水稳碎石基层质量控制

胡春清

(苏州市市政建设管理处，江苏苏州215002)

0 前言

苏州市市政道路工程多年来一直采用二灰碎石作为道路的基层材料，但由于近年来粉煤灰的含硫量不稳定，出现超标现象，致使一些工程产生路面病害，为了避免这方面的问题，同时提高道路的质量，采用水稳碎石作为道路的基层，并安排相关人员研究水稳施工质量管理方面的技术问题，以便在水稳碎石施工过程中能够对施工单位和监理单位起到切实有效的管理和指导。通过对水稳碎石施工技术的深入研究和对江月路、苏站北路两条道路水稳碎石基层施工质量管理的实践，基本掌握了水稳碎石基层施工质量管理技术，并形成了“苏州市市政建设管理处水稳碎石施工指导意见”、“苏州市市政建设管理处水稳碎石施工总结会议纪要”、“预选水稳厂家填报材料”等文件。

1 深入认识施工水稳碎石基层的技术要求

1.1 对集料级配的认识

《公路路基基层施工技术规范》(JTJ034-2000)和《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)中对水泥稳定碎石的级配要求见表1。

表1 水泥稳定碎石级配

“江苏省高速公路水泥稳定碎石路面基层施工指导意见”以及其修订版对表1中的级配又加了一条说明：4.75mm、0.075mm的通过量应接近级配范围的中值。

《江苏省高速公路抗裂型水泥稳定碎石基层施工指导意见(试行)》对集料的要求见表2。

表2 江苏省高速公路抗裂型水泥稳定碎石级配

道路设计图水稳碎石集料采用《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)表6.1.6-2骨架密实型级配，级配见表3。

表3 骨架密实型级配

通过以上对集料要求的变化过程，认识到表3的级配要求是更加合理的，表3对0.075mm以下的颗粒含量要求更高了，这是水稳质量控制的重点。

1.2 对终压时间的认识

水稳碎石有一个特点：从加水拌和到碾压终了的延迟时间对水稳碎石的强度和干密度有明显的影响，延迟时间越长，水稳碎石成型的强度和干密度损失越大。国外通常规定延迟时间为2h。《公路路基基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中规定我国公路路拌法施工延迟时间为3～4 h，公路集中厂拌延迟时间为2h。《城镇道路工程施工与质量验收规范》和“江苏省高速公路水泥稳定碎石路面基层施工指导意见”(修订版)均规定从加水拌和到碾压终了的时间不超过水泥初凝时间。

通过对水稳延迟时间以及对规范的认识，水稳碎石施工指导意见关于终压时间要求如下：

终压时间在2h以内是比较理想的，如果超出此范围，不宜超过3h，最长不能超过水泥的初凝时间。

1.3 减少水稳碎石基层裂缝的措施

《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)明确水泥稳定集料的水泥剂量一般为3%～5.5%，最大剂量不应超过6%。

《公路路基基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中规定：为减少混合料的收缩性，应控制水泥剂量不超过6%。规范中也讲到，集料达到最佳级配，只要加3%～4%的水泥稳定，就可以达到要求的强度。

“江苏省高速公路水泥稳定碎石路面基层施工指导意见”具体要求为：水泥剂量应不大于5.5%，碎石合成级配中小于0.075mm颗粒含量宜不大于5%，含水量宜不超过最佳含水量的1%。

“江苏省高速公路水泥稳定碎石路面基层施工指导意见”(修订版)具体要求为：水泥剂量应不大于5.5%，碎石合成级配中小于0.075mm颗粒含量宜不大于4%，含水量宜不超过最佳含水量的1%。

《江苏省高速公路抗裂型水泥稳定碎石基层施工指导意见(试行)》具体要求为：水泥剂量宜控制在3%～4.5%，不应大于5.0%，碎石合成级配中小于0.075mm颗粒含量应尽量控制在3.5%以下，含水量宜不超过最佳含水量的1%。

通过以上数据认识到，为防止水稳碎石产生裂缝，对水泥剂量的把握，对细集料的限制以及对含水量的控制都相当关键。通过以上数据也认识到，为了达到更好的防止裂缝的效果，控制集料中0.075mm以下颗粒含量是水稳施工的最重要内容。对于级配表1，江苏省公路系统为了防止水稳产生裂缝，对0.075mm以下颗粒含量加以限制。现行公路设计规范的骨架密实型级配(表3)，0.075mm以下颗粒含量的上限为3%，如果水稳设计采用表3控制级配，0.075mm以下颗粒含量按设计要求控制就可以了，这个要求已经很高了，不必另做要求。

对于水泥剂量，从设计院和其它渠道得到的信息是，水泥剂量宜不超过4%。笔者有一个想法，只要集料级配满足表3要求，用4%的水泥剂量就能达到水稳设计强度(7 d无侧限强度要求在3MPa～4 MPa之间)，是否如此，还宜商榷。

为减少水稳裂缝，往往要求把水泥用量限定在一个范围，施工中一定要特别关注集料的级配情况，如果级配发生了变化，水泥还是原来的剂量，这会引起水稳强度的变化。

1.4 对密实度的认识

《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)对水稳碎石压实度的要求为不小于98%(重型击实法)。据此，明确市政道路水稳基层，压实度按不小于98%设计。考虑到市政工程的特点，参照《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)对水稳压实度的要求，水稳施工指导书明确：对于市政道路水稳基层，压实度应按不小于98%的要求控制。对于城市快速路和主干道，如果由于施工上有难度，经过讨论协商后，在验收时，压实度可以按不小于97%控制。对于次干道和支路，如果由于施工上有难度，经过讨论协商后，在验收时，压实度可以用不小于95%控制。

