浅谈高等级公路水泥稳定砂砾基层施工工艺

邸小红

（中铁六局太原铁路建设有限公司，山西 太原 030013）

1 工程概况

新疆S201线克拉玛依—榆树沟公路改建工程土建第七合同段位于新疆北部，属典型的大陆性干旱、半干旱气候，冬季寒冷，夏季酷热，早晚温差大。全线为双向4车道一级公路，计算行车速度100km/h，路基宽度为25.5 m，其中，行车道宽度2×7.50 m，中间带宽3.0 m，硬路肩宽2×3.00 m，土路肩宽2×0.75 m。行车道路拱横坡为1.5%，土路肩路拱横坡为3%。本合同段的施工起讫里程为：K157+936~K186+561，路线总长28.625 km。全线路面结构层设计为：采用厚3 cm细粒式沥青混凝土（AC-13I）上面层，厚4 cm中粒式沥青混凝土（AC-20I）下面层，厚30 cm水泥稳定砂砾基层（分两层施工，每层15 cm），厚37 cm天然级配砂砾底基层（分两层施工）。

2 水泥稳定砂砾基层结构原理

水泥稳定砂砾基层是在符合一定级配要求的砂砾中，掺入适当水泥和水，按照一定技术要求，经拌和、运输、摊铺，在最佳含水量时压实和养护成型，其抗压强度符合规定要求的半刚性路面基层结构。因水泥是水硬性材料，它与砂砾拌和后，水泥矿物与砂砾中的水分发生强烈的水解和水化反应，同时从溶液中分解出氢氧化钙并形成其他水化物。当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化形成水泥石骨架，有的则同有活性的砂砾进行反应，使砂砾的物理力学性质大大改善；经过拌和、摊铺及碾压施工后，水泥稳定砂砾混合料颗粒重新排列，并在水泥的胶结作用下，由次级骨料填充前级骨料（较次级骨料粒径稍大）空隙，形成悬浮密实状态，达到新的平衡，结合成具有一定密实度和稳定性的半刚性路面基层结构。水泥稳定砂砾基层具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性，其初期强度较高，且随龄期增长而增长，在保证路面使用品质上取得了满意的效果。

3 施工工艺流程

见图1。

4 施工工艺

4.1 施工准备

4.1.1 原材料进场及检验

施工前，对进场的各种材料取样进行试验，各种不同规格、不同料场、不同批次的材料要按规定验收，不符合要求的不得使用。

图1 水泥稳定砂砾基层施工工艺框图

4.1.2 配合比设计

施工前要进行配合比设计，并将配合比设计报告提交监理工程师检验、批准。

4.1.3 水稳拌和站及主要施工机具的调试与检查

施工前对各种施工机具做全面检查，须经调试证明处于良好的性能状态，机械数量足够，施工能力配套，关键性重要机械宜有备用设备与配件。

4.1.4 现场及技术准备

（1）摊铺水稳基层前必须对底基层按照规范要求进行整修并交验。底基层表面砂砾离析的，要将离析砂砾清理干净并碾压，局部底基层标高不足时待水稳铺设时找齐。

（2）由于雨、雪气候等原因使底基层面松散的地段要重新洒水碾压。

（3）在水泥稳定砂砾基层铺设前,要对底基层面进行洒水，使底基层表面湿润，既有利于基层和底基层的结合牢固，又能保证基层水泥稳定砂砾水分不散失。

（4）为了确保水泥稳定基层的压实度，水泥稳定混合料摊铺前，在保证水稳宽度的基础上，在水稳两侧采用15×15 cm的方木进行支挡。

（5）测量技术人员必须提前放出中线并测好挂线标高，按照摊铺厚度安排摊铺机就位。

4.2 水泥稳定混合料的拌和

水泥稳定砂砾基层采用厂拌法集中拌和（配备WCQ500型、WCQ400型水泥稳定土拌和设备两套，生产能力分别为500 t/h、400 t/h），使用前反复调试拌和机，使拌和机运行正常，严格按配合比拌和均匀。施工时试验人员要根据现场原材料的含水量随时调整加水量，严格控制水泥剂量。

