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1、科技信息 。公 路与管理 o S C I E N C ET E C HN O L O G YI N F O RM AT I ON 2 0 1 0年第 1 l 期 0引言 水泥稳定碎石基层施工工艺探讨 王霞 王建华 ( 1 驻马店 市公 路 工程开 发公 司 河南 驻 马店4 6 3 0 0 0； 2 。 驻 马店 市驿 城 区公 路 局 河南驻 马店4 6 3 0 0 0 ) 高等级公路多采用半 刚性路面基层作为承重结构层 ， 其 中水泥稳 定碎石基层 占了绝大部分 。 然 而在温缩和干缩应变的作用下仍 然会导 致路面裂纹 ； 同时 ， 板块还会在温度梯度应力 、 车辆荷载 的疲劳 作用及 冰
2、雪季节结构层内 自由水 的结冰膨胀等作用下 ，使裂纹发展为裂缝 ， 逐步反射到油面层 ， 造成路 面破坏_1 - 2 。 在现有技术条件下 ， 为减轻或避 免裂缝 的产生 ， 水 泥稳 定碎石基层施 工过程控制尤为重 要 ， 路用集料 质量 的控制 ， 配合 比的设 计 ， 拌和 、 摊铺 方法的正确选择 ， 直接影响路 面质量。 1 路 用 集 料 质量 控 制 问题 1 1 路用集料生产现状及其对路面质量影响 我国公路部门基本上不 自己生产集料 而取 自社会料厂 。这些料 厂五花八门 ， 多为个体户 。 由于地域归属问题 ， 基本上很难形成较大 区 域独家开采权 其生产 规模普遍较小 从
3、而造成一个工程用 料来 自好 几个石 料厂 ， 不 仅石料质量 不同 破碎 和筛分 机械不一 ， 筛孔 尺寸混 乱 ， 导致集料产品质量及其规格不一 ： 尽管 目标配合 比设计很认真 ， 生 产配合 比就有 了很大 变化 ， 到正式生产 时 ， 实际材料与 配合 比设计材 料相比简直就 面目全非 了。许多专家都认 为 。 我国集料生产的水平一 直停滞在上世纪七 、 八十年代。集料生产是 我公路建设最落后的一个 领域。 控制路用集料质量 ， 并促成集料加工企业生产水平 的提高 ， 是保 证水泥稳定碎石基层质量的根本。 1 l 2 路用集料控制措施 1 2 1 建 立市场准人制度 地市公路主管部
4、门对其 行政辖 区内石 料生产厂家实行路 用集 料 准人制度 。 公路部 门材料科 、 质量监督部门联合 ， 依据 “ 规范 ” 要求的路 用集料质量标准 ， 并根据某一 生产区域 的石质 情况 ， 综合考虑石料 厂 的设备 、 生产规模能力 、 集料 规格质量 、 生产 的稳定性 对满 足要求的 厂家颁发“ 公路路用集料合格证书” 。准其产 品进入 公路工程项 目使 用。各地 市公路主管部门对其辖区内使用不具备 “ 公路 路用集 料合格 证书” 石料厂产品 的公路工程项 目路用集料使 用者实行重罚 。 从 而在 源头上使路用集料质量得到有效控制 。 1 2 2 规范各石料厂设备生产工艺 现
5、阶段石料厂的建设、 生产是无序 的。 由于其规模绝普遍较小 ， 在 设备的选 型、 生产工艺等方面不具备 自身优化 的能力 。公路部 门的材 料业务科室应深入实际 ， 根据某一产地 的地质条件 、 材质等情况 ， 在充 分研究石 料破 碎设备 ， 进行市场 调查 研究的基础上 ， 向该区域 的石料 生产厂家 推荐合 适的破碎机械 、 石料 筛分设备 ， 使 同一区域的各石料 厂破碎机械 、 筛分设 备生产厂家 、 设备型号具有一定 的统一性 ， 从而使 该 区域各 石料 的产品规格 、 粒径 分布 组合具有统一 性 为公路工程项 目同一拌合场使用不同石料厂产品时路用集料粒径分布 比例 、 形状
