公路路基水稳层的施工控制

张月辉

摘 要：在我国公路建设的发展进程中，公路路基的基层施工开始使用水泥稳定碎石这种结构型式。对于沥青混凝土的下承层来说，它具有较好的水稳性和抗冻性，并能够根据实际需要来调整相应的力学强度，但是这种材料的水泥剂量以及其成活时间在实际施工过程中比较难掌控，一旦出现偏差，则会有裂缝现象发生，从而无法满足该工程的原本设计需求，将造成不可估量的损失。本文将以水泥稳定碎石的作用原理为根本，深入分析公路路基水稳层的施工控制方法。

关键词：水稳层；水稳混合料；施工方法及控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.105

1 水泥稳定碎石作用原理

水泥稳定碎石主要用级配碎石作骨料，使用一定的胶凝材料与灰浆来填充骨料的空隙，并对其进行摊铺压实。在摊铺压实过程中它的压实度与密实度十分接近，而强度则大部分是靠碎石间的嵌挤锁结原理，并需要有一定数量的灰浆来填充骨料的空隙。水泥稳定碎石的初级阶段强度较高，另外它还具有水稳性和抗冻性等特点。通常情况下，水稳水泥的用量大约为混合料3%-6%。只要水稳成活，就算遇到雨雪天气，也不会有泥泞现象发生，它的表面十分坚硬，是铺设高级公路的最佳材料。

2 材料要求

水稳材料由两部分组成，分别是粒料和灰浆体积。其中，粒料是级配碎石，而灰浆体积则由水和胶凝材料组成。

2.1 水泥及添加剂

强度等级为32.5或42.5，且满足《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）要求的普通硅酸盐水泥等均可使用。水泥的初凝时间不能少于三小时，而终凝时间则要在六小时至十小时之间。另外，如果要在水稳材料中添加缓凝剂时，一定要对混合材料加以试验。

2.2 混合材料

混合材料主要分为两种类型，活性与非活性。其中活性材料所指的是粉煤灰等物质，能够和水泥内的氧化钙相互作用。而非活性材料所指的是并不具有活性材料中所包含的矿物质材料，对非活性材料的品质要求主要是材料的细度问题，同时该材料中还不能掺杂有害成分。

2.3 粗集料

粗集料可以使用不同种类的坚硬岩石，也可以直接使用天然砾石，但是粗集料在使用过程中要参照《公路路面基层施工技术细则》进行（JTG/T F20-2015）表3.6.1中Ⅰ类规定。

2.4 细集料

在使用细集料时应保持其干净、不潮湿、没有任何杂质，同时还需有适量的颗粒级配。通常情况下，0-3mm的细集料不能小于2.36mm的颗粒含量，0-5mm的细集料则不能小于4.75的颗粒含量，而3-5mm的细集料则不能大于2.36的颗粒含量。对于高速公路来说，细集料中小于0.075mm的颗粒含量要小于15%，但是对于二级公路来说，其颗粒含量要小于20%。

2.5 水

如果所使用的水可以饮用，那么则可以对材料进行拌制。在使用水的过程中，如对水的质量有异议，则需要对水做试验，了解其是否对水泥强度有影响。对水泥强度有影响的水不能进行水稳施工。

3 水稳混合料组成设计

水泥稳定碎石基层所需要的材料主要有水泥、碎石、粉煤灰等等。在以下的试验中使用不同的材料做对比试验。试验室首先要对原材料进行配比设计，并确定原材料的最大干密度与最佳含水量，并制成试件，该试件要在标准温度中进行养护，通常要养护六天，并对其进行浸水一天，这样就可以进行无侧限抗压强度试验。在试验中我们可以得出三点结论：第一，在砂、碎石、水泥与粉煤灰、碎石、水泥这两种对比试验中可以了解到，添加粉煤灰的水泥稳定性能比较好，同时也较容易成型，外观以及强度效果也十分可观。第二，不一样的灰土配比试件，经七天后无侧限抗压强度大约在1.0MPa左右，不一样的水稳配比试件，经七天后无侧限抗压强度大约在4-7MPa之间。第三，配比不一样的灰土试件在经过许多次冻融后，它的抗压强度基本消失；但是带有水泥和粉煤灰的水稳配比试件，即使经过十次以上的冻融，它的强度依然存在。