4.3 水泥稳定混合料的运输

拌制合格的混合料用双桥自卸汽车运输至工地，第一天考虑15辆运输车，以后按照拌和能力、运距、摊铺机运转情况逐渐增减。运输车辆要装载均匀，装车时要分前、后、中3部位的顺序装车，以防止装车时混合料产生离析。自卸汽车在已完成的底基层表面通过时速度宜缓，以减少不均匀碾压或车辙，并经常洒水，确保底基层不受破坏，混合料在运输中必须加以覆盖以减少水分散失。

4.4 水泥稳定混合料摊铺

设计水泥稳定基层的厚度为30 cm，半幅分上下两层摊铺，每层厚度为15 cm，施工时要根据试验段确定的松铺系数确定松铺厚度，并根据检测情况进行调整。

采用走双钢丝的方法,由两台RP750 W型摊铺机成阶梯跟进摊铺，在方木以外15 cm架设钢丝绳进行高程和厚度的控制，前行摊铺机的自找平传感器置于基准钢丝绳上，另一侧由摊铺机自找横坡控制；后行摊铺机一侧置于基准钢丝绳上，另一侧用滑弦杆走在前行摊铺机已铺好的水稳摊铺面上。两台摊铺机前后间距保持8～10 m。为防止混合料产生离析现象，并保证基层平整度，两台摊铺机的搭接宽度不能小于10 cm。

4.5 水泥稳定混合料的碾压

水泥稳定基层由3台振动压路机碾压。碾压要在水稳混合料的含水量略大于最佳含水量（气候炎热干燥时，基层混合料可大1%～2%）时进行。碾压段落一般在40~50 m。

摊铺整型后，立即用18 t振动压路机静压1遍，再用振动压路机弱振、强振碾压4遍，然后再静压1～2遍。碾压完成后及时检测压实度，合格后进行养生，不合格的段落须进行补压直到压实度达到标准。碾压作业时，压路机行驶速度开始时要缓慢，最大速度不宜超过4 km/h进行。

碾压顺序为从路基边缘向路基中线纵向进退式进行；曲线地段由内侧向外侧碾压，横向接头1/2错轮碾压，碾压轮迹要搭接1/3钢轮宽度，碾压时须保证达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。

水稳料的碾压终了时间不得超过水稳混合料的终凝时间，靠边缘的混合料多压1~2遍。

水泥稳定砂砾的表面要始终保持潮湿，如表面水分蒸发的快要及时补洒少量的水，但须避免冲掉水泥。

严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段“调头”和急刹车，以保证水泥稳定砂砾层表面不受破坏。

4.6 水泥稳定料的养生

碾压完成，压实度合格后要立即对水稳层进行养生，养生采用毛毡覆盖再洒水的办法进行。防止因暴晒造成干缩，出现表面裂缝。

养生期间除洒水车外须封闭交通，洒水车的车速限制在30km/h以下，禁止重型车辆通过。洒水车采用喷雾式洒水车不能使用自流式的洒水车。

下基层在7 d养生期满后，经过试验合格后铺筑上基层，在上基层铺筑前不要撤掉覆盖设施。

上基层在铺筑后3 d开始洒布乳化沥青。

5 质量控制措施

（1）施工时重点控制水泥剂量和出料含水量。

（2）为了保证边缘压实，全部采用与分层压实厚度相一致的木模支撑，既保证了水稳边缘的压实度，又达到了边沿顺直美观的效果。

（3）由于新疆白天气温较高，水稳料含水量难以控制，为此须重点加大洒水、覆盖养生工作投入。

6 结束语

工程实践证明，水泥稳定砂砾基层作为半刚性基层具有良好的整体性，足够的力学强度、抗水性和耐冻性，其初期强度较高，且随龄期增长而增长，在保证路面使用品质上取得了满意的效果。采用该工艺进行高等级公路水泥稳定砂砾基层施工，具有施工质量可靠、施工进度快、成本低、环保节能等优点。