1、水稳基层常用问题及质量控制要点摘 要:当前，高速公路建设中广泛地采用水泥稳定碎石作为基层，具备整体性好，刚度和承载力大，水稳性以及抗冻性好特点，对于保证都市道路使用功能，具备很重要作用。但是水泥稳定碎石基层采用原材料为收缩性材料，若原材料控制不合格、配合比设计不合理及施工工艺不规范就不能发挥其长处，甚至影响沥青面层使用寿命和高速公路此后运营状况。简要谈谈常用质量问题和施工注意要点。核心词:水稳基层 常用问题 质量控制 一、水泥稳定基层常用质量问题成因水泥稳定基层易浮现四个质量问题：1、平整度差；2、厚度不够；3、压实度不够；4、强度不够；5、裂缝。如何消除这些质量问题，要弄清它们形成因素。 12、平整度差：水稳基层平整度控制非常重要，由于其是沥青面层下承层，如果平整度控制不好，一方面会影响面层平整度，另一方面会导致面层厚度难以控制从而增长工程成本。产生水稳基层平整度差因素有如下几种方面。一也许是由于水泥稳定基层混合料含水量不一致，级配发生变化；二是下承层或路基平整度差，水稳基层铺装后会反射至基层表面。摊铺办法不能保证质量;第三就是摊铺机履带轮下有垫物或者是碾压办法有问题，没有按照规范程序进行碾压。找平次数少，或找平质量差。摊铺过程中不能保证持续均匀摊铺。第四也许是养护不到位，使基层表面浮现松散、坑槽现象。最后一种也许是未能控制施工车辆通行，而浮现基层表面跑飞现象。以上几种因素均有也许3、会导致混合料压实度系数不一致。因而应保持混合料各种指标一致性，同步也要提高碾压工艺水平。应为压路机操作水平高低，也可影响基层平整度。2、厚度（或高程）不够：一种因素是混合料含水量、级配变化。含水量和级配变化，使压实系数相应变化，测量人员不也许不断变化压实系数。最后致使基层厚（薄）不均，高程超过容许偏差。另一种因素是下承层高程偏高，测量不精确。3、压实度不够：许多人以为重要是碾压问题，据我通过长期检测发现，导致基层压实不够，混合料含水量、级配也是一种重要因素。在同等碾压条件下（以含水量为例），以一段混合料含水量低于最低含水量1%，对比另一段混合料含水量高于最佳含水量1%，混合料含水量低一段基层压4、实度为97%，而另一段能达到99%。4、强度不够：直接体现为取不起样芯，或获得起但表面粗糙，不密实，试压强度低。导致基层强度不够因素诸多，重要是混合料灰剂量和级配不够、不合理导致。因混合料灰剂量偏小，起粘结作用细颗粒偏少，导致基层成型、钙化后有一定空隙，不密实。在基层混合料中，水泥起到重要钙化作用，细颗粒起着粘结作用。因而我在混合料配比中，控制细颗粒通过比例，以减少空隙增大密度。通过几次对比实验，发现基层密度、强度同步提高了。5、水泥稳定碎石基层裂缝有两类:一类是强度局限性引起裂缝，与构造设计和施工质量关于。只要搞好构造设计和加强质量管理，此类裂缝是可以清除。另一类是收缩裂缝，由于水泥稳定碎石5、是一种快凝胶凝材料，和其他胶凝材料同样也有收缩性质，重要是干缩和冷缩。二、水泥稳定碎石基层施工时需注意几种核心问题总结。国际上沥青路面普通有两种典型构造：一种是欧美、日本等国采用柔性基层沥青路面；另一种是法国、南非等国采用半刚性基层沥青路面。当前国内公路普遍采用了半刚性材料作为基层材料，重要是水泥稳定碎石基层和底基层。为了减少水稳基层常用病害，必要在水稳基层施工中注意如下几种问题。 1、原材料 1.1.水泥 控制水泥稳定碎石混合料水泥宜采用强度级别不低于32.5级水泥，3天胶砂强度应不不大于18MPa。受潮、变质水泥不得采用，水泥各龄期强度、安定性等应符合规定；水泥初凝时间应不不大于3h，终凝6、时间不不大于6h。