水稳碎石基层在公路工程中的应用

周海旺温州市交通规划设计研究院永嘉分院，浙江温州 325100

0 引言

水稳基层是广泛应用于公路基层施工的一种半刚性基层结构型式。因具有良好的力学性能、板体性、水稳性、抗冻性和整体承载能力强等优点广泛应用于道路基层中，在施工中因材料级配、水泥剂量，摊铺碾压、离析处理、成型时间及工后养护等较难控制，因此，对公路水稳碎石基层施工及施工过程中质量控制等进行分析具有重要意义。

1 工程概况及施工要求

上桥线是永嘉县重要的网络公路，起点桥下镇镇门口，终点桥下镇露礁桥，路线全长约2.85km。现有公路等级为四级，设计行车速度20km/h，路基宽度8m，为水泥混凝土路面。随着经济的飞速发展，上桥线公路交通量急剧增加，以及自然老化；主要表现为裂缝、车辙、沉陷、坑槽、泛油、波浪、表面磨光、松散剥落等等病害，给沿线群众的生产、生活和出行带来很大的不便，需重新铺筑。本期对上桥线进行大修，路线全长2.85km，新路面结构层采用沥青路面+水稳基层。施工要求如下：对原有旧路面，一律击碎（40cm以下碎块达到75%以上），调平路基后，方可浇筑新路面；里程碑、百米桩在路面修复后，按原位设置；施工期间应做好环保工作，材料运输应防止跑、冒、滴和扬尘；施工期间应做好交通组织工作，设置规范的施工标志，确保安全；其他未尽事宜按照公路施工规范执行。

2 水稳碎石基层混合料配合比设计

1）根据设计要求分别按4.5%、5.0%、5.5%、6.0%（外掺）水泥计量与规范中推荐的级配组成的集料掺配。

2）确定最佳含水量和最大干密度，本标段做了上述4组不同水泥计量的击实试验。

3）按本工程设计规定的压实度98%分别计算不同水泥计量的试件的干密度。

4）每组水泥剂量按最佳含水量和计算得到的干密度重型击实成型试件13个。

5）试件在规定温度23±2℃下湿养护6d，浸水24h后进行无侧限抗压强度试验。

6）按照公式R'=Rd(1 - 1.645CV)：计算试验结果的平均值和偏差系数，选定目标配合比。最后确定本项目水泥稳定碎石基层的施工中水泥掺量为5.5%，最后确定其配合比为：水泥：碎石=5.5：100，最大干密度为2.306g/cm，最佳含水量6.29%。

3 试验段

3.1 试验段铺设施工

材料配合比、含灰量、最佳含水量、最大干密度及7d无侧限抗压强度是否符合设计要求；通过试验段检验人员分工是否合理，机械配备是否正确，机械状态是否良好。同时对运输能力、运输路线、施工时间等做到初步统计；通过采集准确、有效数据，进一步明确最适宜的碾压机械、最有效的摊铺厚度、最经济可行的压实遍数、最佳含水量等，为正式施工提供依据；摊铺机的排板、摊铺速度是否合理，固定板和活动板配置宽度是否合适。

3.2 试验数据收集整理

1）混合料配合比

水泥：碎石=5.5：100，集料的最大粒径为31.5mm，集料压碎值为18.3%，混合料的施工配合比和集料的级配经试验段检验符合设计及规范要求。

2）混合料含灰量及含水量控制

混合料的含灰量为5.2%符合设计及规范要求；从搅拌厂出料到运抵工地摊铺成型后，其含水量损失量约为0.5%左右；即混合料的出厂含水量应在5.6%左右。

3）填筑厚度及松铺系数

水泥稳定碎石料的设计厚度为18cm，其施工时的摊铺厚度应为22.5cm，其松铺系数为1.25。

4）试验段混合料强度

对试验段混合料取样进行7d无侧限抗压强度试验，试验结果强度平均值为6.35MPa，符合设计及规范要求。

5）碾压遍数及压实度控制

施工中混合料的初压和终压是为了保证水泥稳定碎石层平整度，其压实度不作检测；在复压中每碾压一遍进行压实度和成型厚度检测，在碾压5遍后测的压实度符合要求。

4 水稳碎石基层施工及质量控制

4.1 高程控制桩

高度及横坡控制，在路肩的边缘采用10cm×15cm×3cm的混凝土方块作为高程控制点，每个点前后相距10m.每个高程控制点必须进行换手复测，确保标高无误后，固定控制点。导梁支点立于控制点处，根据设计标高对导梁高度进行调整至符合要求。

