水泥稳定碎石基层的质量通病及防治

水泥稳定碎石基层的质量通病及防治1、7d无侧限抗压强度不达标治理方法：加强进场水泥的验收和复检，无合格证的水泥不予验收，复检不合格的水泥禁止使用。加强操作工人的质量意识教育，防止偷工减料。加强搅拌设备的计量检测，保证计量精度在允许误差范围内。加强砂（石屑）、石原材料检验，但砂（石屑）、石原材料改变时，重新进行配合比试验。2、摊铺时粗细分离现象：摊铺时粗细料离析，出现梅花（粗料集中）砂窝（细料集中）危害：强度不均匀的基层，易从薄弱环节过早破坏。治理方法：加强操作工人的质量意识，保证搅拌过程的规范性；定期对搅拌机的计量装置进行检定，确保其计量精度；摊铺前对已离析的混合料人工重新搅拌；如果在碾压过程发现粗细集料集中现象，将其挖除，分别掺入粗、细料搅拌均匀，再摊铺碾压。3、压实度较差治理方法：加强搅拌设备的计量检定，保证其计量精度；因混合料在运输、摊铺碾压过程中会产生部分水份损失，搅拌时用水量原则上按大于最佳含水2%～3%进行控制；加强砂（石屑）、石原材料检测，当砂（石屑）、石原材料改变时，重新进行配合比试验；加强操作工人的质量意识教育，加强对操作工人的技术交底，确保碾压过程的规范性。4、基层出现松散现象治理方法：加强技术教育，提高操作人员、管理人员对混合料养生重要性的认识，严肃技术纪律，严格管理，严格执行混合料压实成型后在潮湿状态下养生的规定。养生时间控制不少于7d或养护至铺筑上层面层时为止；如施工区域封闭交通，则严禁施工车辆在已形成的基层面上通行；如施工区域未封闭交通，则尽可能在结构层外修筑临时便道让车辆通行，如确无法避免，则至少保证限制重车通行；加强操作工人的技术教育，保证操作过程的规范性，严禁压路机在已碾压成活的基层面上转弯、掉头。5、平整度差治理方法：加强混合料拌制过程的规范性；混合料卸料后如发现均匀性差，则人工重新拌合；加强基层碾压的规范性，不允许出现轮迹现象；碾压结束后，严禁压路机停放在刚成活的基层面上；采用拉线控制虚铺高度，除纵向拉线控制外，强调横向拉流动线进行检测，发现有低洼处时，在碾压前及时填补；加强技术教育，严格控制路基平整度。6、标高控制差治理方法：加强技术教育，严格控制路基平整度；加强基层顶面高程控制点的测量复核工作，确保其准确性，对控点的密度则考虑为：有竖曲线段每10m放样一点；按照规范再根据施工经验确定基层的虚铺系数，基层碾压后及时检测高程并及时调整虚铺系数；加强操作工人的技术教育，强调拉线后的校对工作。水泥稳定碎石基层具有良好的结构整体性和水稳性，初期强度较高，后期强度随龄期增长而增长，是一种适合多种工作环境的良好的结构层，广泛地应用于各种等级公路及城市道路工程。但是水泥稳定基层的施工是一个综合过程，常常会出现一些质量通病，如基层表面弹簧、松散、平整度差、表面出现干缩裂缝等而影响施工质量，本文就以上问题做初步探讨。（一）强度偏差1.产生的主要原因（1）水泥稳定集料级配不好。（2）水泥的矿物成分和分散度对稳定效果的影响。（3）含水量不合适，水泥不能在混合料中完全水化和水解，发挥不了水泥对土的稳定作用，影响强度。（4）水泥、土和水拌合得不均匀，且未在最佳含水量下充分压实，施工碾压时间拖的过长，破坏了已结硬的水泥胶凝，使水泥稳定土强度下降，碾压完成后没能及时的保湿养生。2.预防措施（1）用水泥稳定级配良好的碎(砾)石和砂砾，材料首先选碎(砾)石和砂砾，其次是砂性土。（2）水泥的矿物成分和分散度对稳定效果有明显影响，应优先选用硅酸盐水泥。（3）均匀拌合混合料，在最佳含水量下充分压实，保证其强度和稳定性。