骨架密实型抗裂水稳基层施工技术的应用

Engineering construction 工程施工
253 骨架密实型抗裂水稳基层施工技术的应用
韩高峰
（江苏金堰交通工程有限公司，江苏姜堰225500）
中图分类号：TU75 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）06-0253-02
摘要：骨架密实型水稳因其良好的路用性能在高等级公路领域得到了广泛的运用，缓解了以往悬浮型水稳基层频繁出现反射裂
缝的病害问题。

基于此情况下，本文主要以骨架密实型水泥稳定碎石的材料为切入点，进一步分析了其特性、以及裂缝成因。

同时
以配合比设计、混合料拌合、运输、摊铺、碾压等环节论述了该技术的优势。

关键词：骨架密实型；裂缝成因；应用分析
1 水泥稳定碎石的材料特性及裂缝形成原因
1.1裂缝成因分析
1）为了满足图纸设计及规范中对水稳强度的要求，以及路面芯样的总体完整性，大部分施工单位采用了提高水泥用量的方法，而这种做法在一定程度上引发了系列的问题，虽然强度及成型完整性得到满足，但其耐久性将大打折扣。

2）为了保证基层表面的整体均匀性，细集料比例偏多、施工含水量偏大，而导致其镜面现象严重。

3）细集料中0.075mm以下通过率偏高，塑性指数偏大，进而导致反射裂缝的出现几率。

1.2 骨架密实型混合料特点
基于骨架密实型水稳来讲，在实际的运用过程中，往往具有以下方面的特点：其一，混合料的级配为骨架结构，具备较高强度，抗拉应力、抗冲刷能力强；其二，骨架型水稳粗集料含量较多，细集料含量偏少，收缩系数较小，抗裂性能较好；其三，最佳含水量的选择及最大干密度的选择，一般情况下选用振动成型试验。

2 原材料的基本要求
基于各种材料技术指标来讲，需要事先由检测人员对其进行检测，当原材料检测合格后，报备监理工程师进行审批，批复后相关原材料方可进场使用。

尤其在实际的施工过程中，不得将材料来源作出随意改变。

1）水泥：选择普通硅酸盐缓凝水泥，凝结时间中的初凝时间要求超过4h,终凝时间要求在6h以上，且不能够超过10h。

2）矿料：在生产矿料的过程中，一般情况下主要选用二次破碎工艺的矿料，破碎方式为反击式破碎、圆锥式破碎，不得使用只进行一次破碎（鳄式破碎）的矿料，以此才可以保证矿料的颗粒形状，避免针片状含量超标的现象发生。

其中粗集料的最大粒径≤37.5mm，同时要严格按照以下四种规格进行备料，粒径1号料19mm-37.5mm、2号料9.5mm-19mm、3号料4.75mm-9.5mm、4号料4.75mm 以下。

3）水：饮用水、地下水、自来水均可使用，遇到疑似可疑水源时，应委托有资质的检测单位进行送检。

3 配合比设计
1）重点解决：在保证能够满足其强度的基础上，适当的降低水泥的用量，以此来保证抗裂性能的全面提升。

其中水泥的用量是影响水稳基层抗裂性的关键因素所在，强度随着水泥用量的变化呈直线上升趋势。

水泥的用量越大，强度也就越高，水稳基层的抗裂性能也就随之变差。

2）设计流程：选定材料后用图解法或试算法确定各种材料单级配集料的比例关系，调整接近规范级配的中值如表1规定要求，同时采用击实法与振动法相结合的方式成型试件（如图2所示），以此来确定混合料的最大干密度和最佳含水率[1]。

根据振动法确定的最大干密度和最佳含水率，拌制混合料，按要求压实度（98％）制备混合料试件，做无侧限抗压强度试验。

水泥用量的确定是根据无侧限抗压强度代表值R代大于设计值的前提下确定的。

最后取符合强度要求的最佳配合比作为骨架型水稳的试验室配合比。

表1 骨架型水泥稳定碎石规范级配范围
通过下列方筛孔(mm)的质量百分率
/
31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 范围 100 68~86 38~58 22~32 16~28 8~15 0~3
中值 100 77 48 27 22 11.5 1.5 表2 骨架型水稳混合料击实法与振动法成型试验结果汇总表
水泥剂量（%）
试验项目
3.0 3.5
4.0 4.5
5.0
重型击实法最佳含水量（%） 4.4 4.9 5.6 6.4 6.8 重型击实法最大干密度
（g/cm3）
2.306 2.312 2.324 2.332 2.341 振动成型法最佳含水量（%） 4.1 4.6 5.3 6.1 6.5 振动成型法最大干密度
（g/cm3）
2.352 2.358 2.370 2.379 2.388 振动密度与击实密度相关系
数
1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 4 混合料拌合与运输
1)混合料的拌合机应选择低位双卧轴无衬板连续式搅拌机，搅拌机应有二次搅拌的功能，其目的是加大混合料拌合的均匀性。

2）保证进料斗要超过5个（包括5个），根据实际施工要求，需要在料斗之间架设隔板，其中隔板的高度要大于或等于50cm，或者选用足够强度的钢板，而当前这种设置主要是为了避免出现串料的情况。

此外，必须将钢筋筛网安装在料
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3）在拌合机出料时，需要配备带活门漏斗的料仓，由漏斗出料直接运输。

