水泥稳定碎石施工质量控制

王焕丽，王卫彪

(石家庄市公路桥梁建设集团)

水泥稳定碎石是近几年新兴的用于高等级公路底基层、基层施工的一种半刚性路面结构形式，但其材料级配、水泥剂量、摊铺碾压、离析处理及成型后养生在实际施工中比较难控制，稍有不慎，就会产生裂缝，厚度、强度不能满足设计要求等缺陷，导致沥青面层龟裂破坏，造成不可估量的损失，甚至会留下工程隐患，造成严重后果。

1 结构层概况

主线行车道路面结构:上面层采用9cmAC－16Ⅰ型沥青混凝土，基层为32cm水泥稳定碎石，底基层为16cm12%石灰土。基层顶面设置改性乳化沥青封层。

2 材料质量

(1)水泥作为集料的一种稳定剂，施工时宜选用终凝时间较长，标号较低的水泥。为使水泥稳定碎石有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压保证其有足够的强度，禁止使用快硬水泥、早强水泥以及受潮水泥，根据合同要求路面基层用缓凝水泥要求3d抗压程度16～20MPa;水泥各龄期强度、安定性等达到相应指标要求;要求水泥初凝时间3h以上、终凝时间不小于6h。

(2)碎石的外观颜色应一致，不得使用红色、黄色等风化石料。材料应按不同粒径分类堆放，中间加有效隔断，以利于施工时掺配方便。采用的套筛应与规定要求一致，各级配碎石存放场地必须进行水泥混凝土硬化，分别堆放，并有良好排水措施。

(3)凡饮用水皆可使用，遇到可疑水源，应委托有关部门化验鉴定。

3 混合料组成设计

(1)取工地实际使用的集料分别进行筛分，按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例，要求组成混合料的集配应符合规范规定。(2)取工地实际使用的水泥，按不同水泥剂量分组试验。制备不同比例的混合料，用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。(3)为减少基层裂缝，必须做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量。(4)具体要求水泥剂量不应大于5.0%;小于0.075mm的颗粒含量不应超过5%;含水量根据天气及气温情况控制在最佳含水量浮动2%范围内。(5)确定最佳含水量后拌制水泥稳定碎石混合料，按规范要求压实度制备混合料试件。试件在标准条件下养护6d，浸水1d后取出做无限抗压强度。稳定碎石7d浸水无侧限抗压强度代表值应满足R代=3.2～4.0MPa。(6)符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比，用重型实法求得最佳含水量和最大干密度，经总监代表、助理确认，报总监批准以指导施工。

4 施工

(1)厂拌设备的选型。拌和设备的质量直接影响混合料拌和的质量，而拌和设备的好坏关键就要看其骨料、粉料、水等各种物料的配合比精度是否能够得到保证，本标段选用WBC－500型稳定土厂拌设备。该设备采用电磁调速控制系统，能较好的保证各种物料的配合比，且拌和均匀，性能稳定。

(2)摊铺前的准备工作。清除作业面表面的浮土、积水等，并将作业面表面洒水湿润。开始摊铺的前一天要进行测量放样，一般在直线上间隔为10m，在曲线上为5m，做出标记并打好导向控制线支架，根据松铺系数算出松铺厚度。

(3)混合料的拌和。开始拌和前，拌和场的备料应有满足3～5d的摊铺用料。每天开始搅拌前，应检查场内各处集料的含水量，计算当天的配合比，外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。每天开始搅拌之后出料时要取样检查是否符合设计配合比，进行正式生产之后，每1～2h检查一次拌和情况，抽检其配合比、含水量是否变化。高温作业时，早晚与中午的含水量要有区别，要按温度变化及时调整。拌和机出料不允许采取自由跌落成堆装载机装料运输的方法，要配备带活门漏斗出料直接装车运输，装车时车辆应前后移动，至少分三次装料，避免混合料离析。

(4)混合料的运输。运输车辆在每天开工前要检查其完好情况，装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量一定要满足拌和和出料与摊铺需要，并略有富余。应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场，车上的混合料应加以覆盖，减少水分损失。如运输车辆中途出现故障，必须立即以最短时间排除，当有困难时，车内混合料应在初凝之前运到工地，否则必须予以放弃。

(5)混合料的摊铺。摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况，而且每天坚持重复此项工作。调整好传感器臂与导向控制线的关系;严格控制基层厚度和高程，保证路拱横坡度满足设计要求。摊铺机宜连续摊铺，禁止摊铺机停机待料。摊铺机的摊铺速度一般宜在1～2m/min左右，摊铺机的螺旋布料器应有1/2～2/3埋入混合料中。本标段基层混合料摊铺采用2台ABG423摊铺机梯队作业，一前一后保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致等，使得两机摊铺接缝平整。

