水泥稳定碎石底基层产生离析的原因及建议

【摘 要】水泥稳定碎石以其整体强度高、水稳性好、板体性强、施工速度快等优点，近年来广泛应用于沥青混凝土路面的半刚性基层。本文将探讨水泥稳定碎石产生离析的原因，并提出相关的建议，希望能对路面工程施工质量的控制与提高起到一定的帮助作用。

【关键词】水泥稳定碎石；离析；质量控制

0 引言

水泥稳定基层是沥青混凝土路面的主要承重层，在实际施工的过程中，要严格控制其质量，否则就会直接影响到沥青路面的工程质量，使得沥青路面早起就会受到严重的破坏，缩短了沥青路面的使用寿命。水泥稳定碎石因其在碎石加工、堆放以及稳定料拌合、运输、摊铺过程中的质量控制不力而会产生离析现象。离析后细料集中的区域其强度达不到设计要求，开放交通后在长期车载的疲劳作用下，首先产生破坏；粗骨料集中的地方即俗称的碎石窝因其没有胶接材料而呈松散状，是水稳结构破坏的裂纹源。水泥稳定碎石结构层的离析现象在施工中无法根除，但可以通过一定的措施来有效地控制离析的产生。因此，为保证路面工程施工质量，研究探讨水泥稳定碎石的离析原因，进而寻找减少或消除离析现象的方法是十分必要的。

1 产生离析的主要原因

1.1 原材料的影响

1.1.1 料石的选择与加工

水稳层的铺设建筑的量是非常大的，因此常常采取多料场分别加工碎石、集中拌合的方法来进行施工。这样就使得不同产地的同级材料混合在一起来堆放。但是不同料场的石质是有所差异的，同样体积的碎石其质量不一。而碎石机在加工石料的时候，对不同的石质，其压碎值、磨耗率等指标不尽相同，这样加工出的碎石颗粒的粒径、颗粒的级配就会发生变化，集料颗粒在质量上就不均匀，这是产生离析的一个原因。

1.1.2 料石的堆放

在路面铺筑实践中，承包人将碎石加工后，由于碎石的数量较大，规格较多，为节约使用场地，他们往往会将碎石堆放的高度过高。对方过高就会使得碎石中大粒料在堆放过程中由于惯性作用容易滚到料堆外侧，而产生离析。当装载机上料的时候，往往是从料堆的底部的铲料，就会将离析料供给拌合机，这样就增大了混合料产生离析的可能性。

1.2 混合料拌合过程的影响

1.2.1 拌合的场地

拌合机的出料口与地平面之间距离不能太高，过高会使得卸落的高度增加，离析就会增大。最适宜的高度是比料车接料高度高出20～50cm。而且在运输车接料的时候，为防止粗粒料往一边滚动，地面应保持水平。

1.2.2 拌合的过程

各级材料的用量不均匀是混合料产生离析的一个主要原因，因为不同规格的集料混合在一起会发生料斗之间串料，从而产生离析现象。料斗之间没有设立隔板，用于上料的装载机的斗宽比料斗的宽度大，上料时把料装得太满，料斗之间产生挤压，摩擦，卡在料口中，产生离析。并且装载机上料的上举高度过高，碎石下路偶的时候力度过大，也会产生离析现象。

1.3 运输车装料与卸料过程的影响

1.3.1 运输车装料的过程

在运输车从拌合机混合料出料口装料，或是从贮料仓装料的过程中都会使混合料产生离析。因为在接料的过程中，比较大的碎石往往会滚到运料车车厢底部和四周。这样造成的结果是运料车向摊铺地段卸料或摊铺机卸料到最后时，卸下的大部分是大粒径料，这些大颗粒料滚到摊铺机受料斗两边的侧板上，摊铺机卷斗送料铺出的路面每到一车料结束时，会出现一片粗料，产生严重离析。

1.3.2 运输车卸料的过程

运料车在摊铺现场向摊铺机受料斗卸料时，由于液压货厢一次升得太高，使得货厢快速升高，混合料卸落的高度增大，从而造成离析现象。

1.4 混合料摊铺过程的影响

除了前面的材料、拌合、运输过程的影响造成的离析现象，摊铺过程本身也会产生离析现象。卸料车卸料到最后时，粗粒料往往在车厢底部。而且施工过程往往是当一车料卸完料时，另一料车才接着卸料，这样道路上的料粒在质量上和形状上分布不均，产生离析。除此之外，螺旋布料器支撑座也是粒料产生离析的原因。当粗粒料运行到支撑座时，由于支撑座的阻挡，粗粒料有可能落下来被铺筑，在路线的纵向上就有一行可能由于支撑座产生的离析。

