巖土技術交流：在水泥穩(wěn)定砂礫上面的施工

摘要： 水泥穩(wěn)定砂礫屬于水泥穩(wěn)定土的一種。所謂水泥穩(wěn)土，是指在土壤或基層材料中，摻以一定數(shù)量的水泥，經(jīng)混合和加水壓實，使得達到穩(wěn)固的結合，以提高其力學強度和耐水、耐凍性。加入土壤或基層材料中的水泥和水接觸后，即起水解和水化作用，分解出氫氧化鈣，并形成其它水解的水化作用。其物理和化學的交叉反應，使土壤或基層材料力學強度提高。用這種方法所得到的混合物稱為水泥穩(wěn)定土。視所用材料的不同和顆粒組成的不同，分別稱為水泥穩(wěn)定土、砂、碎石、石屑、砂礫和水泥穩(wěn)定砂礫土。
關鍵詞： 水泥 穩(wěn)定砂礫 施工
水泥穩(wěn)定土壤和水泥穩(wěn)定材料可用于路面的基層或底基層。它的特點是：
（1）有良好的力學性能和板體性；
（2）它的水穩(wěn)性和抗凍性都較石灰穩(wěn)定土好；
（3）它的初期強度高并且強度隨齡期增加；
（4）水泥混凝土易干縮，冷縮而產(chǎn)生裂縫，而水泥穩(wěn)定土沒有這種弊病；
（5）由于水泥用量不大，一般為4%~7%，且又都是低強度等級的水泥，故成本比較低，在那些富產(chǎn)砂石的地方，大量采用該結構，是降低工程造價的有效途徑；
（6）適用于機械化施工和流水作業(yè)，近年來實行廠拌，方便施工。
由于水泥穩(wěn)定砂礫且有以上明顯的特點，所以“公路柔性路面設計規(guī)范”推薦了這種結構。不管是高速公路，還是一、二級公路，直至三級公路，都可用水泥穩(wěn)定砂礫做為基層或底基層。丹東市濱江路中段的道路就采用了這種結構，現(xiàn)介紹一下：

濱江路道路改建工程（江橋~零號壩門段）位于丹東市南側(cè)美麗的鴨綠江邊，與朝鮮民主主義人民共和國隔江相望。它既是連接丹東市東西向的主干道，也是丹東市鴨綠江開放花園的景觀路。原有道路標準較低，線形較差，行車道寬只有8m~10m，通行能力很低，已不能滿足城市發(fā)展的需要。
改建后的濱江路可達到城市主干道Ⅱ級標準，西端機動車道設雙向四車道，東端機動車道設雙向二車道，設計車速可達50㎞/h，可以很大程度上緩解和分流市區(qū)內(nèi)東西向的交通，使丹東成為鴨綠江畔最美麗的花園式城市。
該路全長2624㎞，車行道面積49787㎡，路面結構為：天然砂礫底基層厚30㎝，水泥穩(wěn)定砂礫基層厚30㎝，粗粒式瀝青砼下面層厚5㎝，中粒式瀝青砼面層厚4㎝.我們將水泥穩(wěn)定砂礫的施工情況敘述如下：
一、對組合材料的要求
1、水泥 普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣水泥和火山灰水泥都可使用，但應選用終凝時間較長（宜在6小時以上）的水泥，忌用快硬水泥、早強水泥和受潮變質(zhì)水泥，宜用低強度等級的水泥，如32.5級、42.5級均可。
2、水 凡人畜可飲用的水均可使用。
濱江路為城市主干路Ⅱ級，中間無分隔帶行車道，行車 速 度50㎞/h，日交通量及交通量換算為標準軸數(shù)Nci=1200，交通量年增長率為γ=7.5%，路面設計年限t=15年，故按主干路Ⅱ級選用強度標準為3.0Mpa，水泥劑量為6%.
