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水泥穩(wěn)定石屑基層在城市道路上的應(yīng)用

時(shí)間日期：2004-4-23 已被閱讀次：[8932]

佛山市市政建設(shè)工程有限公司　司徒衛(wèi)　張少偉

　　[摘　要] 水泥穩(wěn)定石屑基層以其良好的力學(xué)性、板結(jié)性、早期強(qiáng)度高、脹縮量小、施工方便等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，本文介紹了在季華路上采用這一基層的材料、級(jí)配選擇、配合比設(shè)計(jì)及施工情況，并提出了施工中應(yīng)注意的一些問(wèn)題。
　　[關(guān)鍵詞] 水泥　穩(wěn)定　石屑　基層　城市　道路　施工

　　引言
　　水泥穩(wěn)定石屑基層屬于半剛性基層。它具有良好的力學(xué)性、板結(jié)性。它的初期強(qiáng)度較高并且隨齡期增長(zhǎng)。它的水泥穩(wěn)定性和溫縮性比其它材料要好。目前佛山市區(qū)城市道路基層大多采用這種結(jié)構(gòu)材料。
　　1、所用材料
　　a.水泥：
　　三水橋牌普通硅酸鹽425＃水泥，安定性合格。初凝時(shí)間：3h7min，終凝時(shí)間：6h5min
　　b.石屑：
　　采用南海獅山產(chǎn)的碎石廢料。
級(jí)配情況如表1。2.施工規(guī)范(公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034－2000)要求
　　2.1水泥穩(wěn)定集料的顆粒組成范圍
2.2壓碎值(按基層材料要求試驗(yàn))：
　　獅山產(chǎn)：21％≤30％
　　根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，季華路基層所用的材料基本上能夠符合設(shè)計(jì)文件及城市主干道路施工及驗(yàn)收規(guī)范的要求。
　　3、室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)分析
　　根據(jù)道路路面基層施工技術(shù)規(guī)范的要求，結(jié)合季華路的實(shí)際情況，對(duì)穩(wěn)定土進(jìn)行最大干密度試驗(yàn)及初步確定3種水泥劑量(編號(hào)分別為A、B、C)：5％、6％、8％，做成 15 15圓柱體試件進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
　　3.1穩(wěn)定土最大干密度試驗(yàn)3.1.1試驗(yàn)方法及結(jié)果
　　按《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ057－94[2]0804－94丙法進(jìn)行試驗(yàn)。
3.1.2試驗(yàn)分析
　　由試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的擊實(shí)曲線見(jiàn)圖1(含水量—干密度的關(guān)系)所示，由此可以得到各組的最佳含水量及最大干密度，見(jiàn)表3所示。3.2無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
3.2.1試驗(yàn)方法及結(jié)果
按無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法（JTJ 057－94T0805）大干密度制備及計(jì)算。各組試件制備見(jiàn)表4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。
3.2.2結(jié)果分析
由表中的數(shù)據(jù)繪成圖2（試件強(qiáng)度與水泥劑量的關(guān)系）。
由結(jié)果可以看，7d齡期的試件強(qiáng)度隨著水泥劑量的增加而增加。若僅從抗壓強(qiáng)度方面考慮，水泥劑量為5％時(shí)的強(qiáng)度低于城市主干道的要求，而水泥劑量為6％、8％的強(qiáng)度均能滿足施工規(guī)范的要求，在滿足施工規(guī)范抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的前提下，為減少混合料的收縮性，一般應(yīng)控制水泥劑量不超過(guò)6％，所以選擇水泥劑量為6％時(shí)為水泥穩(wěn)定石屑基層配合比強(qiáng)度較為合適。
　　3.3無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的平均值達(dá)3MPa以上(水泥劑量為6％時(shí))。試件偏差系數(shù)為4.8％，滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求R≥Rd/(1－ZaCv)
　　式中：Rd:設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度
　　 Cv：試驗(yàn)結(jié)果的偏差系數(shù)
　　 Za：標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表中隨保證率而變的系數(shù)，即Za=1.645
　　則：R≥3/(1－1.645×0.048)=3.25MPa
　　因此，確定季華路水泥穩(wěn)定石屑基層配合比為：
　　水泥：石屑=6：100外摻
　　4、施工階段情況
　　4.1路面結(jié)構(gòu)組合：
　　4.2水泥穩(wěn)定石屑基層施工前，路基頂?shù)膲簩?shí)度必須符合要求≥90％，路基無(wú)彈簧現(xiàn)象發(fā)生。在確保路基狀況良好的情況下，水泥穩(wěn)定石屑基層是比較理想的。