(6)混合料的碾压:混合料经摊铺成型后，即可使用压路机碾压，碾压长度需根据施工现场的实际情况确定，如果实测混合料的含水量高于最佳含水量，且气温较低时可适当延长碾压长度，但不应超过终凝时间，如果混合料已接近最佳含水量且温度较高蒸发快时，应缩短碾压长度，确保在最佳含水量时进行碾压。每台摊铺机后面，紧跟三轮、双钢轮压路机、振动压路机和轮胎压路机进行碾压，一次碾压长度一般为50～80m。碾压段落必须层次分明，设置明显的分界标志，有监理旁站。

碾压应遵循试验路段确定的程序与工艺，注意稳压要充分，振压不起浪、不推移。压实程序是先稳压、开始轻振动碾压、再重振动碾压、最后胶轮稳压，压至无轮迹为止。碾压过程中，可用核子仪初查压实度，不合格时，重复再压。碾压完成后用灌砂法检测压实度。压路机碾压时应重叠1/2轮宽。压路机倒车换挡要轻切平顺，不要拉动基层，在第一遍初步稳压时，倒车后尽量原路返回、换档位置应在已压好的段落上，在未碾压的一头换档倒车位置错开，要成齿状，出现个别拥包时，应配专人进行铲平处理。压路机碾压时的行驶速度，第1～2遍宜为1.5～1.7 km/h，以后各遍为1.8～2.2km/h。压路机停车要错开，而且离开3m远，最好停在已碾压好的路段上，以免破坏基层结构。碾压完成后达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹。为保证水泥稳定碎石基层边缘强度应有一定的超宽。(7)接缝设置:接缝有纵向接缝和横向接缝，当摊铺机宽度足够时，整幅摊铺时不存在纵接缝问题。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，这样也可以避免纵向接缝。

水泥稳定类混合料摊铺时，必须连续作业不中断，如因故中断时间超过2h，则应设横缝;每天收工和第2d开工的接头断面也要设置横缝。如摊铺中断超过2h，而又未设置横向接缝，则应将摊铺机附近及其下面未压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直的断面，摊铺机返回到压实层顶，用木块垫到虚铺厚度，然后再摊铺新的混合料。

5 养生及交通管制

对已完成碾压并经压实度检测合格的应立即进行养生，不能延误。养生可采用塑料薄膜全面覆盖密封养护，当气温较低时，在塑料膜上加盖土工布或麻袋养护，并采取措施确保在7d内基层处于湿润状态。在上一层路面结构施工时方可移走覆盖物，养生期间应定期洒水。养生结束后，必须将覆盖物清除干净。洒水车洒水养生时，洒水车的喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，以免破坏基层结构，洒水次数应视气候而定，整个养生期间应始终保持水泥稳定碎石基层表面湿润。基层养生期不应少于7d，养生期间洒水车必须在另外一侧车道上行驶。养生期间必须确保塑料薄膜完好无损，以确保密封养护，如有任何破损，则必须及时修补或更换。在养生期间应封闭交通，禁止车辆通行。

6 质量管理及检查验收

水泥剂量的测定应在拌和机拌和后取样，并立即送到工地试验室进行滴定试验。水泥用量除用滴定法检测水泥剂量外，还必须进行总量控制检测，即要求记录每天的实际水泥用量、集料用量和实际工程量，计算对比水泥剂量的一致性。

7 重点控制裂缝的产生

水泥稳定碎石基层的裂缝有两类。一类是强度不足引起的裂缝，与结构设计和施工质量有关。只要搞好结构设计和加强质量管理，这类裂缝是可以清除的。另一类是收缩裂缝，因为水泥稳定碎石是一种快凝的胶凝材料，和其他胶凝材料一样也有收缩的性质，主要是干缩和冷缩。当发生收缩时，如受到底层或者其他因素限制，就有出现收缩裂缝的可能。故解决此裂缝问题，要先了解影响收缩的原因。水泥稳定碎石混合料的干缩是由水分的散失引起的，失水越多，收缩愈大。这是因为混合料水分蒸发时毛细孔内水面下降，弯月面的曲率变大，在表面张力作用下水的内部压力比外部压力小，随着毛细孔水的不断蒸发，毛细孔中负压逐渐增大，产生收缩力使混合料收缩。干缩另一个原因是水化物层间水的脱出，水化硅酸钙的层间水分子具有吸水膨胀和脱水收缩的特征。

总之，公路基层施工质量的控制虽然受到人员、机械、材料、水文、气候、施工工艺等多种因素的综合影响，但只要严格按要求施工，完全能够保证工程质量。