避免因水泥标号过低使得用量偏多而产生较多反射裂缝。1.2.碎石 （1）碎石最大粒经不超过31.5mm，宜按粒经9.531.5mm、4.759.5mm、2.364.75mm和02.36mm四种规格备料。采用四种规格备料，特别是将02.36mm集料区别开，对合成级配0.075mm筛孔通过率控制具备重要作用。 （2）碎石压碎值应不不不大于28%，粗集料针片状含量（1：5）应不不不大于18%，碎石中不大于0.6mm颗粒必要做液限和塑性指数实验，规定液限不大于28%，塑性指数不大于9。 2、混合料构成设计 2.1.取工地实际使用集料，分别进行水洗筛分，按颗粒构成进行计算，拟定各种集料构7、成比例。为保证配制出混合料具备较好抗裂性能以及施工时减少离析产生，建议配合比设计时级配曲线按正“S”形调节。4.75mm以上筛孔通过率宜处在级配范畴中值与上限之间,2.36mm如下筛孔通过率宜处在级配范畴中值与下限之间，0.075mm筛孔通过率宜不超过3%，2.36mm筛孔通过率宜不低于20%，4.75mm筛孔通过率宜不低于32%。 2.2.为减少基层裂缝，必要做到三个限制：在满足设计强度基本上限制水泥用量；在减少含泥量同步，限制细集料、粉粒用量；依照施工时气候条件限制含水量。详细规定水泥剂量宜不不不大于4.5%（建议用高强度水泥，可减少水泥剂量）。集料级配中0.075mm如下颗粒含量不不不大8、于3%，含水量宜不超过最佳含水量1%。 2.3.水泥稳定碎石7d浸水无侧限抗压强度代表值应满足基层3.54.0MPa，底基层为2.53.0MPa，这样既保证足够强度，也避免因强度过高产生较多反射裂缝。基层与底基层强度差别小，有助于减小接触界面上剪应力。 3施工过程控制 3.1.拌和 （1）高温作业时，早晚与中午含水量要有区别，要按温度变化及时调节。 （2）拌和时装载机不适当从底部铲料，避免混进含水量较高集料，导致拌出混合料含水量不均匀。 （3）在保证强度满足设计规定前提下，施工时综合考虑与否需要增长水泥剂量。建议增长拌和均匀性，尽量不增长水泥剂量。 （4）拌和机出料不容许采用自由跌落式落地成堆9、，装载机装料运送办法。一定要配备带活门漏斗料仓，由漏斗出料直接装车运送，装车时车辆应先后移动，分三次装料，避免混合料离析。 3.2.运送 （1）应有足够运送车辆，避免浮现等料现象。 （2）混合料在运送过程中应完全覆盖、防止水分散失。 3.3.摊铺 （1）调节好摊铺设备,不得在工作中停车检修,以免混合料因长时间放置,影响碾压密 实度和强度。（2）基层施工应采用两台摊铺机梯队作业，两台摊铺机宜功能一致，最佳为同一机型，以保证路面基层厚度一致，完整无缝，平整度好。 （3）在摊铺过程中，混合料上覆盖油布不要掀开，直至摊铺结束。减少水分损失，保持水分均匀性。 （4）在摊铺背面应设专人消除细集料离析现象，10、特别应当铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料弥补。 （5）两台摊铺机拼接宽度宜不不大于20cm，减少拼缝处离析。 （6）派专人跟机找平,解决基层平整度。3.4.碾压 混合料经摊铺机摊铺成型后,即可用压路机碾压,碾压长度需依照施工现场实际状况拟定，压路机停车要错开，相距间隔不不大于3m，应停在已碾压好路段上。禁止压路机在已完毕或正在碾压路段上调头和急刹车。碾压宜在水泥终凝前及实验拟定延迟时间内完毕，并达到规定压实度，同步没有明显轮迹。