同时，需要将十字形分料板架设在料斗内，分料板的架设高度为大于或者等于50cm，进而减少粗细集料离析现象。

4）每天生产拌和前，试验检测人员应检测各矿料的含水率、矿料的级配情况等，同时每天在生产的过程中，要根据气温、风力等环境因素适时调整混合料的用水量。

5）必须设置专人对混合料的外观进行随时观测，并对拌和全过程进行检查、巡视，观察混合料的颜色及矿料的下料流畅度等情况。

6）做好每日施工前准备工作，组织专门的技术人员对运输设备进行全面检查，主要检查车辆是否完好。

在装料过程中，相关操作人员需要对装料车厢进行及时清洗，确保装料厢整体清洁性。

同时，要根据拌合出料与摊铺的实际需要，确定运输车辆的具体数量，尽可能的保证其数量富余。

7）应配备足够数量的大吨位料车进行运输，以保证拌和与摊铺的连续性。

尽量不使用已老化或接近报废的运输车辆，避免车辆出现一边高一边低的现象，使车辆上的集料整体偏移，进入摊铺机后对集料离析影响较大。

8）在进行装车时，运输车辆尽可能的保证前后移动，按照“前后中”顺序进行装料。

9）在混合料运输过程中，尽可能的以最短的时间将其运输到施工现场。

在混合料运输途中，需要做好相关防护措施，选用帆布对混合料进行严密覆盖，以此来减少水分的损失。

此外，如若混合料运输途中受到诸多方面因素所影响，混合料无法及时运输到现场，导致其质量出现问题，而不能够满足实际施工需要的，需要及时将此部分混合料废弃，不得将其运用到实际的施工中。

5 混合料摊铺
1）摊铺机的螺旋分料器需要安装在中低位，这对于预防混合料离析具有重要的现实意义。

2）在混合料摊铺过程中，螺旋分料器转速必须与摊铺速度相匹配。

3）为了降低前挡板高度，通常主要运用钢板进行，其中最佳的离地距离为5cm。

4）将适当材质的挡板安装在前挡板刮板两端，避免混合料从两端自由滚落。

5）当混合料使用完后，尽可能的不收摊铺机料斗。

6）安排专门的工作人员跟在摊铺机后面，对摊铺机进行实时检查，避免出现粗细集料离析等现象，例如图1与图2
所示。

图1：未采取措施的离析情况 图2：采取措施后的离析效果
6 混合料的碾压
1）在对混合料进行碾压之前，需要将水泥浆沿着侧模灌入基层边缘混合料中，当顺利完成初次碾压后，再次进行灌浆作业，提高基层边缘强度。

2）碾压摊铺机要开启熨平板与夯锤，当人从熨平板走到摊铺面时，不会因此而留下痕迹，例如脚印等。

与此同时，要保证初始压实度≥85％。

3）在胶轮压路机的使用过程中，并不会对压实产生较大的影响，但对于颗粒重新排列具有重要的作用。

因此，在胶轮压路机运行时，需要紧随摊铺机其后进行作业，同时要保证碾压次数为2遍。

4）碾压建议行使速度，第一遍1.5-1.7km/h,以后各遍1.8-2.2km/h。

5）在压实基层过程中，其最佳频率为30Hz—40Hz。

具体的压实流程为：强振3遍、而后要保证超过3遍弱振。

6）在初压、复压、终压过程中，必须保证以上三个环节的密切衔接，同时要保证其操作的连续性，不得出现相互交叉干扰问题。

此外，在实际的碾压过程中，尽可能的以最短的时间内完成碾压工作。

7）当路基段落小于200m 的情况下，此时可选择分层连续施工方式对水泥稳定碎石基层进行施工。

但是，在选择此种方式进行施工时，要将其施工时间严格控制在4h 以内。

7 成品混合料的养生及交通管制
每段施工完成后应立即进行质量检测，在压实度、厚度、平整度等相关检测数据合格的情况下，开始养生。

养生方法：使用透水无纺土工布，人工覆盖在已经碾压完成的水稳基层顶面，完成后检查覆盖情况，保证覆盖严密，避免大风刮过土工布出现打卷的情况发生。

而后再用洒水车洒水，第一层完成7天养生，验收合格后，方可进行第二层施工，各层应做好28天内正常养护工作。

养生期结束后，将覆盖的土工布及杂物的清理，以备上基层水稳的摊铺。

洒水车进行洒水养护时，洒水车应使用喷雾式喷头，切勿使用高压式喷管，以免喷水压力对尚未成型的水稳基层结构进行破坏，洒水次
数视天气、风力、气候而定，应设置专人检查养护期的洒水情况，整个养生期间应始终保持水稳基层表面湿润。

8 结束语
综上所述，根据相关数据调查显示，在设备与投资不会增加的前提下，通过振动法优化的水泥稳定碎石混合料，可有效的提高基层整体强度，降低水泥的剂量，提高抗裂能力。

此外，根据生产阶段检测结果分析，骨架密实型混合料具有诸多方面的应用优势。

例如，整体强度高、基层板体性能好、便于压实等。

因此，在具体的实施过程中，要严格执行相关标准要求，善于总结和分析其存在的缺陷和不足，并对其进行不断完善和改进，以此来保证骨架密实型水稳的整体施工质量。

参考文献
[1]夏春建.骨架密实型水稳基层施工技术[J].中国高新技术企业，2017(5):174-175，189.
[2]翟卫东.骨架密实型抗裂水稳基层的施工技术[J].交通世界，2017(15):66-67. [3]谢锐.骨架密实型水稳混合料配合比设计及施工技术探究[J].工程与建设，
2016，30(2):266-269.
作者简介：韩高峰（1977.02- ），男，工程师，研究方向：道路桥梁施工技术，工作单位：江苏金堰交通工程有限公司，工作年限：20年，毕业院校：吉林大学。