公路基层水泥稳定碎石施工关键技术分析

吴东杰

【摘要】本人就公路基层水泥稳定碎石的总结出施工经验，供施工人员借鉴和参考。

【关键词】水稳碎石；施工中；注意事项

Construction of cement stabilized gravel road base key technical analysis

Wu Dong-jie

（Hebei Zhicheng Construction Co.， Ltd Handan Hebei 056000）

【Abstract】I summed up stabilize gravel road base cement construction experience for reference for construction workers.

【Key words】Water stable gravel；Construction；Notes

1. 水泥稳定碎石基层施工技术

水泥稳定碎石基层由于其特有的水泥水化硬化作用，容易产生温缩、干缩裂缝，施工工艺要求较高，但因水泥稳定碎石具有强度高、水稳性好的特点，能与高等级公路日益提高的设计承载能力相适应，因此得到越来越广泛的应用。在施工中要防止水泥稳定碎石中出现原材料质量不合格、配合比不准确、拌和不均匀、摊铺不平整、粗集料离析、碾压不密度、接缝不平整等质量问题，避免形成起皮、松散、裂缝、弹簧、翻浆、强度不合格等质量缺陷，确保水泥稳定碎石的质量。

2. 原材料选取

根据监理工程师批准的试验配合比进行原材料的备料，在材料进场前，对所用的原材料进行严格的质量检验，凡进场的原材料必须符合配合比设计要求，对不合格的材料严禁进场，为防止材料污染，对材料存放的场地进行硬化处理，分类堆放。具体要求如下：

①普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石基层施工，禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其它受外界影响而变质的水泥。宜采用标号较低的水泥，要求初凝时间3小时以上，终凝时间6小时以上，水泥品质必须满足国家标准规定。

②水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值应不大于28%，针片状含量宜不大于15%，集料中小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验，要求液限小于28%，塑性指数<9。集料的颗粒组成应符合规范要求。

③水：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。外加剂必须符合规范和施工需要。

3. 试验路段的目的

在正式施工前必须进行试验段的施工， 具体桩号为K50+000-K50+500右幅，试验段的目的是总结确定以下内容：（1）用于施工的混合料配合比。（2）混合料的松铺系数。（3）标准的施工方法：即集料数量的控制、拌和、运输、摊铺、碾压的机械实际配套选择、操作工艺参数（如拌和速度控制、集料含水量的增减和控制办法）、压实顺序、速度和遍数、压实度的检测方法和频率等。（4）进一步确定和完善施工接缝的施工工艺。在施工过程中，必须尽可能缩短各工序的时间，根据《路基路面基层施工技术规范》JTJ034-2000要求在2h以内完成摊铺、压实。

4. 水泥稳定碎石施工

4.1 混合料拌和：拌和混合料时，应保证集料的最大粒径和级配符合规范要求，必要时先筛除集料中不符合要求的颗粒，以保证拌和的均匀性、配料准确性。拌和过程中使混合料的含水量高于最佳含水量的1%～2%，以补偿运输、摊铺过程中的水分蒸发。控制好一次投入料斗的混合料量和搅拌机的进料速度，使混合料得到充分拌和，拌和机内拌和不到的死角存料应及时予以清除。

4.2 混合料的运输：混合料的运输采用自卸汽车，在装混合料之前，对车箱进行清理，以保证混合料的质量。

4.3 混合料的摊铺：拌和好的成品料运至现场应及时按确定的松铺厚度均匀、匀速的摊铺。摊铺机在摊铺的过程中，要尽可能少收料斗，行走方向准确，要保持不间断的均匀速度摊铺。

4.4 混合料的碾压：混合料的压实采用振动压路机配合重型胶轮式压路机紧跟混合料的摊铺进行碾压。初压采用静压1遍～2遍。碾压顺序为直线段由路基两侧向路中心碾压，曲线段应自路拱横坡度较低的一侧向高的一侧碾压（当半径大于200m时，碾压方式和直线段一样）。碾压时重叠1/3～1/2轮宽，碾压速度1.5Km/h～2Km/h。复压应挂振碾压，用两台振动压路机前、后配合碾压各两遍，碾压速度为2.0Km/h～ 2.5Km/h。终压应采用重型胶轮式压路机碾压两遍。碾压速度应在1.5Km/h～1.7Km/h之间，碾压至规范要求的压实度为止。在碾压过程中如遇气温较高或起风的天气，混合料结构层表面容易风干，可利用轮胎压路机或自动喷水装置的振动压路机边喷水边碾压。

4.5 接缝处理，横向接缝：摊铺前，将靠近摊铺机当天未压实的混合料进行人工洒水，使其含水量达到规定要求，然后将摊铺机就位进行新的混合料摊铺并进行碾压。纵向接缝：对于加宽段，当摊铺机的摊铺宽度不能达到路面宽度需设置纵缝时，纵缝必须垂直相接。在前一幅摊铺时，在靠后一幅的一侧用方木做支撑，其高度与下基层压实度相同，在摊铺另一幅之前，拆除支撑方木，然后摊铺新的混合料。