如果实测混合料含水量高于最佳含水量,且气温较低时可恰当延长碾压长度,如果混合料已接近最佳含水量且温度较高蒸发快时,应缩短碾压长度,保证在最佳含水量时进行碾压为保证水11、稳碎石（底）基层边沿强度和压实度，应有一定超宽，用方木或钢型模板支撑边沿。加大压实度，避免因紧张超密而减少碾压次数，尽量多压。碾压成型后及时洒水养生,使基层混合料始终保持在潮湿状态下。3.5.养生 （1）养生办法：对已完毕碾压并经压实度检测合格后应及时进行养生,不能延误。养生可用不透水塑料薄膜覆盖或用湿砂覆盖进行养生,也可用沥青乳液进行养生,还可以在完毕基层上即时做下封层,运用下封层进行养生,同步也可在已完毕混合料直接洒水养生。按技术规范养生期应不不大于7d,在养生期间洒水车必要在此外一侧车道上行驶，人工手持水龙带，跨过中分带喷洒养生水。除洒水车外,绝对禁止重型车辆行驶。在7d内应保持基层处在12、湿润状态，28d内正常养护。养生结束后，必要将覆盖物清除干净。 （2）用洒水车洒水养生时，洒水车喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，以免破坏基层构造，每天洒水次数视气候而定，整个养生期间应始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。 （3）在养生期间应封闭交通。 4、重要质量检查验收项目 4.1.压实度 （1）干密度用灌砂法检查，最佳使用直径20cm灌砂筒，试坑挖深应为铺层全厚，使检测成果代表该层平均干密度。从试坑中取出成果代表该层平均干密度。从试抗中取出所有混合料试样在工地现场用液化气炉炒干法测定含水量，以减少实验误差，并对压实度不合格点能及时碾压。基层碾压结束便及时挖坑实验。监理抽检应于施工单位自检同步13、进行。如果不及时检查，由于水泥稳定碎石初期强度发展较快，达一定强度后，挖洞取样工作将非常困难。 （2）施工过程中质量检查原则应是每个检查点压实度不不大于98%，对压实度不合格检查点应及时解决，直至合格为止，只有在交工验收时才容许用数理记录算术平均值下置限进行检查与评估。 4.2.厚度 （1）采用挖坑法测量路面厚度，即用灌砂法进行压实度检查同步，测量试坑深度即该层路面厚度。如果想得到基层总厚度时，挖坑法比较困难。较抱负检查办法是定点高程测量及算出路面厚度。 （2）路面厚度检查原则和质量评估办法，施工过程和交工验收两个阶段相似，均采用数理记录算术平均值下置信界限计算出厚度代表值。 4.3.水泥剂量14、原则曲线 （1）现行规范规定，水泥质量与干燥集料质量之比百分数称为水泥稳定碎石混合料水泥剂量，施工中均采用EDTA滴定法测定。制备原则曲线时应配制五组不同水泥剂量混合料，其中间为设计剂量，集料均为设计拟定级配，混合料用最佳含水量。每种剂量配制1800g湿混合料试样，提成6份，每个试样300g进行滴定，取6个试样实验成果平均值作为该剂量消耗EDTA原则溶液毫升数。不用将水泥稳定碎石混合料中不不大于4.75mm颗料集料筛除后余下细混合料进行滴定。 （2）实践证明，由于采用了6个原状混合料试样进行检查，取其成果平均值，基本上消除了试样粗，细集料颗粒不均匀而引起误差，比筛除粗集料后实验更符合实际，成果15、更精确，操作更以便。5、现场混合料配比控制。在已摊铺而尚未碾压水泥稳定碎石混合料中随机抽样检测混合料配比，水泥与集料含量以及集料中级配(特别不大于5mm细料含量)，将混合料内水泥洗去，再检测集料级配，既费工，又欠精准。咱们则采用室内原则配比水泥碎石混合料烘干所做筛分实验成果，作为施工现场检查混合料配比与集料级配根据，以以便检查。 6、减少裂缝产生。当发生收缩时，如受究竟层或者其他因素限制，就有浮现收缩裂缝也许。