水泥稳定砂砾基层施工质量控制

王超+赵小英

摘 要：该文结合工程实际论述水泥稳定砂砾基层施工中的施工质量控制，即原材料质量控制、拌和厂质量控制、施工现场各工序的质量控制等方面。深入分析如何有效减少基层裂缝等缺陷，提高水泥稳定砂砾基层的整体强度、密实度、耐久性等。总结有效的控制措施及控制要领，这些对提升工程质量、延长公路的使用年限有十分重要的意义。

关键词：水泥稳定砂砾；基层施工；质量控制。

随着社会经济的高速发展，我国的汽车运输业已进入了快速增长时期，对道路使用质量要求越来越高。水泥稳定砂砾基层属半刚性基层，具有良好的力学性能、整体性、耐久性等特点，且材料分布广泛，储量丰富，就地取材，便于原材料的加工，可有效降低工程造价，近年来被广泛用于公路的基层施工中 。道路对基层材料的要求是应具有足够的抗压强度、密度、耐久性和扩散应力的能力，砂砾材料应用于水泥稳定基层或底基层越来越广泛，笔者结合实际工作经验，与同行共同探讨水泥稳定砂砾基层施工质量控制措施。

1 原材料的技术要求

水泥稳定砂砾基层属无机结合料稳定基层，所用的材料主要为水泥、砂砾和水。水泥稳定砂砾基层中砾石压碎值高速公路和一级公路不大于30%，二级和二级以下公路其压碎值不大于35%；砂砾液限不超过25%，塑性指数小于6，有机质含量不超过2%，硫酸盐含量不超过0.25%；砂砾应根据不同粒径筛分3～4级，按要求进行参配试验，使砂砾混合料的级配满足规范要求；砂砾的其他各项指标满足水泥稳定粒料基层对材料的规范要求。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山硅酸盐水泥都可用于水泥稳定基层，但应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥，不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质水泥；宜采用32.5级或42.5级水泥；水泥初终凝时间是确定水泥稳定砂砾的施工控制时间的重要依据。凡是人畜饮用水均可用于水泥稳定基层类施工。

2 施工过程中的质量控制措施

2.1 拌和厂混合料拌制及运输质量控制

2.1.1 稳定土拌和设备的调试、标定

稳定土拌和设备是路面工程机械的主要机种之一，是专用于拌制各种以水硬性材料为结合料，具有材料级配准确、拌和均匀、节省材料、便于计算机自动控制统计打印各种数据等优点，因此广泛用于公路的基层、底基层施工。拌和设备安装完后应进行无负荷机械运行调试，检查设备各部件（配料机组、搅拌缸、输送系统、供水装置等）运行是否正常。拌和设备调试好后应进行物料的标定。物料的标定指通过试运行，确定各种材料的输出率（通常是t/h）。对各种材料分别称量和计算，获取生产一定混合比稳定土材料时各调速电机的运行转速。按相关规程进行骨料的标定、粉料的标定、供水的标定。最后按试验室的标准配合比进行试生产，现场取样检测拌制的水泥稳定砂砾混合料的各项技术指标是否满足规范要求，进行局部微调等确保满足规范要求。

2.1.2 进场水泥、砂砾材料、水的质量检测

（1）水泥质量控制。对进场水泥按每批次进行检测，其中每批次代表数量不超过200t；重点检测水泥的凝结时间、胶砂强度、安定性等指标。检测合格后的水泥方可使用。因工地用水泥量大，有时水泥厂刚出炉装袋的水泥就运输至工地，因为热水泥中的各种配料的性能还没有充分稳定，所以水泥的安定性多数不合格，只有等水泥充分释放了它的热量，才能达到稳定状态时安定性指标检测才满足规范要求，所以一般建议刚生产的水泥存放7天后再进行检测，检测合格后使用。工地水泥储存不宜超3各月，超出3个月的水泥要重新检测合格后方可使用；受潮、结块水泥坚决弃用。

（2）砂砾材料质量控制。应按规范要求对进场的砂砾材料进行质量抽检，抽检频率为进场每批次进行抽检，每批次代表数量不超过400m3。重点监测材料的级配、含泥量、压碎值、针片状等指标，对不合格材料清除场地。各集料按规范要求进行分类堆放，防止窜料。

（3）水的质量控制。凡是人畜饮用水均可。

2.1.3 砂砾混合料的拌和级标准配合比的验证试验

在正式拌制试验路段的水泥稳定砂砾前一天应进行试生产，组织施工单位、监理单位相关人员共同进行标准配合比试验的验证生产，确保拌和设备拌制的水泥稳定砂砾混合料各项检测指标均合格，锁定机械运行各项参数，确保第二天拌制合格的水泥稳定混合料。现场检测砂砾材料的含水率，根据材料含水率、混合料的标准用水量等调整拌料实际供水量，确保生产的水泥稳定砂砾混合料的含水量满足标准试验及规范要求，考虑运输及现场施工的水分蒸发损耗，建议将混合料含水量比标准配合比最佳含水量提高1%。在验证阶段重点注意水泥剂量的控制，拌和厂的水泥剂量的控制主要是通过水泥滴定试验（EDTA滴定法）进行确定。在做EDTA水泥滴定标准曲线时要注意采用拌和厂的现场集料和拌料用的施工用水，预拌的水泥稳定砂砾混合料的含水率应等于工地预期达到的最佳含水量，只有这样做出的标准曲线才接近实际，在水泥剂量抽检中的水泥剂量与标准曲线对比才确定趋于实际水泥耗用量。水泥滴定试验与每天的水泥实际消耗总量进行对应校核；若相差较大，则应查找原因，并做出改善措施，确保有效控制水泥稳定砂砾中的水泥剂量。