（二）水稳基层表面松散起皮1.产生的主要原因混合料拌合不均匀，堆放时间长；卸料时自然滑落，铺筑时粗颗粒集中造成填筑层松散，压不实；运输过程中，急转弯、急刹车，熟料卸车不及时，使摊铺机内产生局部大碎石集中；送料刮料板外露现象。摊铺机受料斗两翼板积料多，翻动过速，易造成混合料离析。2.预防措施（1）水泥稳定混合料随拌随用，避免熟料过久堆放。（2）运输时避免急转弯、急刹车；为防止混合料在摊铺机内产生局部大碎石集中现象，禁止送料刮料板外露。（4）采用大车运输应使用蓬布覆盖，确保混合料始终处于最佳含水量状态。（3）加强拌合站的材料控制。一是控制原材料，对不合格的原材料重新过筛；二是上料仓的料不能出现间断现象，确保料仓内随时达到满仓；三是严格控制成品料，如发现有粗细离析、花白料等现象时，应重新拌合直到达到标准。（三）混合料碾压不密实1.主要原因（1）石料场分筛后的粒料规格不标准，料场不同规格的粒料堆放混乱。（2）拌合站使用装载机装料时，不同粒径由于无隔墙等原因造成混掺，装料过剩，外溢及流淌。（3）料场四周排水设施不健全，下雨使骨料含水量增大，细骨料被水溶解带走。（4）拌合站进料仓被大块粒料堵塞，配料机工作不正常。（5）加水设备异常，造成混合料忽稀忽稠现象，混合料未达到最佳含水量。（6）碾压机械设备组合不当，造成碾压不密实。2.预防措施（1）分筛后各种规格的骨料分开堆放，堆与堆之间设置编织袋隔墙，编织袋内装同种材料，做好排水防洪设施，细骨料采用蓬布覆盖，以防细料流失。（2）使用自动计量拌合站，电控加水，经常检查进料斗粒料情况，使用装载机随用随添加，确保各料仓的粒料平衡。（3）严格控制混合料的含水量，现场安排试验人员随时对原材料的含水量和成品混合料的含水量进行测试，以便随时调整上水量。（4）采用重型压路机进行碾压，复压时应采用20～25t振动压路机，碾压可得到满意的效果。（5）混合料两侧支撑采用方木，每根方木至少固定三个点，而且两边的方木不能过早的拆除。（6）试验室派专人在现场对压实度跟踪检测，确保压实度达到规定标准值。（四）干(温)缩裂缝1.水泥稳定基层裂缝的产生原因水泥稳定基层裂缝的产生主要是水泥稳定基层混合料水泥固化及水分散发后使基层表面产生的细微开裂现象，然后向深部和横向扩展，最后贯通整个基层。裂缝的宽度大多数为1～3mm，严重者可达4～5mm，裂缝的产生在一定程度上破坏了基层的板块整体受力状态，而且裂缝的进一步发展会产生反射裂缝，使路面面层也相应产生裂缝或断板。（1）混合料含水量过高，水泥稳定基层干缩应变随混合料的含水量增加而增大，施工碾压时含水量愈大，结构层愈容易产生干缩裂缝，且愈严重(裂缝产生得早，缝口宽和缝的间距小)。（2）不同品种的水泥干缩性有所不同，选用合适的水泥在一定程度上能减少干缩裂缝。（3）与各种粒料的含土量有关，当粘土量增加，混合料的温缩系数随温度降低的变化幅度越来越大。温度愈低，粘土量对温缩系数影响愈大。（4）与细集料的含量有密切关系，细集料含量的多少对水泥稳定土的质量影响非常大，减少细集料的含量可降低水泥稳定粒料的收缩性和提高其抗冲刷性。（5）水稳基层碾压密实度有关系，水泥稳定基层碾压密实度的好坏不但影响水泥稳定土的干缩性，而且还影响水泥稳定土的耐冻性。（6）水泥稳定基层的养生不及时，也会加快干缩裂缝现象的出现。（7）施工时间的选择有密切关系，基层施工时的温度与冬季温度之间的温差愈大，基层就越容易产生温缩裂缝。2.水泥稳定基层裂缝的预防措施（1）充分重视原材料的选用及配合比设计。①水泥品种的选择:不同品种的水泥干缩性有所不同。