故解决此裂缝问题，要先理解影响收缩因素。对于道路上半刚性基层，规定其具备较小收缩性。半刚性材料收缩涉及二个方面，水泥稳定碎石混合料干缩是由水分散失引起，失水越多，收缩愈大。这是由于混合料16、水分蒸发时毛细孔内水面下降，弯月面曲率变大，在表面张力作用下水内部压力比外部压力小，随着毛细孔水不断蒸发，毛细孔中负压逐渐增大，产生收缩力使混合料收缩。干缩另一种因素是水化物层间水脱出，水化硅酸钙层间水分子具备吸水膨胀和脱水收缩特性。影响混合料干缩性质因素有骨料数量、含水量和密实度等。 温度下降会使混合料产生温度收缩，但在负温阶段时，由于水结冰后在构造中产生膨胀压力，构造有膨胀趋势，而负温下材料自身又要产生收缩。由此可见，负温阶段混合料构造产生了膨胀与收缩两种相反作用。而工程实践中发现，负温阶段均体现为冷缩而无膨胀现象，这也许是由于冷冻体积膨胀，尚局限性以抵消温度下降而引起冷缩及构造抗拉强度不17、不大于膨胀压力因素。 基层材料干缩和温度收缩是引起基层构造产生横向裂缝重要因素。对沥青面层开缝特别是反射裂缝发生有很大影响，此外一种因素是在车辆荷载作用下产生裂缝。 1、干缩性裂缝：干缩性裂缝状况有两种，一是水泥稳定碎石压实成型到正常养护期（普通为7 d）干缩；二是养护期满后到施工沥青封层或透层、摊铺沥青混凝土面层这段时间干缩。其机理基本上是同样，只是其损害限度有所不同。 水泥稳定碎石压实成型到正常养护期（普通为7d ）期间，由于混合料自身水份和养护洒水水分蒸发以及混合料内部水化作用发生毛细管作用、分子间吸附作用力和碳化收缩作用等，引起基层混合料体积在一定限度趋于减小而收缩，浮现拉裂现象。如果18、这段时间天气正常，气温没有太大变化，混合料（基层）从最佳含水量到较干燥干缩过程可称之为一次性干缩，其产生裂缝是有限。 从基层养护期满后到施工沥青封层或透层油、摊铺沥青混凝土面层之间，如果这段时间间隔较长，自然天气从睛到雨，从雨到睛，风吹日晒雨淋，基层料从“较干燥饱水状态较干燥饱水状态”重复循环作用，水分重复“蒸发、饱和、蒸发、饱和”，多次重复干缩过程，必然会使基层浮现较严重拉裂现象，在薄弱地方就体现为裂缝，这种破坏在多雨地区特别明显。养生结束后，如其上为沥青面层，应先清扫基层，及时喷洒透层或粘层沥青、在清扫干净基层上，也可先做下封层，以防止基层干缩开裂。 2、温缩性裂缝：也就是热胀冷缩产生裂缝19、。万物都具备热胀冷缩性质，水泥稳定碎石基层属半刚性体，也不会例外。在水泥路面设计和施工中，设立伸缩缝做法规范中已有明确规定，并且在施工和实际中得到广泛应用，获得了显着成效。但长期以来，在水泥稳定碎石基层设计规范或施工技术规范中却没有提出来，这有待于进一步摸索。 水泥无机结合料内部不同矿物颗粒构成固相、液相和气相体，在温差作用中必然会使其产生热胀冷缩体积变化，从而引起温缩性裂缝。 （1）固相矿物不同胀缩性：碎石原材料矿物（重要为SiO2、AI2O3）构成热胀冷缩系数为810-6/，水泥稳定碎石生成新胶结矿物重要成分为C-S-H凝胶体，热胀冷缩系数普通为10-6/。由于两者构成固相复合稳定材料矿物20、具备不同热胀冷缩性，在温度变化时其胀缩值是不相似。 （2）液相（水）热胀缩性：自由水、毛细水、构造水、结晶水存在于混合料内部孔隙中和胶体中，水热胀缩系数为7010-6/。当温度升高时，可以产生相称大扩张力使颗粒间距增大而产生膨胀。 （3）气相热胀缩性：混合料毛细孔、内部孔隙充盈着气体。夏天时水稳层内部构造气体体积受热充分膨胀，构造内颗粒相应布满扩张力。冬季时，原膨胀气体体积收缩，颗粒内构造应力减小，产生收缩力，体积变小。