4.6 养生与交通管制：

4.6.1 从贵州省习新公路第三合同段（K47+600～ K62+000）检验、试验结果都可以证明，水泥稳定碎石基层养生效果的好坏，是发挥其自身优良特性的关键所在。合理的养生既是保证水泥稳定碎石强度的需要，又是减少和避免干缩裂缝的措施。新铺筑的水泥稳定碎石随着混合料水分的减少会产生干缩应力，水分减少的越快，产生的干缩应力越大。而水泥稳定碎石基层的强度——抗应变能力则是随着龄期和温度而逐渐增大的。因此养生保湿的目的是使干缩应力和抗应变应力保持平衡、同步增长。铺筑水泥稳定碎石后养生不及时或忽干忽湿，导致水分散失较快。endprint

4.6.2 养生方法有很多，比如湿砂养生，土工布覆盖洒水养生，草袋或麻布湿润覆盖养生等。相比之下对于这种大面积的机械化施工作业来讲，土工布覆盖洒水养生更为理想，即采用土工布覆盖洒水养生，其优点在具体施工过程中表现为：（1）轻便，减轻工人的劳动强度；（2）快捷，提高了工作效率；（3）养护效果增强，保持基层湿润养生，且清除容易。

4.7 水泥稳定碎石因水的散失将影响其正常的水化反应，从而影响凝结硬化后形成的强度。特别是气温较高时，基层表面2cm～3cm水分更易蒸发，造成日后该薄层在车轮碾压下容易松散。因此每一段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生。养生期不宜少于7d并严格限制重型车辆通行，其他车辆的车速不应超过30Km/h。

养生期结束后，应先清扫基层，立即喷洒透层或粘层沥青。在喷洒透层或粘层沥青后，宜在其上均匀撒布5～10mm的小碎（砾）石，用量约为全铺一层用量的60%～70%。在清扫干净的基层上，也可先做下封层，以防止基层干缩开裂，同时保护基层免遭施工车辆破坏，宜在铺设下封层后的10～30d内开始铺筑沥青面层的底面层。

5. 水泥稳定碎石配制过程中的关键点

（1）水泥剂量的控制：考虑到混合料在施工过程中各种因素的影响，混合料拌和时水泥计量应较设计值增加0.5%。在拌和过程中应随时观察混合料拌和后的颜色，并按规定频率抽检水泥剂量。在拌和水泥稳定碎石时水泥用量一定要严格控制准确，用量偏少会减少水泥的胶凝作用，从而使混合料达不到设计强度的要求；用量偏大会加大水泥水化热的产生导致混合料升温急剧，导致结构层形成裂缝。同时，加大水泥的用量也会加大成本的投入，不利于成本控制。

（2）最佳含水量的控制：最佳含水量是水泥稳定碎石的一项非常重要的控制指标，必须严格把握。在夏季施工，考虑到拌和、运输、摊铺过程中水分的蒸发，可在拌和时适当加大用水量，加入量应由拌和出料时含水量和摊铺碾压时含水量进行对比，损失多少补多少。雨季施工因下雨的影响，集料中含有一定的水分，因此在每天拌和前应对集料进行含水量测定，加水量应按最佳含水量减去集料中的含水量进行控制。在正常的施工情况下可不考虑增加或少量增加，增加量宜控制在0.5%以内，根据路面基层施工技术规范及施工经验，一般情况下拌和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%～2%。

（3）水泥稳定碎石中的压实度虽重要，但不可片面追求压实度，由于混合料中的粗集料的不均匀分布，造成部分地段压实度不足，而实际以达到重型击实标准，过压会造成集料断裂甚至压碎，影响工程质量。有的施工单位甚至在水泥初凝后还在碾压，严重影响工程质量。

6. 施工中如何减少裂纹裂缝

为减少水泥稳定层裂缝，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。水泥稳定碎石基层为半刚性材料，基层裂缝会对沥青面层造成反射裂缝或对应裂缝，从而导致面层水下渗，积聚在基层与面层之间，在车轮荷载作用下形成动压，基层中的细料在动水的不断冲刷下，导致面层出现坑洞破坏。因此，应在施工中尽量减少裂缝的产生。

（1）水泥剂量应在设计得出的适宜剂量之间，超过5%时，干缩系数会增大。

（2）良好的集料级配有助于减少水泥用量，从而降低干缩系数。

（3）尽量减少粉料含量，粉料（小于0.075mm）的含量越多，水泥碎石的收缩越大。

（4）碾压含水量不宜超过最佳含水量的1%，因含水量越大，则水泥稳定碎石蒸发散失的水分越多，形成的裂缝就越大。

（5）基层施工完毕后，最好在一星期后即进行下封层或喷洒透层油，随后尽早铺筑沥青面层，保证基层不继续失水，引起干缩裂缝。endprint