节的处理，使水泥稳定碎石基层能按质、按量完成。
　　参考文献：[1]JTJ034-2000,公路路面基层施工技术规范[S]