　　4.3根據(jù)我們現(xiàn)場(chǎng)抽樣的試驗(yàn)結(jié)果，在一定條件下，水泥穩(wěn)定石屑基層的強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)而提高。現(xiàn)場(chǎng)取樣抽檢結(jié)果如表7：
　　根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)抽樣的結(jié)果，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。
　　設(shè)計(jì)基層厚度為20cm時(shí)，此路段攤鋪水泥穩(wěn)定石屑基層齡期7d后，強(qiáng)度均能滿足設(shè)計(jì)與施工規(guī)范的要求，并且隨著齡期的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。
　　由此可見(jiàn)，水泥穩(wěn)定石屑基層在相當(dāng)大的程度上提高了路基整體強(qiáng)度，并有足夠的力學(xué) 強(qiáng)度。它早期強(qiáng)度高、板結(jié)性強(qiáng)、脹縮量小、方便施工等優(yōu)點(diǎn)得到充分地體現(xiàn)，是城市道路基層的理想結(jié)構(gòu)材料。
　　基層是保證水泥混凝土路面整體強(qiáng)度，防止唧泥和錯(cuò)臺(tái)，延長(zhǎng)路面使用壽命的重要結(jié)構(gòu) 。因此，選基層材料是保證工程質(zhì)量較為重要的環(huán)節(jié)。
　　5、水泥穩(wěn)定石屑基層施工中必須注意的問(wèn)題
　　a.路基必須穩(wěn)定，無(wú)彈簧現(xiàn)象。路基頂面的壓實(shí)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求≥90％。
　　b.石屑材料的級(jí)配必須符合規(guī)范要求，嚴(yán)格控制水泥劑量，拌和場(chǎng)必須有專職人員嚴(yán)格把關(guān)。
c.工地實(shí)際采用的水泥劑量宜比試驗(yàn)室內(nèi)配比的劑量多0.5％～1.0％。
　　d.水泥穩(wěn)定石屑基層混合料必須用機(jī)械進(jìn)行拌和，應(yīng)在基層材料處于或略大于最佳含水量時(shí)進(jìn)行碾壓。從拌和到碾壓之間延遲時(shí)間宜控制在3～4h之內(nèi)。壓實(shí)機(jī)具用自重14t，振壓 18t以上壓實(shí)，每層壓實(shí)厚度應(yīng)控制在10～20cm。碾壓時(shí)，應(yīng)以低速、均勻?yàn)樵瓌t，嚴(yán)格控制壓實(shí)遍數(shù)，力求達(dá)到最佳壓實(shí)效果。
　　e.盡可能縮短從加水拌和碾壓終了的時(shí)間。
　　f.必須嚴(yán)格要求保濕養(yǎng)生。特別在高溫季節(jié)，適當(dāng)?shù)脑黾訛⑺螖?shù)保持基層表面濕潤(rùn)是相當(dāng)必要的。
　　g.齡期未到，不可開(kāi)放交通。因基層尚未達(dá)到一定的強(qiáng)度，行車容易損傷基層。
　　h.由于存在混合料的離散性，粗、細(xì)集料的不均勻，正確地確定水泥穩(wěn)定石屑基層的最大干密度和最佳含水量，對(duì)保證水泥穩(wěn)定石屑基層的質(zhì)量是十分重要的，也是十分關(guān)鍵的。
　　i.定期或不定期抽檢拌和場(chǎng)的集料含量以及混合料的含水量對(duì)保證和控制施工質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。
　　j.必須重視試驗(yàn)路段的施工。在配合比符合設(shè)計(jì)要求、拌和機(jī)具能夠滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須慎重地進(jìn)行試驗(yàn)路段的施工。通過(guò)試驗(yàn)路段，得到水泥穩(wěn)定石屑基層最佳壓實(shí)遍數(shù)、最為理想的松鋪系數(shù)以及最合格的平整度，這就需要施工人員、測(cè)量人員以及試驗(yàn)人員多方的密切配合，才能達(dá)到最理想的試驗(yàn)效果，也才能達(dá)到試驗(yàn)路的真正目的。
　　6、結(jié)束語(yǔ)
　　隨著當(dāng)前城市道路建設(shè)的快速發(fā)展，水泥穩(wěn)定石屑基層是目前比較理想的路面結(jié)構(gòu)材料。因?yàn)槭荚牧先菀踪?gòu)置，同時(shí)，隨著水泥工業(yè)的發(fā)展，這一類型的基層在我市城市道路建設(shè)中不斷應(yīng)用。我們將不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使它更加完善、更加成熟、更好地為我市的城市道路建設(shè)服務(wù)。
　　一條城市道路，需要國(guó)家大量的投資，努力提高工程質(zhì)量、降低工程造價(jià)，以合理的施工工藝，創(chuàng)造最理想的經(jīng)濟(jì)效益，是我們每個(gè)工程技術(shù)人員最大的心愿，只有在工作實(shí)踐中不斷總結(jié)和完善自我，才能為城市的建設(shè)盡自己的一份職責(zé)。
　　參考文獻(xiàn)：
　　1、《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》　　JTJ 057－94
2、《市政工程施工技術(shù)規(guī)范》上、下冊(cè)
廣州市政工程總公司
　　3、《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》　　　　　　　JTJ 034－2000

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