水稳碎石基层配合比设计及施工质量控制措施分析

李 林 邵东县公路建设养护中心

1 引言

科学合理的配比设计，可以高效地发挥出水泥稳定碎石基层优良的性能，比如较强的承载力、强度高、板体性强、水稳定性强等优势。但水稳定碎石基层也存在缺点，例如抗变形性能存在缺陷，容易受外界环境的影响出现裂缝问题，因此在道路施工应用水稳碎石基层时，应对其进行科学合理的配合比设计，并针对工程项目做出科学合理防范措施，提高工程建设的质量。

2 水稳碎石配合比设计流程

2.1 原材料的各项指标

（1）集料应选择石灰岩材质，同时应选择生产量高、信誉较好的石料生产商，粗集料的最大粒径为31.5mm，可分为三档粗集料，1#料粒径为（13.2mm～31.5mm），2#料（4.75mm～13.2mm）,3#料（2.36mm～4.75mm）。本次设计使用的粗集料试验检测数据如下；压碎值19.8%，针片状：1#料为10.7%，2#料为13.7%。其中细集料为4#料，粒径为（2.36mm以下），砂当量为62.2%，塑性指数为3。

（2）水泥应选择质量稳定、口碑较好、产量较大的生产商，本次设计使用的水泥为P.O 42.5缓凝水泥，具体试验检测数据如下；标准稠度26.2%；水泥的初凝时间是285min，终凝时间是395min。胶砂抗折强度；3d为4.2MPa，28d为7.7MPa，抗压；3d为17.4MPa，28d为43.1MPa。

2.2 配合比设计

（1）级配组成。在水稳碎石基层组成设计中通常会采用图解法和试算法获取水稳碎石基层配料之间的比例，在这个过程中如果能够对筛孔通过率上下限进行有效控制就可以有效降低离析、裂缝问题的发生，其中26.5mm筛孔走上限，4.75mm～0.075mm筛孔走下限。

（2）最大干密度和最佳含水率的确定。经过击实试验确定，最佳含水率通常控制在4.5%到5.5%，最大干密度通常控制在2.25g/cm3～2.40g/cm3，干密度会受到水泥用量和集料级配的影响，如果细集料的使用量过多，那么干密度值也会过大。

（3）强度与水泥剂量的确定。最大干密度与最佳含水率确定后通过成型无侧限试件，并根据试件强度最终确定符合强度要求的水泥剂量为最终水泥剂量。水泥剂量一般控制在4.5%～5.5%，在厂拌生产的过程中应在确定的水泥剂量的基础上增加0.5%。

3 配比设计要点

3.1 细集料对质量的影响

细集料中0.075mm以下颗粒中常常带有杂质、黏性土等，当含黏土或0.075mm以下土的含量过多时，会对水稳碎石基层造成裂缝的产生，并且水稳碎石基层整体强度效果也会变弱。

3.2 含水率对施工质量的影响

（1）对压实度的影响。如果混合料的含水率未达到最佳含水率的要求，则可能影响到施工工作的开展。若混合料的含水率严重超过最佳含水率，可能导致在压实施工的过程中出现粘轮的问题，施工无法正常进行，如小于0.075mm细集料含量超标时，会导致粘轮的现象更加严重，粘轮现象可能产生麻坑问题，进而对施工质量造成一定影响。

（2）对强度的影响。如果含水率严重低于标准值，水泥不能有效的水解和水化，这不仅会使水泥成型过程受阻，而且还会使板体出现松散、结构强度低等严重问题。

（3）对延迟时间的影响。如果对延迟时间没有进行科学合理的控制可能造成混合料强度降低、干密度损失等严重的问题。若含水率严重低于最佳含水率的情况下，会使得凝结的时间变短，若含水率严重高于最佳含水率的情况下，凝结时间会大大加长。然而在夏季施工时，总会受到雷风暴雨的影响，如果经过长时间雨水积累，有可能导致含水率大大升高，使凝结时间大大加长，这样会导致混合料的强度下降，因此应当针对降雨天气做好相关的防范措施。