4.2 拌和及上料

在拌和之前调试设备，使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定要求。拌和时按照试验确定的生产配合比进行配料，含水量要比试验确定的最佳含水量高0.2%来补偿运输、摊铺及碾压过程中水分的损失；拌和过程中经常抽检其含水量、灰剂量并及时反馈、调整，确保出料质量；拌和后的混合料要尽快运送到摊铺现场，车上应覆盖以减少水分损失；拌和的水泥稳定碎石混合料按要求进行取样，测定含灰量是否达到要求；现场对混合料进行含水量快速检测。卸料时严格控制卸料速度，做到卸料与摊铺速度同步，防止离析。

4.3 摊铺及整型

摊铺时采用两台摊铺机前后相距10m进行摊铺；按照确定的松铺系数连续地进行摊铺。摊铺机后设专人消除粗细集料的离析，对局部粗集料窝进行铲除，并用新混合料填补。先右幅后左幅的次序进行摊铺。在施工现场进行混合料摊铺过程的含水量检查。摊铺时在每台摊铺机后面安排两人负责消除粗集料离析现象，并用新拌混合料填补。摊铺机在摊铺水泥稳定碎石混合料时，根据其运输能力采用了0.15km/h的低速度摊铺。

4.4 混合料的摊铺接缝处理

接缝有纵向接缝和横向接缝两种，当摊铺机宽度足够时，整幅摊铺时不存在纵缝接缝问题。当摊铺机的摊铺宽度不足时，采用2台摊铺机一前一后同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压，一般情况下以两结构物间为一施工段落，避免横向接缝。如有特殊需设置横向接缝，将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面，摊铺机返回到压实层的端部，用木垫板垫至虚铺高度，再摊铺新的混合料，继续下一步施工。

4.5 混合料的碾压成型

初压：采用轻型光轮压路机以1.5～1.7km/h的速度错1/3轮静压一遍后，根据测量结果拉线检查高程，用3m直尺按照每100m2处测量平整度，经检验不合格的点立即用人工作局部修整，修整完毕再静压一遍后进入复压阶段。

复压：遵循先轻后重，先低后高，先边后中以及轮迹重叠的原则，由弱振到强振；采用压路机弱振碾压两遍，强振两遍，碾压速度为2.0～2.5km/h，压路机轮痕一般重叠0.3～0.5m。由现场试验员进行监测密实度并记录，前后两次密实度进行对比，密实度呈上升曲线。第五遍碾压结束后，密实度符合设计及规范要求。

终压：压路机以3.0～-3.5km/h的速度静压一遍。

擀光：采用胶轮压路机碾压至表面平整、密实、无明显轮迹。每一区段碾压结束后，及时检查压实度、含水量、厚度、平整度、顶面标高及横坡等各项指标是否满足设计要求。要求平整度不大于8mm，纵断面高程：+5mm，-10mm；厚度-8mm，横坡±0.3%。

5 结论

上桥线基层施工质量控制受到人员、机械、材料、气候、工艺等多种因素的综合影响。为确保工程质量，在工程勘探、技术设计、施工方案、工程管理等方面做到了精心设计，精心施工，精心管理，并根据当地的具体情况进行综合性比较与分析、严格执行规范规定，控制各项技术指标，确保公路基层施工质量达标。

[1]JTJ057-94.公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].

[2]JTJ034-2000.公路路面基层施工技术规范[S].

[3]钱进,王冠.水泥稳定碎石基层施工的质量控制要点[J].华东公路,2001,4.