道路工程水稳碎石施工质量控制体会

陈建平

摘 要：水泥稳定碎石是道路工程基层建设中较为重要的方法之一，是工程各参与单位积极关注的话题，本文结合实践经验，从原材料控制、混合料组成设计及施工工艺质量控制三大方面，就道路水泥稳定碎石的施工质量控制进行探讨。

关键词：道路工程；水泥稳定碎石；施工；质量控制

当前，随着城市交通量的增大，各地对市政道路结构的标准也逐步提高。以前泰州地区的城市道路基本上使用的是二灰结碎石（石灰、粉煤灰和碎石）基层，由于发电厂的脱硫，所以粉煤灰的硫含量大大超标，加上有些施工单位马虎了事，没有检测粉煤中的硫含量，这就使生产出来的二灰结碎石大有问题，造成泰州地区出现很多“弹簧路”，老百姓怨声载道。

由于水泥稳定碎石基层具有整体性强、承载力高、刚度大、水稳性以及抗冻性好等技术特点，加之料源广泛，可就地取材，便于原材料及混合料的加工，易于机械摊铺操作，因此被越来越广泛地应用于道路基层施工中，逐步取代了二灰结碎石基层。但随着水泥稳定碎石在道路工程基层的广泛应用，其也暴露出许多强度不足、局部松散破碎、干缩裂缝等问题。因此，如何做好水稳碎石基层质量控制，确实非常重要。为保证水泥稳定碎石基层满足设计要求和使用要求，除结构设计合理、路基强度满足要求外，重点是水泥稳定碎石基层的原材料控制、混合料组成设计及施工工艺质量控制，现结合实践经验，就这三方面进行粗浅探讨，以供参考。

1.混合料的原材料控制

原材料是路面工程的物质基础，严把材料质量关是保证工程质量的基础和重要环节。水泥稳定碎石基层主要原材料质量控制要点如下：

1.1 水泥

1.1.1 为了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，最好选用初凝时间大于3h及终凝时间不小于6h的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。宜采用标号较低的水泥，不宜使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥，强度等级宜采用32.5级或42.5级的水泥。

1.1.2水泥应有出厂合格证与生产日期，复验合格方可使用。

1.1.3水泥贮存期超过3个月或受潮，应进行性能试验，合格后方可使用。

1.2 粒料

1.2.1 级配碎石、砂砾、未筛分碎石、碎石土、砾石和煤矸石、粒状矿渣等材料均可做粒料原材。

1.2.2 当作基层时，最大粒径不宜超过37.5mm。

1.2.3 碎石、砾石、煤矸石等的压碎值：对城市快速路、主干路基层与底基层不应大于30%；对其他道路基层不应大于30%，对底基层不应大于35%。

1.2.4 集料中有机质含量≤2%；集料中硫酸盐含量≤0.25%。

1.3 水

1.3.1 水应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ-63的规定。

1.3.2 宜使用饮用水及不含油类等杂质的清洁中性水，PH值宜为6～8。凡人或牲畜饮用的天然洁净水均可采用。

1.3.3 若对水质有疑问，要确定水中是否含有影响水泥强度发展有物质时，需进行试验。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比，若低于90%则不宜采用。

2.矿料级配及配合比设计

1.1 原材料的试验：对所采用的原材料进行试验，确定符合设计或规范要求。水泥稳定土用做基层时，应预先将所用的碎石或砾石筛分成3～4个不同粒级再配合，使颗粒组成符合表1所列级配范围。确定各种粒级的掺配比例。

1.2 按照设计水泥剂量对混合料进行击实试验，确定混合料的最佳含水量和最大干密度。水泥稳定土类材料试配水泥掺量宜按表2选取。

1.3 水泥稳定碎石7d抗压强度：对城市快速路、主干路基层为3～4MPa。按规定的压实度，分别计算不同水泥剂量的试块应有的干密度。

1.4 强度试验的平行试验最少试件数量应符合规定。如试验结果的偏差系数大于规定值，应重做试验。如不能降低偏差系数，则应增加试件数量。

1.5 试件应在规定条件下制作和养护，进行无侧限抗压强度试验，应符合国家现行标准《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中的有关规定。

