水泥稳定石屑基层在城市道路上的应用

时间日期：2004-4-23 已被阅读次：[7829]

佛山市市政建设工程有限公司　司徒卫　张少伟

　　[摘　要] 水泥稳定石屑基层以其良好的力学性、板结性、早期强度高、胀缩量小、施工方便等优点而得到广泛应用，本文介绍了在季华路上采用这一基层的材料、级配选择、配合比设计及施工情况，并提出了施工中应注意的一些问题。
　　[关键词] 水泥　稳定　石屑　基层　城市　道路　施工

　　引言
　　水泥稳定石屑基层属于半刚性基层。它具有良好的力学性、板结性。它的初期强度较高并且随龄期增长。它的水泥稳定性和温缩性比其它材料要好。目前佛山市区城市道路基层大多采用这种结构材料。
　　1、所用材料
　　a.水泥：
　　三水桥牌普通硅酸盐425＃水泥，安定性合格。初凝时间：3h7min，终凝时间：6h5min
　　b.石屑：
　　采用南海狮山产的碎石废料。
级配情况如表1。2.施工规范(公路路面基层施工技术规范JTJ034－2000)要求
　　2.1水泥稳定集料的颗粒组成范围
2.2压碎值(按基层材料要求试验)：
　　狮山产：21％≤30％
　　根据以上试验结果，季华路基层所用的材料基本上能够符合设计文件及城市主干道路施工及验收规范的要求。
　　3、室内配合比设计及试验分析
　　根据道路路面基层施工技术规范的要求，结合季华路的实际情况，对稳定土进行最大干密度试验及初步确定3种水泥剂量(编号分别为A、B、C)：5％、6％、8％，做成 15 15圆柱体试件进行无侧限抗压强度试验。
　　3.1稳定土最大干密度试验3.1.1试验方法及结果
　　按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTJ057－94[2]0804－94丙法进行试验。
3.1.2试验分析
　　由试验数据得出的击实曲线见图1(含水量—干密度的关系)所示，由此可以得到各组的最佳含水量及最大干密度，见表3所示。3.2无侧限抗压强度试验
3.2.1试验方法及结果
按无机结合料稳定粒料的无侧限抗压强度试验方法（JTJ 057－94T0805）大干密度制备及计算。各组试件制备见表4，试验结果见表5。
3.2.2结果分析
由表中的数据绘成图2（试件强度与水泥剂量的关系）。
由结果可以看，7d龄期的试件强度随着水泥剂量的增加而增加。若仅从抗压强度方面考虑，水泥剂量为5％时的强度低于城市主干道的要求，而水泥剂量为6％、8％的强度均能满足施工规范的要求，在满足施工规范抗压强度标准的前提下，为减少混合料的收缩性，一般应控制水泥剂量不超过6％，所以选择水泥剂量为6％时为水泥稳定石屑基层配合比强度较为合适。
　　3.3无侧限抗压强度的平均值达3MPa以上(水泥剂量为6％时)。试件偏差系数为4.8％，满足设计强度的要求R≥Rd/(1－ZaCv)
　　式中：Rd:设计抗压强度
　　 Cv：试验结果的偏差系数
　　 Za：标准正态分布表中随保证率而变的系数，即Za=1.645
　　则：R≥3/(1－1.645×0.048)=3.25MPa
　　因此，确定季华路水泥稳定石屑基层配合比为：
　　水泥：石屑=6：100外掺
　　4、施工阶段情况
　　4.1路面结构组合：
　　4.2水泥稳定石屑基层施工前，路基顶的压实度必须符合要求≥90％，路基无弹簧现象发生。在确保路基状况良好的情况下，水泥稳定石屑基层是比较理想的。
　　4.3根据我们现场抽样的试验结果，在一定条件下，水泥稳定石屑基层的强度随着龄期的增长而提高。现场取样抽检结果如表7：
　　根据施工现场抽样的结果，无侧限抗压强度满足设计要求。
　　设计基层厚度为20cm时，此路段摊铺水泥稳定石屑基层龄期7d后，强度均能满足设计与施工规范的要求，并且随着龄期的增长而增长。
　　由此可见，水泥稳定石屑基层在相当大的程度上提高了路基整体强度，并有足够的力学强度。它早期强度高、板结性强、胀缩量小、方便施工等优点得到充分地体现，是城市道路基层的理想结构材料。
　　基层是保证水泥混凝土路面整体强度，防止唧泥和错台，延长路面使用寿命的重要结构。因此，选基层材料是保证工程质量较为重要的环节。
　　5、水泥稳定石屑基层施工中必须注意的问题
　　a.路基必须稳定，无弹簧现象。路基顶面的压实度必须达到设计要求≥90％。
　　b.石屑材料的级配必须符合规范要求，严格控制水泥剂量，拌和场必须有专职人员严格把关。
c.工地实际采用的水泥剂量宜比试验室内配比的剂量多0.5％～1.0％。
　　d.水泥稳定石屑基层混合料必须用机械进行拌和，应在基层材料处于或略大于最佳含水量时进行碾压。从拌和到碾压之间延迟时间宜控制在3～4h之内。压实机具用自重14t，振压 18t以上压实，每层压实厚度应控制在10～20cm。碾压时，应以低速、均匀为原则，严格控制压实遍数，力求达到最佳压实效果。
　　e.尽可能缩短从加水拌和碾压终了的时间。
　　f.必须严格要求保湿养生。特别在高温季节，适当的增加洒水次数保持基层表面湿润是相当必要的。
　　g.龄期未到，不可开放交通。因基层尚未达到一定的强度，行车容易损伤基层。
　　h.由于存在混合料的离散性，粗、细集料的不均匀，正确地确定水泥稳定石屑基层的最大干密度和最佳含水量，对保证水泥稳定石屑基层的质量是十分重要的，也是十分关键的。
　　i.定期或不定期抽检拌和场的集料含量以及混合料的含水量对保证和控制施工质量起着至关重要的作用。
　　j.必须重视试验路段的施工。在配合比符合设计要求、拌和机具能够满足设计要求时，必须慎重地进行试验路段的施工。通过试验路段，得到水泥稳定石屑基层最佳压实遍数、最为理想的松铺系数以及最合格的平整度，这就需要施工人员、测量人员以及试验人员多方的密切配合，才能达到最理想的试验效果，也才能达到试验路的真正目的。
　　6、结束语
　　随着当前城市道路建设的快速发展，水泥稳定石屑基层是目前比较理想的路面结构材料。因为石屑原材料容易购置，同时，随着水泥工业的发展，这一类型的基层在我市城市道路建设中不断应用。我们将不断地总结经验，使它更加完善、更加成熟、更好地为我市的城市道路建设服务。
　　一条城市道路，需要国家大量的投资，努力提高工程质量、降低工程造价，以合理的施工工艺，创造最理想的经济效益，是我们每个工程技术人员最大的心愿，只有在工作实践中不断总结和完善自我，才能为城市的建设尽自己的一份职责。
　　参考文献：
　　1、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》　　JTJ 057－94
2、《市政工程施工技术规范》上、下册
广州市政工程总公司
　　3、《公路路面基层施工技术规范》　　　　　　　JTJ 034－2000

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