2.1.4 水泥稳定砂砾混合料的运输

为减少混合料的水分蒸发损失，运输混合料的车辆应进行覆盖，选择性能好的车进行运输，在最短的时间运输到现场进行铺筑作业。要求各工序之间必须紧密衔接，组织有序尽量缩短拌制到碾压之间的时间，使在最佳含水量状态下进行砂砾混合料的碾压，使之获取最大压实度的目标。

2.2 作业现场控制措施

2.2.1 下承层准备工作

在铺筑水泥稳定砂砾之前应对下承层进行清扫、洒水润湿、碾压。既降低摩擦系数，减少由于摩擦阻力约束而产生的基层板体的拉应力，又防止下承层吸收混合料中的水分，保证混合料中有足够水分供水泥进行水化作用，促进基层强度的增长，也可降低湿度梯度和温度梯度，从而降低干缩应力和温缩应力。为有效控制水泥稳定砂砾基层裂缝发生创造最佳环境。

2.2.2 摊铺质量控制

宜采用水稳料摊铺机进行摊铺，摊铺机装有自动调平装置和预压实装置，采用两侧走挂钢丝绳的方法控制高程和平整度，摊铺成型后，跟机辅助人员及时处治粗集料“窝”，并及时补铺细集料。二级以下公路也可用平地机进行铺筑，但平地机作业中应尽量减少来回修整次数，减少混合料的离析，对形成的粗集料“窝”组织辅助人员进行跟机处治。

2.2.3 压实质量控制

碾压必须遵循“先轻后重，先慢后快”的原则，先静压一遍对铺筑的水泥稳定砂砾进行稳压，再进行震动压实，每次碾压轮迹重叠1/2，碾压遍数根据试验路段确定达到规定压实度的遍数为准。直线路段应由两侧路边依次向路中心碾压，利于路拱形成；设超高的平曲线路段由内侧路肩依次向外侧路肩进行碾压，便于超高的形成。碾压混合料时间应掌握在接近最佳含水量时进行，现场天气炎热水分蒸发快时，应均匀补洒水后进行碾压。碾压工程中发生“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开，换以新的混合料或用其他方法进行处理，使其达到质量要求。严禁在刚碾压成型的水泥稳定砂砾基层上进行运料车的调头、急刹车等破坏基层表面的行为。

2.2.4 养生及交通管制

每一段施工碾压完成并经压实度检测合格后，应立即进行水泥稳定砂砾基层的养生。合理的养生既是保证水泥稳定砂砾强度的需要，又是减少和避免干缩裂缝的措施。如果铺筑后养生不及时或忽干忽湿，导致水分散失较快，干缩应力急剧增大而此时的抗应变能力还较低，就容易产生干缩裂缝，并随时间增长裂缝增加。及时养生期结束后，如不及时铺筑沥青封层（透层）和沥青面层让其暴晒，同样会散失水分产生干缩裂缝。因此养生对水泥稳定砂砾的质量起着重要的作用，要高度重视，特别在施工后的7d内，基层表面要保持湿润，避免暴晒开裂。养生可采用不透水的塑料薄膜、土工布等覆盖或用湿砂覆盖进行养生，也可用沥青乳液进行养生，还可以用洒水车经常洒水进行养生。在养生期间，未采用覆盖措施的水泥稳定砂砾基层上，除洒水车外，应封闭交通；在采取覆盖措施的水泥稳定砂砾基层上，若不能封闭交通时，应限制重车通行，其他车辆的车速不应超过30km/h。

3 结语

水泥稳定砂砾基层承载力高、水稳性强、主材分布广泛、经济效益显著等诸多优点，但施工中易产生裂缝，从而会导致沥青面层也随之产生相应的裂缝，影响整体使用周期。在工程施工中如何控制、解决水泥稳定砂砾基层裂缝是一个值得探讨的问题。笔者认为除上述个施工环节中按规范要求施工外，还应重视砂砾材料加工环节和其施工级配控制等方面。根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）相关要求，筛选砾石仅适用于三级及三级以下公路的沥青表面处治路面用料；破碎砾石应采用粒径大于50mm、含泥量不大于1%的砾石轧制，用于其他等级公路（二级及以下）沥青路面基层的砾石粗集料破碎面1个以上的占70%，在有破碎面中的砾石具有2个或2个以上破碎面的占50%；因此在砂砾石加工中对粗集料的破碎面要高度重视，只有这样才能保证粗集料在级配中具有良好的内摩阻力，可有效防止基层裂缝。优良砂砾材料级配可提高基层强度和密实度，有效减少水泥剂量，有利于防止基层裂缝的产生。对于砂砾级配主要控制集料的颗粒组成，特别是其中的最大粒径、5mm以下、0.5mm 以下及0.075mm以下的颗粒含量以及塑性指数。在实际工作中要严格控制集料均匀性（包括级配组成和含水量）和现场的压实度（或密实度）。综合多方面控制，才能提高水泥稳定砂砾施工质量，尽可能地降低基层裂缝的产生。

参考文献

[1] 李敬民.浅谈水泥稳定砂砾基层施工技术和质量控制[J].建筑监督检测与造价，2008（05）.

[2] 黄树铃.水泥稳定砂砾基层施工中的质量管理和监控[J].西部探矿工程，2006（09）.

[3] 吴景尧.水泥稳定砂砾基层施工技术探讨[J].广东交通职业技术学院学报，2006（04）.

[4] 隋洪亮.浅谈减少高速公路水泥稳定砂砾基层裂缝的措施[J].黑龙江科技信息，2007（09）.