1.6 试件试验结果的平均抗压强度应符合下式要求：平均抗压强度≥Rd/（1-ZaCv）。式中：Rd为设计抗压强度；Cv为试验结果的偏差系数（以小数计）；Za为标准正态分布表中保证率（试置信度a）而改变的系数，城市快速路和城市主干路应取保证率95%，即Za=1.645。

表1用做城市快速路、主干路基层时水泥稳定土的颗粒组成范围

3.施工工艺控制

3.1 混合料拌和与运输

3.1.1 开始拌和前，拌和场的备料应能满足10d～20d的摊铺用料。

3.1.2 装载机向冷料仓送料，应采用在料堆中部进行装料，对于料堆底部滑坍的粗集料集中现象应现场掺拌后再上料。料斗配备工作人员1名，时刻监视下料情况，并人工帮助料斗下料，切忌出现卡堵现象，并及时捡出超粒径的颗粒。

3.1.3 须有2名试验人员在拌和现场监测拌和时的水泥剂量、含水量和各种集料的配比，一旦发生异常要及时调整或停止生产。需特别注意的是：在铺筑下基层时，含水量略低于最佳含水量，上基层时，略高于最佳含水量。

3.1.4 装料时，运输车辆应前后移动，分三次装料，采取前—后—中的形式，避免混合料離析。此外，若运距较长时，运输车应用篷布覆盖，以减少水分损失。

表1 水泥稳定土类的颗粒范围和技术指标

项目 通过质量百分率（%）

底基层 基层

城市快速路、主干路 城市快速路、主干路

筛孔尺寸㎜ 53 — —

37.5 100 —

31.5 — 100

26.5 — 90～100

19 — 72～89

9.5 — 47～67

4.75 50～100 29～49

2.36 — 17～35

1.18 — —

0.60 17～100 8～22

0.075 0～30② 0～7①

0.002 — —

液限（%） — ﹤28

塑性指数 — ﹤9

注：①集料中0.5mm以下细粒土有塑性指数时，小于0.075mm的颗粒含量不得超过5%；细粒土无塑性指数时，小于0.075mm的颗粒含量不得超过7%。②当用中粒土、粗粒土作城市快速路、主干路底基层时，颗粒组成范围宜采用作次干路基层的组成。

表2 水泥稳定土类材料试配水泥掺量

土壤、粒料种类 结构部位 水泥掺量（%）

1 2 3 4 5

塑性指数小于12的细粒土 基层 5 7 8 9 11

底基层 4 5 6 7 9

其他细粒土 基层 8 10 12 14 16

底基层 6 8 9 10 12

中粒土、粗粒土 基层① 3 4 5 6 7

底基层 3 4 5 6 7

注：①当强度要求较高时，水泥用量可增加1%。

3.2 混合料摊铺及碾压

摊铺及碾压过程水稳施工技术的重要环节，施工中应交替进行，应遵循如下原则，第一层首盘出料，到第二层碾压完毕，总时间<3h～4h。一般以80m～100m为一工作段。各工序关键点如下：