2 控制离析现象的建议

2.1 对原材料的控制

由于水稳层铺筑量大的原因，料石的来源比较大，加工点比较多，建工完成后混合在一起进行施工。要减少这个原因到来的离析问题，在条件允许的情况下，就尽量选择一个材质均匀、稳定、储量丰富的料场供料；当必须采用多个料场时，每一料场的各级产量应基本接近级配曲线的中值，且各料场的材料分开堆放，分批次进行拌合。

针对碎石对方过高使得大料粒滚落在料堆外侧产生离析并供给拌和机的现象，建议不同规格的集料应分别堆放，碎石堆放高度不能大于3米；如大于3米时，应在料堆周边设隔墙；装载机上料时，应从料堆部向下部逐层推进，且每一装载层的高度不能大于3米，以防产生离析。

2.2 对混合料拌合过程的控制

混合料产生离析的原因主要是各级材料用量不均匀，有效的解决办法是增加生料的进料斗，以四料斗为宜。为防止料斗之间串料（不同规格的集料混在一起会使离析现象产生）而在料斗之间应设立隔板；用于上料的装载机的斗宽应小于料斗宽度，上料时不应把料装得太满，不能超过隔板，装载机上料的上举高度不能高于料斗50cm，以防碎石在下落时产生离析。拌合机的实际产量宜低于其最大产量的10%，以减少因拌合不充分而造成的混合料离析现象。

2.3 对运输车装料与卸料过程的控制

为避免液压货厢不能一次升得太高，货厢应分2～3次升降向摊铺机卸料。对于运输车在接料的过程中，较大的碎石往往会滚到运料车车厢底部和四周。使得卸下粒料产生严重离析的现象，可以在运输车装料的过程中，不固定位子装料，随时调整装料的位子，一般情况下装的料会堆成一个小丘，那么为防止大料石的集中，可以是装的料堆成三个小丘，如图1所示，这样可以有效减少离析现象。除此之外，还可以将运输车的尾部改装成一个斗形，使运输车在向摊铺机卸料的时候，向摊铺机受料斗的中部卸料，如图1所示：

图1 运输车的装料位置

3 混合料摊铺过程的控制

我们都知道，卸料车卸到最后的时候，粗的，大的料粒往往在车厢底部。因此在卸料的过程中，不能卸完一辆再卸另一辆，在前一辆车还没卸完料的时候，另一辆料车就要紧跟着卸料，这样混合料粗细颗粒分离现象就会减少。另外摊铺机在摊铺料石的过程中，应该尽量减少受料斗的卷斗次数，以减少离析。并且为了减少由于布料器不连续运转和输料的不均带来的离析，应均匀连续运转螺旋（下转第319页）（上接第291页）布料器，与摊铺机的速度和拌合量相一致，这样送出的混合料在摊铺机的两侧的数量才能一致。并且可采用人工铲少量细粒料撒在表面来减少螺旋布料器支撑座带来的离析现象。

4 结语

水泥稳定碎石底基层是高速公路路面的一个重要的层次，它和基层在高速公路路面体系中起着承重层的作用，把由面层传来的车辆和各种荷载传递到路基中的作用。如果水泥稳定碎石底基层开裂现象得不到有效的防治，裂缝将会衍生到路面面层各层次，进而影响到路面的使用性能和耐久性，在施工实践中，通过对原材料的选材、加工、堆料、拌合、运输及摊铺等各道工序的施工工艺的精细化控制和管理，水泥碎石稳定结构离析现象得到了有效控制，工程质量取得了全面、整体提高，在运营过程中得到了明显改善。

【参考文献】

[1]李芳.浅析水泥稳定碎石底基层离析现象的防治[J].湖南交通科技，2013（03）：197-198.

[2]薛焕东，刘浩颍.水泥稳定碎石基层离析问题的原因及防治[J].吉林交通科技，2006（02）：32-34.