6、 的 一致性做保证。 2水泥稳定碎石配合 比设计 2 1 集料级配问题 研究和工程 实践 表明 ， 骨架 密实 型( GM) 水 泥稳定碎 石的抗压强 度 、 抗压 回弹模量大于悬浮密 实型( XM) ， 而 两者的平均温缩 系数 、 平 均干缩系数正好相反 。前者在抗裂性方面具有较好的效果 ， 各结构 类型的集料级配见下表 。骨架空隙型抗 压强度 、 抗 压回弹模量较小 抗疲劳能力差 ， 一般较少作为基层采用。 随着混合料中 4 7 5 ra m、 2 3 6 ra m、 0 0 7 5 ra m 的通过量 减少 ，尤其是 0 0 7 5 mm的通过量减少 。 对基层的抗裂和抗冲刷性能 明显
7、提高 。骨架 密实型状 态是否形成 必须根据具体级配和混合料配合 比进行检验 。 在确定骨架密 实型粗集料 的级配 试验时 ，应先将粗 集料划分 为 2 3 档 ， 通过表 面振动压 实的方法逐级填充 ， 并计算振实密度和空隙率 ， 直 到找出振实密度最大 的粗集料构成。在此基础上 ， 用体积法计算确定 细集料 和结合料 的压实体积和重量 从而确定细集料 的组成和结合料 的比例 。 2 2 水 泥用量和含水量的控制 研究 表明。水泥剂量大于 6 用量将急剧增大失水量并产生过多 的水泥石 ， 由此 出现 的体积收缩也会大大增加。 因此 ， 在混合料配合 比 设 计时， 首先应调整 、 改善集料的
8、级配和混合料的结构形态 ， 使其达到 强度要 求 不宜盲 目地增加水泥剂量 ， 一般粒料类稳定 不易 5 5 ， 以 达到控制干缩应变的 目的。 水泥 、 粒料和水泥拌和压实后 ， 由于蒸 发和水 化作用 ， 混合料的含 水 量会不 断减少 由于水的减少而发生的毛细管作用 、 吸附作用 、 分子 问的作用 产生水泥石的放热效应等会 引起水 稳粒料 产生体积收缩 。 只有在最佳含水量状态才能达到最 大密实度 。 研究表明 ， 含水量 最佳 含水量 1 对干缩应 变增大 的影 响 比水 泥增加 1 的影 响大 2 3倍 。 因此 ， 施工 中( 碾压时 ) 应严格控 制含水量接 近最佳含水量 ，
9、从 而达到 控制干缩应变之 目的。 3水泥稳定碎石拌和过程 中的问题 3 1 拌和厂料场管理中的问题及其控制办法 3 1 1 拌和厂场地 问题 我国大部分沥青拌和厂都是 临时在沿线设置 的移动拌 和厂 ， 许 多 料厂不 同材料 之间没有挡墙 ， 互相不能完全分 开 ， 材料存放在没有 硬 化 的土地上 装载机铲料 时很容 易将地 面的黏土 、 杂物带入料仓。 黏土 中小于 0 0 7 5 ra m 的颗粒含量 很多 其数量越多 ， 水泥稳定碎石 的整 体 收缩能力越大。因此 ， 限制 收缩量最重要 的措施是控制 或除去基料 中 黏土含量。 材料场一般没设雨顶棚 ， 下雨对集料的含水量影响很
10、大 ， 尤 其是沙子、 石屑等 细集料 ， 不 同部位 的含水量不一样 ， 干燥状态 和潮湿 状态时 的流动性 差异很大 ， 拌 和机的供料控制会有 很大波动 ， 直接影 响配合 比。 3 1 2现场收料集料质量控制 问题 由于拌和厂路用集料往往来 自多处石料厂 ， 而且普遍存在 同一石 料厂单粒 料各粒径组成波动较大情况 ，在对集料进行质量要求时 ， 忽 视了单粒 料各粒径百分 比稳定性要求 ，造成实际配合 比波动较大 ， 导 致碎石混合料 不均匀 。 3 1 3 料 厂质量控制措施 加强 拌和站堆料 防污染和防雨措施 ， 对于材料堆放场地应有规划 设 计 ， 场地 必须硬 化 ， 应有 通