按選定的強度要求和所采用的水泥劑量作試件，放在規(guī)定溫度下保溫養(yǎng)生6天后，再浸水1天，進行無側(cè)限抗壓強度試驗。我們做過三組試驗，強度均在3.0 Mpa以上，符合要求。
二、施工
1、按設計挖好路床，并在路床兩側(cè)路肩上每隔一定距離（5~10m）應交錯開挖泄水溝（或盲溝）。
2、做好測量放樣工作，釘出中線樁和水泥穩(wěn)定砂礫層厚度的指示樁；
3、計算好材料用量，所用材料應符合質(zhì)量要求，并根據(jù)各路段需要的干燥集料數(shù)量，根據(jù)混合料的配合比，材料的含水量以及所用車輛的噸位，計算各種材料每車料的堆放距離，再按每一平方米水泥穩(wěn)定砂礫所需的水泥重量，并計算每袋（50kg）水泥的攤鋪面積，按所需砂礫，水泥數(shù)量進行備料。
4、攤鋪集料 在攤鋪集料前，應在未堆料的下承層上灑水，使其表面潤濕，不應過分潮濕而造成泥濘。我們采用平地機或推土機機械攤鋪，松鋪系數(shù)為1.35，攤鋪過程中將大60㎜石料和其它雜物剔出，攤鋪表面要平整，并有適度的路拱。
攤鋪時要檢查砂礫含水量，如含水量過小時，應在集料層上灑水悶料。灑水要均勻，防止中間多兩邊少和局部過多的現(xiàn)象，所灑水量應使集料的含水量較混合料最佳含水量小2%~3%，以減少收縮裂縫。粗集料的悶料時間不要太多，一般一個小時左右即可。
5、攤鋪水泥 在攤鋪好的集料層上，用6~8噸兩輪壓路機碾壓一遍，使其表面平整，這時按算好的水泥用量均勻灑在集料層上，用刮板將水泥均勻鋪開。
6、拌合 分干拌和灑水濕拌兩種方法。我們采用干拌法。即用多鏵犁將鋪好水泥的集料翻拌兩遍，使水泥分布到集料中，但不應翻犁到底，防止水泥落到底部。第*遍由路中心開始，將混合料向中間翻，第二遍是相反，從兩邊開始，將混合料向外側(cè)翻。施工中，要檢測混合料的含水量，如含水量大于最佳時，應進行自然蒸發(fā)，使含水量達到最佳值。若含水量小于最佳時，應補充灑水進行拌和。一般在攤鋪灑水時，用水量應稍大些，這樣可避免二次拌和所造成的浪費。拌和好的標志：混合料顏色一致，沒有灰條，灰團和花臉，沒有粗細顆粒“窩”，且水分合適、均勻。
7、整型 混合料拌和均勻后，立即用人工或平地機整平和整型。在直線段，先由兩側(cè)向路中心進行整平，在平曲線段，由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進行刮平，對于高出或低洼地塊要除掉或補平人工整型要有路拱板校核，整型中禁止車輛通行。
8、碾壓 整型后，當混合料的含水量等于或大于最佳含水量時，立即用12噸以上壓路機碾壓。直線段，由兩側(cè)路邊向路中心碾壓，平曲線段，由內(nèi)側(cè)路邊向外側(cè)路邊進行碾壓。碾壓時，后輪應重疊1/2輪寬。后輪必須超過兩段的接縫處，后輪壓完路面全寬時，即為一遍，碾壓到要求的密實度為止。一般需6~8遍，碾壓速度，頭兩遍用一檔，每小時1.5~1.7公里，以后用二檔，每小時2.0~2.5公里。
碾壓過程中，水泥穩(wěn)定砂礫的表面應始終保持潮濕，如表層水蒸發(fā)得快，應及時補灑少量水；遇有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象應及時翻開重拌（可加適量水泥）。
9、養(yǎng)生與交通管理 每段壓實完并經(jīng)檢查已達到要求的密度后，應即開始養(yǎng)生。養(yǎng)生時間應不少于7天。養(yǎng)生期禁止車輛通行，但灑水車除外。灑水養(yǎng)生期內(nèi)注意觀察穩(wěn)定砂礫表層情況變化，必要時可用兩輪壓路機壓實。
水泥穩(wěn)定砂礫的工藝流程如下表：施工放樣→準備下承層→備料→攤鋪→拌和→整平與碾壓成型→養(yǎng)生。
三、施工中應注意的幾個問題
1、水泥穩(wěn)定砂礫施工必須采取流水作業(yè)，各工序必須緊密銜接，特別要盡量縮短拌和到碾壓間的延遲時間，一般不應超過4小時。必須延長延遲時，不應超過水泥終凝時間。一般情況下，每水作業(yè)段長以200米為宜。
2、無機結合料穩(wěn)定類結構宜在春末或夏季組織施工，施工期的最低氣溫應在5℃以上，并保證在凍前有一定成型期，即第一次重冰凍（-3℃~5℃）到來之前的半月至一個月完成。
3、盡量不在雨季施工，防止水泥、混合料遭雨。
4、注意碾壓厚度，當超過20㎝（壓實厚）時應分層碾壓。
5、注意做好施工接縫和“調(diào)頭”處的處理工作。
6、水泥穩(wěn)定砂礫分層施工時，下層碾壓完后，可以立即鋪筑上層水泥穩(wěn)定砂礫，不需專門養(yǎng)生，但要注意表面濕潤。
7、對于不能中斷交通的路段，可采用半幅施工原方法。接縫處應對接，必須保持平整密合。
8、縮短養(yǎng)生期以加快工程進度，是無機結合料穩(wěn)定類基層施工中必須解決的現(xiàn)實問題。