公路施工中水泥稳定碎石的应用

卜永林 李晓勇 赵永申

摘要：水泥稳定碎石技术可以在路基上形成一层具有一定刚性和强度的垫层，保证路基的稳定性和承载力，因此在公路施工中较为常见。文章对其应用原理以及施工关键点进行了分析。

关键词：水泥稳定碎石；工艺原理；施工要点；质量控制

中图分类号：U416 ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ；文章编号：1009-2374（2014）18-0039-02

1水泥稳定碎石的工艺概述

水泥稳定碎石的技术就是利用碎石作为骨料，添加一定比例的凝胶以及灰浆，一方面与碎石构成固化整体，一方面填充碎石孔隙。完成拌合后进行摊铺和碾压形成一种混合材料，凝固后形成固体板以此作为基础材料。这样的材料具备一定的抗冻性与防渗漏的性能，在降雨量较大的情况下水泥稳定碎石材料不好出现破损或者泥泞的情况。水泥稳定碎石已经成为一种常见的公路路基材料，且在应用中获得了较好的效果。分析其材料以及工作原理如下：

1.1原材料构成

水泥稳定碎石顾名思义就是水泥与碎石的结合，目前水泥的种类较多，在水泥稳定碎石的应用中选择的多数是硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥，选择标准是凝固的时间应大于6个小时。选择水泥时应注意不能利用速干类型的水泥材料，这样的材料容易受潮。在应用中水泥稳定碎石需要混合材料作为补充，混合料有活性和非活性之分，活性成分包括粉煤灰等；非活性则是活性较低的人工矿物质材料。拌合中采用的水通常为饮用水，在拌合中按照一定的比例加入，如果在施工中对水质有特殊的要求则需要进行检验并处理，以此提高水泥结合物的强度。通常的做法就是利用实验来对水泥砂浆的强度进行检测，以此作为选择拌合用水的标准。

1.2水泥稳定碎石的作用原理

水泥稳定碎石的作用机理与混凝土材料相似，不同的是其骨料是碎石，利用凝胶材料使之凝固，初期强度较高随着时间的延长强度和抗渗性随之提高，这样的工艺中使用的水泥数量较少，仅为3%～6%，施工完成后经过一周的养护与固结，强度可以达到2～4MPa，公路工程中使用该材料作为基础材料可以提高路基的抗渗性和强度。分析其作用的基本原理包括两种：（1）镶嵌和挤压作用，施工中采用颗粒较大的碎石作为骨料，配合颗粒较小的碎石作为填充，按照相互补充的原理完成配料后，摊铺中可以利用外力挤压使得大小骨料相互镶嵌与挤压形成相对紧密的整体，此时颗粒之间的摩擦和嵌挤作用可以增加材料的抗压强度和稳定。（2）水泥固化的作用，施工中选择水泥作为拌合灰浆，其与水可以产生化学反应，最终形成复合性的水化物，这些水化物与碎石结合可以让材料更加的稳定且增强了强度。

2水泥稳定碎石在应用的中的性能要求

强度和适应性的刚度是水泥稳定碎石必须具备的基本性能，因为在公路的基础中只有较好的强度才能保证公路具备耐压性能，经受住车辆的反复碾压，才能使得基础不会因为过多的残余应力而导致变形。强度和刚度即是路基的要求也是对水泥稳定碎石的基本要求。其中强度保障由碎石材料本身的质地决定，也会受到水泥材料的影响，因此在应用中应对二者进行合理选择。

水泥稳定碎石的刚性和强度不是固定不变的，在不同的环境中其产生的变形情况也就不同，如果长期的严寒、长期的高温、冷热温差较大等都会影响水泥稳定碎石材料的整体性能。因此在应用中应根据实际的环境以及载荷情况来设定材料不同的强度以及刚度。此时应保证水泥稳定碎石的刚度与层面之间进行配合，如果路基刚度小就会导致沥青路面在载荷作用下出现拉长从而形成路面的凹陷；如果路基刚度过大则会在地层变化中形成开裂。如：道路处在全年温差明显，同时降水丰富的环境下，对水泥稳定碎石基层要求较高，需要其具备抗裂性和抗水性能。此时在选择骨料以及级配时应先对骨料、水泥等进行测试，选择适应的材料和级配比例，并控制水泥性能，以此保证形成的基层可以具备较好的抗开裂以及抗水性。

3水泥稳定碎石在公路工程中的施工工艺

3.1准备工作

在施工前应按照设计要求对实际的施工场地进行检查，目的是对路基的中线以及长度、宽度等进行测量。保证在施工前对各种设计要求进行对比检查，使之符合设计要求。同时施工前应进行场地的清理，保证路面干净没有杂质等，提高碎石水泥混合物与路基接触质量。此时用对基层进行检验，验收中按照规定的质量标准对基层进行强度检验。注意放样定位，保证水泥混合料的摊铺宽度宽出基层50cm为最佳。在路肩施工同时每隔30m应设置相对应的排水沟保证后期排水的效果，并在放样的过程中控制定位保证准确。