3.2.1 摊铺

第一层水泥稳定碎石混合料的摊铺主要采用推土机配合平地机进行，对平整度无太高要求。运输车将混合料按一定间距卸在铺筑现场，推土机进行初步摊平，然后平地机找平，如此能减少第一层的摊铺时间。当第一层摊铺长度达到80m～100m时，应立即进行碾压。在第一层压实完成第一个压实段后，应立即进行压实度（灌砂法）检测，并随压实前进而前进，直到检测频率满足规范要求，强度检测要取料制作试件来进行。上层必须选用摊铺机进行摊铺，以确保达到基层平整度及横坡坡度。在下基层压实完成约50m压实段时，应立即进行中边线的放样和挂线高程的测量工作，以保证及时进行上基层支撑铝合金方管的摆放和挂线工作。根据基准钢丝高度确定第二层标高后便可摊铺上基层，混合料摊铺应采用两台摊铺机梯队作业，前后相隔5m～10m。应连续均匀地进行摊铺，速度以2m/min～2.5m/min为宜，为减少混合料出现离析现象，要确保摊铺机的螺旋布料器有2/3埋入混合料中。同时，应设专人在摊铺机两侧及前后消除集料离析现象，铲除摊铺机两端头和混合料底部接缝处粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。现场施工技术人员要根据摊铺的情况随时查看成品的配合比、含水量及水泥剂量的情况，若有不符及时反馈至拌和站。当第二层摊铺后，压路机及时跟进碾压。压实过程中采用灌砂法进行压实度检测。

3.2.2 碾压

混合料摊铺后应立即进行碾压。压实中先用停振的振动压路机在全宽范围内先静压1～2遍，再打开振动器均匀压实到规定的压实度。碾压时振动轮必须重叠。除路面的两侧多压2～3遍以外，其余各部分碾压的次数一般相同。严禁压路机正在碾压或已完成的路段上调头或急刹车。碾压过程中，水泥稳定碎石的表面始终保持潮湿，表层蒸发过快时，尽快洒少量的水加以补充。碾压过程中若发生“松散”“弹簧”“起皮”等现象，应及时翻开重新拌和，使其达到质量标准要求。在碾压过程结束前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱和标高符合规定要求。终平时仔细用路拱板校正，将高部分刮除，并扫出路外。

3.3 养生

养生是水泥稳定碎石强度形成的关键环节，因养生期间的湿度及龄期对水泥稳定碎石的强度影响很大，因此，在水泥稳定碎石基层压完成并经压实度检查合格后就要进行养生，不得延误。基层宜采用洒水养护，保持湿润。采用乳化沥青养护，应在其上撒布适量石屑。养护期间要封闭交通。常温下成活后应经7d养护，方可在其上铺筑面层。

3.4 裂缝及处理措施

水泥稳定碎石基层上的沥青面层裂缝是常见病害之一，其发生原因主要为水泥稳定碎石混合料因温缩、干缩而引起收缩裂缝，进而反射至沥青面层，或混合料中粗细集料离析以及接缝没有做好等。对此，可采取如下措施：

3.4.1 施工时间宜选在春末及气温较高的季节。施工期日最低气温在5℃以上。雨季施工时要注意天气变化，做好水泥混合料的防雨措施。降雨时要停止施工，对已摊铺的水泥混合料尽快碾压密实并作好防水复盖。

3.4.2 及时保温养生，并确保养生天数足够。养生期结束后，如其上为沥青面层时，应先清扫基层，并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。同时还保护基层免遭施工车辆破坏。宜在铺设下封层后的10～30天内开始铺筑沥青面层的底面层。

3.4.3 适当掺砂改善集料级配，减少裂缝发生程度。

3.4.4 若接缝处理不好，则会形成一条簿弱带反射到沥青面层形成裂缝破坏，因此要认真处理碎石基层接缝，确保接缝垂直不斜接。

总之，水泥稳定碎石基层的施工质量受到诸多因素的综合影响，因此，要实现其良好的工程效果，必须严格控制影响水泥稳定碎石强度及稳定性的各种因素，合理安排，科学生产，严格施工，确保拌和、运输、攤铺、压实、养生等每道工序紧密相接，从而确保道路工程质量安全可靠。

参考文献

[1]夏荣华.试论市政道路水泥稳定碎石的施工技术[J].中国房地产，2011（3）：141.

[2]张力文.水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的应用探讨[J].企业导报，2011（12）：279-280.