普通硅酸盐水泥干缩性很小、火山灰质硅酸盐水泥次之、矿渣水泥较大。因此，选用合适的水泥在一定程度上能减少干缩裂缝。②水泥剂量与级配:设计配合比时，通过水泥剂量分级和调整集料的级配，来保证基层的设计强度，降低水泥剂量。③限制收缩最重要的措施是除去集料中的粘土含量，达到规范的范围，而且愈小愈好。④细集料不能太多:细集料0.075mm颗粒的含量≤5%～7%，细土的塑性指数应尽可能小(≤4%)，如果粒料中0.075mm以下细粒的收缩性特别明显，则应该控制此粒料中的细料含量在2%～5%，并在水泥稳定粒料中掺加部分粉煤灰。⑤水泥的水化和结硬作用进行的比较快，容易产生收缩裂缝。有条件时可在水泥混合料中掺入粉煤灰(占集料重量的10%～20%)，改善集料的级配以减少水泥用量，延缓混合料凝结，增加混合料的抗冻能力和改善混合料的形变能力，减少水泥稳定基层的温缩。⑥根据当地的材料情况确定相应的配合比：通过试验室配合比设计，保证实际使用的材料符合规定的技术要求，选择合适的原材料，确定结合料的种类和数量及混合料的最佳含水量，材料的级配应满足规范规定的水泥稳定土的集料级配范围。（2）施工时间的选择。选择合适的时间摊铺:比如在夏季高温季节到来之前施工的基层不但强度高，而且可以减少由于气温降低而产生的收缩裂缝。应根据当地的气候条件合理安排基层、底基层的施工时间，工期最好选在夏季高温季节到来之前。若在夏季高温季节施工时，最好选在上午或夜间施工，加强覆盖养生。（3）控制含水量。施工时严格按照施工配合比控制最佳含水量(水泥稳定粗粒料碾压时混合料的含水量宜较最佳含水量大0.5%～1.0%，对于水泥稳定细料碾压时混合料的含水量宜较最佳含水量大1%～2%)，避免因施工用水量控制不当而人为造成的干缩裂缝。（4）增加水稳碾压密实度。水泥稳定基层碾压密实度的好坏不但影响水泥稳定土的干缩性，而且还影响水泥稳定土的耐冻性。事实证明，压实较密的基层不易产生干缩。因此在施工中选用20～25t振动压路机进行重型碾压。（5）施工中对水泥稳定基层的控制。①加强拌合摊铺质量，减少材料离析现象。②按试验路段确定的合适的延迟时间严格施工，尽可能的缩短基层集料从加水拌合到碾压终了的延迟时间，确保在水泥初凝时间内完成碾压。③保证基层的保湿养生期和养生温度。（6）及时养生。干燥收缩的破坏发生在早期，及时的采用土工布、麻袋布或薄膜覆盖进行良好的养生不但可以迅速提高基层的强度，而且可以防止基层因混合料内部发生水化作用和水分的过分蒸发引起表面的干缩裂缝现象。在条件允许时，及时铺筑沥青面层是减少干缩裂缝的一个切实可行的办法。（7）在混合料中掺入纤维。在水泥稳定碎石中掺入纤维材料，可以提高抗压强度，减少水泥稳定碎石(底)基层的裂缝，但是成本较高，对特殊地段的水泥稳定碎石可采取掺入纤维的办法。纤维的种类较多，有钢纤维，塑料纤维，也可采用麻筋等。（8）在混合料中加入膨胀剂。混合料中加入膨胀剂可以减少水泥稳定基层的干缩裂缝，同样在水泥稳定粒料中使用减水剂，减少混合料的含水量，也可以达到减少干缩裂缝的目的。（9）基层中添加粉煤灰。水泥稳定土中添加粉煤灰(占集料重量的10%～20%)，可以延缓混合料凝结，增加混合料的抗冻能力和改善混合料的形变性能。（五）结束语水泥稳定基层的施工是一个综合过程，在工程的实践中，对水泥稳定基层从试验到目标配合比转化为生产配合比，再到水泥稳定层施工过程，都作了大量的工作，特别是原材料的优选和颗粒级配组成，毛体积密度等室内试验工作。证明了混合料原材料的选用、级配组成对预防水稳基层的质量通病是至关重要的。