同时还应保持路基层的湿度，此时可以采用两种方式，一种是借助专业的洒水工具来润湿路基；一种是在路面增加保湿的模具。虽然将水泥稳定混合物在浸水与不浸水的情况下对比发现，浸水与否对混合物的强度影响不大，但是浸水之后的混合物比没有浸水的混合物强度要高。同时还应注意的是水泥碎石材料必须在施工后进行保养，保养到位以及时间越长则形成的垫层稳定性越好。

3.2拌合过程

拌合前应对相应的设备进行调试，并确定相关配料的比例，然后对配料的皮带进行转速调节，如果有专用的拌合楼则应调整其生产量与摊铺设备相适应。通常在拌合中还应增加0.2%的含水率以此弥补运输和铺摊总的水分流失。拌合开始后应有专人对骨料进行检查，分拣骨料中的杂质，将过湿成团的细粒料捣碎并进行含水量以及水泥剂量的检查，保证出料的质量。拌合完成后的混合料在进行摊铺前还应进行含水量检查，保证其满足摊铺的要求，并控制卸料以及摊铺的速度，防止混合料出现离析。

3.3运输环节

水泥稳定碎石的材料在运输时应格外注意，一方面选择大吨位的搅拌车进行运输以保持材料的混合质量，并保证施工现场的材料用量，提高连续施工的效率。而小型的搅拌车则体现的是灵活方便的特征，如果场地要求限制也可选择小型的搅拌车，但是必须注意在使用中控制混合物出现水分蒸发的情况，可以利用必要的防范措施加以控制。

3.4摊铺以及整形

在施工中在保证基底湿润的情况下，随即进行水泥稳定碎石的摊铺，摊铺中混合料的含水量必须保证大于最佳的含水量，如果出现异常应进行及时的调整，弥补运输过程中的水分流失。如果铺摊后出现骨料集中的情况，应采用人工调整的方式进行处理，保证表面的均匀。摊铺结束后可以利用平地机进行统一整理，摊铺中还应控制其铺设的宽度满足设计要求。

3.5碾压施工

完成混合料的摊铺与整形后，即可进行碾压，直线路段的碾压应从路的边缘向中心进行碾压作业，碾压轨道应与上一个碾压轨迹重叠1/2，通常采用的是8t的压路机稳压两次，碾压速度为1.5～2km/h，然后用12t压力机碾压3～4次，速度略高，为2.5～3km/h，最后进行光面处理，即完成了碾压的工作。

3.6路基养生

完成碾压作业后应及时进行养生的处理，主要是利用土工布进行保湿与养生。同时对压实度进行检测。两小时后对路面进行洒水养护，洒水应注意角度，防止水流压力对路面造成冲刷的效果，而影响整个路面的质量。根据天气的差异可以对洒水量和频率进行调整，只要保证表面湿润即可，养生时间应保证大于7天。

4水泥稳定碎石基层应用的质量控制

首先，对含水量的控制，实际含水量应接近试验测试的最佳含水量，压实度才能保证达到设计指标，因此在实际施工含水量大于最佳含水量时，因为碾压的作用使得水分被挤压而聚集在表面，这样就会导致底层的材料密实度减弱，在取芯检查的时候，试件的下部就会出现松散强度降低的情况。如果实际含水量小于最佳含水量则压实度也会降低，所以控制混合料的水分是施工质量控制的第一要务。其次，是对平整度的控制，摊铺机作业完成后现场应对平整度进行检查，对不符合设计要求的应进行人工找平。同时对基层进行及时的检查，发现问题及时纠正。在对压实度控制时，如果发现不足则应进行补充碾压，避免遗留后患。最后，对养护的控制。碾压完成后应及时地覆盖并洒水，由专人负责对现场进行维护，管理现场的交通禁止车辆通行，对被风吹起的位置进行及时补盖。洒水的时候由专业车辆进行，控制洒水的角度防止破坏路面平整度，保持路面始终湿润。

5结语

公路施工中应用水泥稳定碎石的技术，可以为路基提高承载能力以及抗裂和抗水的能力，保证路基在使用中保持良好承载能力和工作状态。因此在施工中应重视对细节的控制，突出对含水量、骨料质量、拌合质量等控制，从而保证水泥稳定碎石层起到应有的作用。

参考文献

[1] ；韩继平.水泥稳定碎石基层裂缝防治综述[J].科 ；学之友，2010，（8）.

[2] ；李孝荣.水泥稳定碎石基层施工技术分析[J].建 ；设科技，2010，（5）.

[3] ；郝琳.浅述水泥稳定碎石基层施工技术要点[J]. ；南北桥，2009，（4）.

[4] ；韦世佳.水泥稳定碎石基层施工质量控制措施之我 ；见[J].沿海企业与科技，2010，（8）.

[5] ；崔希梅.二级公路水泥稳定碎石基层施工的质量控 ；制[J].科技信息，2009，（12）.