经试验观测可知，使用灰土来做基层板体的性能较差，它的干缩系数很大，如用做基层表层一旦受到雨水的浸泡，则强度会逐渐消失，在车辆反复行使的过程中，公路路面的表层材料会逐渐变成粉末状，很容易被融入的雨水混合成泥浆而流走，从而造成公路路面的塌陷，这同时也是沥青路面发生病害的主要因素。而加入水泥和粉煤灰等构成的水稳基层，则具有较高的强度，同时它的水稳性和抗冻性的效果也十分突出，刚好弥补了灰土基层的不足，正将在一定程度上增加沥青混凝土公路的使用年限。

4 水稳施工方法概述

水稳基层施工分为路拌和集中厂拌

路拌法施工工艺流程如图1。

集中厂拌法施工工艺流程如图2。

施工中注意的问题：（1）厂拌设备的选型。在施工过程中，拌和设备的质量好坏与混合料拌和的质量息息相关。对于拌和设备来说，他的质量主要看骨料、粉料与水等物料的配比精度是否符合标准，通常在施工时都会选择WBC500型厂拌设备，这种设备使用的是电磁调速控制系统，它可以使不同种类的混合物料拌和均匀，并且具有较高的稳定性能。 （2）严格控制水泥剂量。为了确保整个工程的施工质量，要严格控制水泥的剂量，如果水泥剂量过少，则会影响水泥稳定土的质量；如果水泥的剂量超标，不仅会增加成本，还会导致基层裂缝。因此，要合理控制水泥的剂量，有效保证工程质量。（3）混合料的含水量控制。在厂拌混合料的施工现场，都会指定专门的操作人员在特定时间段测量集料的含水量，按照施工配比设计的含水量标准，再结合施工现场的天气等情况来确定混合料的用水量。在施工现场负责检测压实度的操作人员，在对混合料进行摊铺的同时也要测量该混合料的含水量，根据实际状况及时对混合料进行碾压，使其在含水量的最佳状态下碾压，避免在含水量较大时碾压而出现波浪现象，这不仅影响混合料的密度和强度，还会在一定程度上造成结构层面的干缩裂缝。另外，如果混合料的含水量不够，那么该混合料就很容易松散，无法成型，这同样也会影响混合料的密度和强度。因此在施工过程中，一定要按照实际规范标准进行操作，控制好每一施工环节的质量，只有这样，才能确保整个工程的质量。（4）混合料的运输。混合料在运输途中，要尽量避免车辆发生颠簸。如运输时气温较高，运输距离较远，则需要在运输车辆上加盖毡布，这样能够避免水分流失。在对混合料进行摊铺碾压过程中，要确保摊铺的系数在1.3到1.5之间。另外在施工阶段需要注意整个施工环节都必须要在水泥终凝时间前完成，碾压结束后要迅速做密实度试验，如果试验结果没有达到实际标准要重新进行碾压。（5）摊铺接缝处理。混合料的摊铺接缝有两种，一种是纵向接缝，另一种是横向接缝。如果摊铺机器的宽度可以满足整幅摊铺时，则不会有纵向接缝问题。如果摊铺机器的宽度不能进行整幅摊铺时，则可以使用两个摊铺机器同时进行摊铺，这样就可以避免使用纵向接缝。

5 结束语

水泥稳定碎石基层在施工过程中具有独特的水泥硬化作用，虽然较容易产生裂缝，并且施工难度也较大，但是它具有水稳性好、抗冻性强等特点，能够与高级公路的设计承载力相适应，所以近几年得到了广泛的应用。在施工期间，只要合理控制好施工材料的质量，并做好配比设计与现场的试验操作，就能够进一步提高水稳基层建设的施工质量。

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