水稳定碎石施工技术在道路建设中的应用

张明月

（中铁十八局集团第二工程有限公司，河北 唐山 063000）

1 引言

随着交通事业的发展，水泥稳定碎石基层在我国城镇道路和高速公路建设中得到广泛的应用。水稳基层作为道路结构中的主要承重层，其优良的力学性能使其在重载道路上同样能够维持道路稳定。相比沥青稳定碎石基层，水稳碎石受到温度和湿度影响较大，较容易产生温缩与干缩开裂，但其造价较低、路面承载性能好等特点充分符合我国当前国情，是我国目前城市道路与高速公路首要基层选择之一［1］。本文结合苏州南湖快速路工程对水稳碎石施工技术进行详细介绍，为类似工程提供借鉴参考。

2 工程概况

苏州南湖快速路施工一标段西起苏申外港线大桥东侧桥台，工程起点桩号为K5+734.418，快速路沿东方大道老路在地面至星湖街西侧，于星湖街西侧起坡，向东依次跨越星湖街、新平街向东延伸接二标段，一标段和二标段分界位置桩号为K8+663.5，路线全长2929.082m，该快速路设计时速80km/h，地面道路标准横断面宽度总宽50.5m，快速路主线路面结构采用沥青混凝土+水泥稳定碎石组成，具体结构形式与厚度见表1。

表1 道路结构组成

3 原材料

3.1 水泥

通过“源头把关、质量控制”的原则，根据《通用硅酸盐水泥》GB175-2007的要求对当地普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥进行甄别挑选后决定采用普通硅酸盐水泥作为本项目工程原材料，根据施工组织设计文件计算强度后水泥强度等级选择42.5型号，同时该项目路幅宽，基层摊铺需要施工时间较长，因此在初凝时间上要求较高，初凝时间需保证在3小时以上，以42.5型号缓凝水泥作为最终选择。普通硅酸盐水泥各性能指标见表2。

表2 水泥物理性能指标检测结果

3.2 集料

根据水泥稳定碎石基层集料原材料选用要求，根据就地取材的原则，集料应尽可能选择压碎值小、坚固性好、针片状含量低和有机质含量低的碎石作为原材料。由于项目地靠近玄武岩碎石生产厂，玄武岩碎石丰富，通过对该碎石进行各项性能试验后决定选择其作为水泥稳定碎石基层原材料，根据施工组织设计要求，集料最大粒径不超过31.5mm。具体试验结果见表3。

表3 集料性能指标测试结果

4 施工工艺

4.1施工准备

该项目为城市新建道路，在水泥稳定碎石基层施工时，首先需要对施工区域进行划分，将底基层上的浮土进行清除，适当洒水润湿。同时与交通部门进行协调，设置必要的施工标识，城市人员聚集，要避免居民误入施工区域造成人员伤亡。其次，在路线与其他道路相交处需要对路面面层进行铣刨处理，确定路面铣刨深度，本项目路面精铣刨施工采用维特根W1900铣刨机与英格索兰100铣刨机。最后，准备工作完成后，组织水稳基层施工人员和摊铺施工设备的进场，对设备进行调试，确保施工作业中不会发生机械故障［2-4］。

4.2 拌和与运输

该项目工程由于路幅宽，车道数目较多，需要通过拌和站量产水泥稳定碎石混合料，就近原则选择拌和站，同时采用集中厂拌法，对于拌和站的选择，报备监理单位，厂拌和设备及布置位置在混合料拌和前提交监理工程师并取得批准，方可进行设备安装、检修与调试，使拌和的混合料颗粒级配组成和含水量达到规定的要求。拌合时，水泥及碎石按重量比例掺配，并按重量比加水，记录拌合时的加水时间及加水量，拌合时混合料的含水量高于最佳含水量0.5%，用以补偿后续工序的水分损失。

水稳碎石运输前需要通过喷水枪将运料车厢冲洗干净，每车装运混合料要满足出料和摊铺要求，同时避免由于装料过多造成运输途中混合料掉落。运输过程中需要对混合料含水量进行控制，通过覆盖和均匀装料来保证混合料处于最佳含水率和稳定状态。

4.3 摊铺与整型

对路基进行压实度检测，其压实度达到规范要求的标准后报备监理工程师，取得批准后对路基表面进行洒水润湿，再进行后续施工［5］。底基层水泥稳定碎石厚度为16cm，通过摊铺机一次性摊铺，基层水泥稳定碎石厚度为36cm，施工时进行分层进行摊铺与碾压，下层压实厚度不超过20cm，压实厚度过大将会造成下层水稳基层无法压实均匀，下层水稳碎石碾压整型完毕后，通过7d养护使其强度成型后进行上层水稳碎石施工。水稳碎石摊铺时采用两台摊铺机梯队作业方式，控制松铺系数一致、摊铺厚度一致、路拱坡度一致，保证摊铺衔接平整。

摊铺过程中同步进行碾压施工，碾压过程双钢轮压路机控制好与摊铺机距离，避免机械碰撞［6］，碾压时，需分段进行碾压，控制碾压长度在50m～80m，在每段分界处需设置明显标时，避免出现路段遗漏碾压。对压路机进行速度控制，第1～2遍控制碾压速度控制在1.5-1.7km/h，以后陆续提升至1.8-2.2km/h。碾压时，注意不得在已完成碾压施工路段掉头、急刹，避免对以施工完毕的水稳基层表面造成损伤。

4.4 养生

碾压完成，经压实度检验满足要求后，立即铺设土工布进行养生处理，安排现场人员进行洒水养护，养生期间保证基层表面处于湿润状态，养生持续7d以上方可保证强度形成［7］。

5 试验路段性能检验

5.1 压实度检测

根据施工组织设计要求，通过重型击实法对已碾压完毕后的水泥稳定碎石进行压实度检测，试验检测结果见表4。

表4 水泥稳定碎石压实度检测结果

根据对车行道基层、车行道底基层和非机动车道基层压实度检测结果可知，其压实度均值结果分别为98.5%、97.4%和97.5%，满足规范要求。

5.2 强度检测

为检测水稳碎石施工质量是否满足要求，通过7d养护后（6d养生，1d浸水）对水稳碎石基层进行抗压强度检测，试验检测结果见表5。

表5 水泥稳定碎石基层强度试验结果

根据对车行道基层、车行道底基层和非机动车道基层抗压强度检测结果可知，其抗压强度结果分别为3.55MPa、2.67MPa和3.16MPa，满足规范要求。

6 结语

结合苏州南湖快速路工程对水泥稳定碎石施工技术在道路建设中应用进行了介绍，对水泥稳定碎石基层的特点进行了阐述，通过实际工程详细介绍了水稳碎石采用原材料和具体施工工艺，最后通过重型击实试验和抗压强度试验得出以下结论：

（1）对车行道基层、车行道底基层和非机动车道基层压实度检测，其压实度均值结果分别为98.5%、97.4%和97.5%，满足规范要求。

（2）对车行道基层、车行道底基层和非机动车道基层抗压强度检测，其抗压强度结果分别为3.55MPa、2.67MPa和3.16MPa，满足规范要求。