3.3 添加石灰对细集料中0.075mm颗粒进行改善

经过相关的实验证明，在细集料中添加适量的石灰可以在一定程度上降低黏粒对水泥硬化的阻碍作用，可以有效提高混合料的强度。因此，在实际的施工过程中可以使用适量的石灰取代细集料中0.075mm颗粒用量，提高水稳碎石基层骨架强度。

4 道路工程水稳碎石基层的施工技术要点

4.1 对拌合场进行有效的组织和管理

加强拌合场的管理，首先松软的堆放场是无法满足材料的存放要求，应当对其硬化操作，还要保证材料堆放场的排水性能。在材料堆放场要设置相应的材料存放仓位，使用的材料需要按照不同类别分别存放在各个仓位，严禁出现材料混杂存放。其次在生产阶段试验人员应当对混合料的状态实时监控，监控混合料的颜色以及离析情况是否正常，要注意在生产阶段水泥的使用剂量应当超过设计的0.5%；最后，在施工阶段要严格的控制混合料的含水率，由于施工现场环境的温度变化极可能造成混合料的水分发生变化，例如早晚的温度和中午的温度相差较大，极可能造成混合料的水分发生改变，因此应当做好充分的防范措施。

4.2 对混合料的运输工作

由于水稳施工一般都在夏天，无论是在南方还是在北方夏天温度都非常高，温度过高可能导致混合料中的水分被蒸发，对混合料的质量造成一定程度的影响，因此在混合料运输的过程中可以通过做好覆盖工作，对混合料的覆盖即可以遮蔽阳光防止混合料水分蒸发，而且还有防雨防风防晒的功能，运输时间应当尽量控制在45min之内，同时运输过程中不得随意停车，保证混合料在含水率较高的状态下进行施工，保证摊铺碾压的质量。

4.3 进行配合料的摊铺工作

在混合料摊铺施工作业的过程中通常是采用两台摊铺机进行施工，摊铺机的运行速度、宽度、厚度可能会对摊铺效率造成一定的影响，因此在施工前一定要对摊铺机的运行速度、摊铺宽度和厚度进行科学的调节，保证混合料摊铺的质量。其次在混合料摊铺作业过程中一定要保证混合料产量充足，以免影响到摊铺进度。现场施工人员还应当对摊铺断面进行严格的检查，若发现混合料出现离析的情况发生，则应当及时将其铲除，然后再使用混合料将其填补，进而保证摊铺作业效率和质量。

4.4 完成压实工作

在压实施工的过程中要对碾压长度进行严格的控制，通常控制在30m左右，并且碾压的时间不允许超过两个小时，碾压机的运行速度应当保持在2km/h～3km/h。在碾压施工的工作中还要以先轻后重、先边后中、由内到外的原则完成水稳基层的压实施工工作。并且在碾压的过程中要对混合料的水分进行实时监控，若发现混合料的水分降低的快，则可以通过在混合料上均匀泼洒适量的水，以保证混合料含水率达到最佳状态，进而保证施工质量。

5 水稳碎石基层施工质量影响因素及措施

水稳碎石基层施工可能出现裂缝、压实度低、混合料离析等问题，首先裂缝问题的产生原因主要是由于水泥用量不科学、混合料离析等原因造成，并且还可能是由于碾压施工中混合料含水率较高，由于天气过热水分散失较快造成裂缝问题，所以要对混合料的含水率要严格的控制；压实程度低的问题主要是由于集料的配比不准确或者石料压碎值偏低造成，降直接影响到压实的效果，碾压设备存在问题也可能会影响到混合料的压实效果，因此在施工前一定要对到场材料进行严格检测，禁止一切不合格的材料进入料场，同时在压实的过程中一定要严格控制碾压设备的碾压速度、碾压遍数等相关施工参数；离析问题主要出现在混合料装载和运输的过程中，摊铺机的运行速度和工作效率也可能导致混合料离析现象的发生。因此应当严格按照规范要求对混合料进行装载和运输，并且要对混合料的运输时间和摊铺机的运行状态进行严格的控制，避免混合料离析现象的发生。

6 结束语

水稳碎石基层具有较强的承载能力、较高的水稳定性和板体性，在道路路面建设的过程中可以提高路面的承载力耐用性等，但前提是需要保证水稳碎石基层的配比设计质量，才可能在道路建设工程上发挥出极致的作用。