11、畅I 临时排 水设施 ， 各料堆 之间应 设置隔 墙 ， 细集料应有防雨措施 ， 水泥堆放必须有防潮设施 。 建立集料进 厂验收制度 。在看集料样品和订购集料的时候 ， 对每 种不 同规 格( 或粒 径) 的集 料要有颗粒 组成要求 ， 即对 每种规 格的集 料 ， 要规定 3 4个筛孔的通过量和超尺寸颗粒的含量 ， 同时规定每个 筛孔通过量 的允许误差 ， 粗集料 7 1 2 ， 细集料 5 7 。 超偏差 者拒绝进场 ， 从而在根本上解决粒径分布比例不稳定 问题 。 不同类型水泥稳 定碎石的集料级配 r 筛孔 L 径 ( ra m) 3 1 5 2 6 5 l 9 O 1 6O l 3 2
12、 9 5 4 7 5 2 _3 6 1 1 8 0 6 0 3 0 1 5 0 0 7 5 悬浮密实型 X M 1 0 0 9 6 8 9 3 5 8 4 7 7 5 9 6 7 0 3 9 O 2 6 O 2 0 5 l 5 0 I 1 1 7 3 3 5 骨架密实型 G M 1 0 0 9 0 4 7 3 6 6 5 2 5 8 O 4 6 0 2 6 8 2 5 1 8 ： 0 9 1 4 4 1 6 O 5 骨架空 隙型 G K 1 0 0 8 6 _3 6 2 8 5 2 5 41 1 2 6 3 1 1 2 5 0 3 O 2 O 1 0 0 0 O 0 2 0 1 0 年第 1
13、1 期 S C I E N C E T E C H N O L O G Y I N F O R MA T I O N O公路与管理。 科技信息 3 I 2 基层拌和设备操作过程中应 注意 的问题 3 2 1 混合料生产前的准备不足 由于集料 自身特性及含水量 的不一致 ， 使各级配机送料速度与电 机转速各种 工况产生不一致性， 大部分拌和厂都没有对级配机皮带输 送能力进行完整标定 。机械操作手往往凭感觉调配级配机送料速度 ， 无法准确控制各仓集料按设计 比例送料 ， 使生产配合 比发生变化 。 为解决上述 问题 ， 就必 须在生产前对各集料仓 的送 料速度( 设定 合适开 口尺寸 )与电机 转
14、速的关系 曲线分别进行各 种工况的准确标 定 。 特别是拌和机额定生产能力下需要的各集料数量 与其对应转速 的 准确度。 3 2 2 拌和设备上料 问题 各单粒料上料均采用装载机上料。 装载机手在铲料时应将插入料 堆 的铲斗用动臂使效斗 向上堆聚 ，不要用转动铲斗 的方法来挖掘 ， 从 而减少材料离析。 对已发生 明显离析的部位 ， 应重新混合后再行装料 ， 装载机手应经常保持各粒料仓满仓 ， 在装载时要 防止发生混仓 。 4混合料摊铺过程 中的问题 4 1 摊铺宽度问题 混合料铺筑 基本上实现 了机械化 ， 但 在摊铺 机使用过程 中， 普遍 存在片面追求平整度 而采取全幅摊铺的方式 。 摊
15、铺机生产厂家受整机 宽度 限制( 主要受运输 、 行 走限制) ， 一般主机宽度不 超过 3 m， 这就造 成 刮板输料器纵 向送 料时横 向布料能力 3 m，靠螺旋 布料器横 向布 料 。混合料横向移动距离太长 ， 粗细集料会有离析 ， 形成 两侧较粗 ； 另 一方 面。由于熨平板 的加 长部分是靠拉杆吊在摊 铺机上保持平衡 ， 往 往 没有振动夯实作 用 ， 造成横 向压实度均 匀 ， 最终形成混合料横 向离 析 ， 所 以在使用 摊铺 机时不能按厂家标 注的最大摊铺宽度 ， 而应在保 证不出现横 向离析的合适宽度内使用 ， 一般性能好的摊铺机最大摊铺 宽度 8 m 4 2摊铺机操作 中应注意的几个 问题 螺旋布料器在加宽时 ，一定要保证其各节加宽螺旋的同轴度 ， 特 别是变形、 磨损严重的螺旋 ， 更不能使用 ； 熨平板加宽时 ， 每块加宽熨 平板都应调整到与主熨平板完全一致 的底平面 ； 否则 ， 均会使路 面出 现带状离析。 摊铺机受料斗 两侧挡板每卸一车料均应在卸 料车开走时尽早拢 起 将混合料 折向中问， 在立起的两侧