1.5 对碾压设备的认识

由于水稳施工终压时间短，水稳施工需要的压路机较多，如果压路机台数较少，碾压完成的时间就要超过规定的终压时间。还有一点，就是水稳不小于98%的压实度很高，大吨位的压路机对提高压实度很有好处。

在实际施工中，压路机的吨位和台数要考虑到拌和机及摊铺机生产能力，也要考虑到项目施工的具体情况，使从加水拌和到碾压终了的时间不超过水泥初凝时间，保证施工正常进行。

2 水稳基层施工的质量控制措施

相对以往的二灰碎石而言，水稳碎石的施工要求很高，一方面的表现是生产过程中集料配比要求高，需要厂家有较高的管理水平；另一方面是终压时间很短，对水稳混合料的运输、摊铺和碾压要求都很高，这需要施工单位要有足够的施工设备，也需要施工单位精心组织施工。通过几个市政工程水稳基层的施工，深切感受到，市政工程水稳施工难度远远超过公路工程，主要体现为三点：一是市政工程检查井多，增加了水稳施工难度；二是市政工程水稳施工混合料运输难；三是市政工程水稳施工每次施工的段落都比较短，这也大大增加了水稳施工难度。通过几个市政工程水稳施工质量的管理实践，积累了一些管理经验，并在水稳指导书中做了进一步明确，具体内容如下：

(1)水稳施工单位应根据工程情况编制水稳施工组织方案，并报监理审批。

(2)水稳碎石施工前，检测单位首先要对水稳碎石的原材料及配合比进行检测。

(3)水稳施工设备进场后，需向监理方报进场设备清单，并由监理人员核实确认。

(4)水稳施工前，监理人员需检查水稳养生所需材料准备情况，覆盖窨井钢板的到位情况，以及所需侧模的到位情况，一切准备工作就绪后才能同意水稳正式施工。

(5)水稳施工中监理单位需在施工现场和水稳混合料生产厂家安排人员监督水稳施工过程。

(6)在每段水稳基层施工时，施工单位都要对开始加水拌料的时间和本段水稳基层碾压完成的时间做好记录，用以统计实际的水稳碾压延迟时间。监理单位对这个过程要做好监控工作。

(7)水泥剂量检测和混合料级配校验：水泥剂量的测定用料应在拌和机拌和后取样，并立即(一般规定小于10min)送试验室进行滴定试验。水稳厂家在生产过程中要做好水泥剂量检测和混合料级配校验，监理单位要随时掌握检测结果。建设方委托的检测单位在每次水稳施工中根据工作量的大小可做1至2次水泥剂量检测和混合料级配校验，如果出现异常数据，调整后再重新检测。

(8)水泥总量校核：水泥用量除用滴定法检测水泥剂量要求外，施工单位还应进行总量控制检测。记录每天的实际水泥用量、碎石用量和实际工程量，计算对比水泥剂量的一致性。

(9)水稳施工前材料检测单位要对水稳的原材料进行检测，施工过程中也要根据施工进度情况和材料的检测频率要求对水稳材料抽检。

(10)检测单位要根据本指导书和工程情况编制水稳检测方案。

(11)钻芯检测：每层检测二到三点。顶层水稳钻芯时，须通知市政设施管理处相关人员参加。钻芯龄期可以根据气候条件适当延长。

3 水稳基层的验收

水稳基层主要验收内容如下：

(1)压实度不小于98%(重型击实法)。

苏州市市政道路工程都应按以上要求控制水稳基层质量。根据《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)，应明确：对于城市快速路和主干道，如果由于施工上有难度，经过讨论协商后，在验收时，压实度可以用不小于97%控制。对于次干道和支路，如果由于施工上有难度，经过讨论协商后，在验收时，压实度可以用不小于95%控制。

(2)7 d无侧限强度不小于3MPa，应控制在3～4 MPa之间。

(3)其它验收指标详见建设部发布的《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)。

4 加强管理，把水稳质量控制措施落到实处

水稳施工指导书，对水稳的技术要求做了比较详细的说明，对水稳的施工设备和试验仪器也有明确的要求。能否在水稳施工中贯彻好指导书中的要求，是能否保证水稳质量的关健。这当中能否选择好水稳混合料生产厂家，就是抓好水稳质量的前题，不合格的厂家不得采用。对考察合格的厂家，检测单位再做原材料检测和原材料配比试验，合格后才能进场施工。

在水稳施工过程中，应非常注重抓好水稳指导书的落实情况。在考察某水稳厂家时，发现碾压设备的配备不合理，指出后做了调整。在某工程的水稳施工中，发现集料级配是按《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)控制的，要求施工单位及时调整。在另一个工程项目中，发现检测单位未做水泥剂量检测和级配校验，及时招集相关人员再次强调要按我处水稳施工指导书的各个环节认真落实。

近些年来，二灰碎石出现了一些质量问题，这有原材料质量和配比的问题，也有某些环节上的疏忽。在水稳碎石施工中，一定要吸取这方面的教训。只有克服麻痹大意思想，按照水稳质量控制程序认真落实，才能确保水稳质量不出问题。