道路水泥稳定碎石基层配比施工设计

陶宗宽

（莱芜市莱城区地方道路管理处，山东 莱芜 271100）

概述

近年来，随着我国经济的大力发展，城市道路建设也有了一定的发展要求，其结构标准和质量也做了一定的改善和提高，许多城市的道路基层逐步引入了水泥稳定碎石结构，以来提高路面的承载力，以增加使用年限。但这里面有个不可忽视的因素是，因水稳材料固有干缩性、温缩性，它的表面经常会因天气、温度等不可抗拒的因素产生裂缝，如果裂缝一旦形成，就会影响到整个路面基层的质量，进一步影响到路面的稳定性。

以上情况均是我们所从事道路管理机构的一大棘手的工作，为了解决这方面的困扰，笔者以其实际工作内容，结合具体案例总结了这方面的心得及体会并形成文字，仅供大家参考。

1.道路水泥稳定碎石基层的特点

从事这方面工作的人都知道，我国的水泥稳定碎石基层它具有强度高、抗冲刷、干缩变形等诸多的特点，被广泛用于道路路面基层。基于这方面的特点，若施工质量控制不好，就不能充分发挥其长处，会给工程带来很大的麻烦，造成严重的道路施工质量事故。

2.道路水泥稳定碎石作用原理

在目前的情况下，道路水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。水泥稳定碎石水泥用量一般为混合料3%至7%，7天的无侧限抗压强度可达50%mpa，较其他路基材料高。水泥稳定碎石成活后遇雨不泥泞，表面坚实，是高级路面的理想基层材料。

根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定，水泥稳定碎石均属中粒土，由于水稳中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成，并且一次达到质量标准，否则不易修整。因而施工中要求加强施工组织设计和计划治理，增加现场施工人员的紧迫感和责任感，加快施工进度，加大机械化施工程度，提高机械效率。水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。因而水稳在市政工程中的应用会得到很快推广。

3.道路水泥稳定碎石基层配比案例施工设计

某城市主干线道路,全长18200km。根据施工总体要求主干线路面采用沥青混凝土路面结构，具体设计规划为4cmAK-13A(上面层) +6cmAC-20I(中面层)+8cmAC-25I(下面层),基层采用厚10cm+10cm，水泥剂量为5%至6%的水泥稳定碎石,底基层采用厚16cm水泥剂量为4%的水泥稳定粒料。

3.1 施工材料要求及施工设计

3.11 水泥稳定碎石原材料。这里所涉及到的材料主要由水、水泥、碎石及混合材料等组成。

（1）水。沿线河水丰富，水质较为纯洁，人畜均可饮用，可用于水泥稳定碎石施工。

（2）水泥。日常我们施工一般用的硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。在这里笔者建议宜采用标号较低 (为325)的水泥。

（3）天然砂:(中、粗砂)进场前对砂的视密度、砂当量、筛分和含泥量等进行试验,在进料过程中每2000m3检测2个样品,进行颗粒分析和含泥量检测,当有怀疑时进行有机质含量和硫酸盐含量的检测。

(4)碎石:根据相关要求和标准石料最大粒径不得超过3115mm,同时集料压碎值不得大于30%;石料颗粒中细长及扁平颗粒(即长边与短边之比大于3的颗粒)含量不超过15%,;石料按粒径可分为小于915mm及 915mm～3115mm两级,并与砂组配,试验确定各级石料及砂的掺配比例。根据《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000),制定了这个道路的集料技术要求,见如下表1。

表1 基层的集料技术要求

（5）集料。在这应采用人工集配碎石,城市主干道用做底基层时集料的最大粒径不应超过40mm,颗粒组成范围,用表2中1号级配,用做基层时,集料的最大粒径不应超过30mm,颗粒组成应在表2所列2号级配范围内。

（6）混合材料。混合材料又分为两种，即活性和非活性。活性材料是指粉煤灰等物质,可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料,对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。

3.12 施工配合比设计

在具体施工设计中，我们在混合料中掺用部分的天然砂,用来解决石屑料源不足而减少其用量,同时可以增加施工和易性,使路面结构层具有良好的强度和板体性,并减少混合料离析。基层设计抗压强度不小于315MPa。为控制各结构层的合成级配,业主规定了石料采用分级备料。各料场在生产时,可根据结构层的配合比设计情况,大致控制生产数量,基层混合料级配范围表2,基层配合比设计表3所示。

表2 为基层混合料级配范围

表3 为基层配合比设计结果

3.2 水泥稳定碎石基层配比施工步骤

在这个施工具体环节中，施工步骤很重要。作为道路施工人员要充分做好这方面的工作。

3.21 施工中含水量控制。根据道路路面基层施工技术规范及自己施工经验，一般情况下实际拌和的含水量应比最佳含水量略高0.5%～1%，若气温较高或运输距离较长时应高1%～1.5%。

3.22 施工中水泥剂量的控制。水泥的剂量对水泥稳定层质量起着关键作用，剂量太小，不能确保水泥稳定碎石基层施工质量，而剂量太大，既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽，从而引起面层相对应的反射裂缝。考虑施工时各种损耗，工地实际施工采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0.5%～1%，以确保水泥稳定基层的质量，但应控制不超过6%。

3.23 混合材料的摊铺。这是这个施工环节中重要的一环，也是设计道路路面以后的质量问题。在这个环节中，我们可以分几步走，第一步做好施工放样的准备工作，根据施工路段具体确定的松铺系数画线；第二步是在铺筑前路面的洒水工作。第三步在摊铺过程中尽可能减少收料斗的次数，摊铺机要保持适当的速度均匀行驶。

3.24 最后是碾压。碾压路段的长度要根据摊铺的具体情况而定，一般静压1～2遍最好。

碾压范围应较基层边缘宽出10cm，碾压时压路机钢轮应重叠1/2轮宽，碾压速度1.5～1.7km/h。碾压至达到要求的压实度为止。

[1]朱伟伟.水稳碎石基层相关试验控制要点[A].全国城市公路学会第十九次学术年会论文集[C].2010年.

[2]周安康.浅谈水泥石粉稳定砂基层施工工艺及质量控制[A].海南省公路学会2004年学术交流会论文集[C].2004年.

[3]陈宇;水泥稳定级配碎石基层施工质量控制[A].海南省公路学会2004年学术交流会论文集[C].2004年.

[4]JTJO 34-2000.公路路面基层施工技术规范[S].

[5]JTG F 40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].