当扩张力超过临界值时，水稳层就会产生起拱；当收缩力超过构造拉应力时，便产生横向裂缝。 3、荷载性裂缝 荷载性裂缝普通发生在基层底部，由于车辆荷载重复作用，裂缝逐渐向上扩展至表面21、，车轮荷载作用下产生裂缝反映在面层，往往不是单独、稀疏或较有规则裂缝，而是稠密，有时是互相联系。从上面分析，导致裂缝浮现外因如下： （1）施工含水量过大。收缩裂缝发生与发展和含水量有密切关系，含水量大则干缩和冷缩都大，因而施工中必要严格控制含水量。 （2）压实度不够，构造中存在大孔隙构造才有也许产生较大收缩孔隙，也是水分藏身之处。 （3）施工期间重车行驶影响。在混合料结晶构造形成后，车轮作用使构造破坏产生细微裂缝，收缩裂缝就有也许在这些地方浮现。 （4）刚度增长影响。混合料基层刚度随龄期增大而增大，变形能力减少，容易因收缩而开裂，故混合料刚度不适当过大。为了减少干缩裂缝，除了上面提出控制好施工22、含水量，保证基层密实度以外，应采用如下几点办法：（1）增长混合料粉末含量，可减少干缩；（2）恰当减少混合料中二灰含量，以减低其刚度；（3）预设收缩缝，使裂缝有规律，也易于养护；（4）在施工中，应及时铺筑面层，可防止水分蒸发，避免表层失水过多而开裂；（5）选用石粉材料时，石粉塑性指数不适当过高，材料拌和要均匀。 严格控制碾压含水量。沿线各施工单位由于原材料差别，其重型击实实验得出最佳含水量值差别较大(6.5%8.5%，个别还在9%以上)，虽然混合料配比完全相似，状况也是如此。 影响击实实验成果因素是多方面，原材料差别是基本方面，与不同实验设备与人员也关于系。从控制干缩变形角度考虑，但愿最佳含水量23、值越小越好。由于它是施工含水量控制原则，如本工程规定，施工(碾压)含水量应在最佳含水量接近，正负一种百分点范畴。事实上各工地按最多不超过2个百分点来掌握，由于碾压含水量愈大，混合料成型过程中失水量也愈多，收缩变形量则愈大，增长了干缩开裂也许性。但实际状况又不也许按预期设想行事，有几种地方水泥稳定碎石混合料碾压含水量超过最佳值较多(34个百分点)，其重要因素并非人为加水失控，而是原材料中碎石原始含水量太高(湿灰平均含水量为 10%，最高达20%)。尽管进度应服从于质量，但不能因个别环节上问题而延误总体施工进度。混合料运送应避免车辆颠簸，一减少混合料离析。在气温较高、运距较远时要加盖毡布，一防止水24、分过度损失。混合料摊铺接缝解决。接缝有纵向接缝和横向接缝两种方式，当摊铺机宽度足够时，整幅摊铺时不存在纵向接缝问题；当摊铺机宽度局限性时，采用2台摊铺机一前一后同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压，这样也可以避免纵向接缝。如有特殊状况，需设立横向接缝，起解决办法是先将摊铺机附近及其下面未经压实混合料铲除，将已碾压密实且搞成和平整度符合规定末端挖成已横向垂直向下断面，摊铺机返回压实层端部，用木垫板垫至虚铺高度，在摊铺新混合料，继续下一步施工。混合料水泥剂量测定宜在水泥加入后十分钟内测定，压实度宜在水泥初凝迈进行，此时挖试坑容易，并且此时测得含水量比较能反映最佳含水量状况下压实限度。三、总结语 基层施工一要抓源头，即抓好原材料、配合比、机械设备准备、解决好下承层解决；二要抓过程，即抓好运送、摊铺、碾压、养护各个环节。在做好上述工作同步加强实验检测依照实验成果及时调节施工控制避免上述问题浮现。参照文献吉林照相出版社 都市基本设施项目可行性研究与经济评价手册 主编 纪康宝北京市政工程局市政工程施工手册交通出版社公路路面基层施工技术规范