道路水泥稳定层施工技术的应用分析探析

文／黄可 浙江交工国际工程有限公司 浙江杭州 310000

引言：

城市的道路工程在具体的施工过程中广泛应用水泥材料作为道路的稳定层，通过基层将路面负荷传递到路基中，水泥稳定层的质量决定了道路工程的质量，水泥稳定层具有稳定性、整体性、抗冻性、耐久性，和路面的面层可以较好地结合，有效地控制了施工的质量。

1、水泥稳定层的特点

水泥稳定层在道路工程中很常见，俗称水稳。在道路建设施工的过程中，通过水泥和碎石等施工材料进行科学的配比铺设，然后进行压实，完成道路水层稳定层的基础建设。在进行水层稳定层的施工过程中，既可以通过人工来进行摊铺，也可以利用平地机、摊铺机等机械设备完成，再用压路机进行水泥层的压实施工操作。将水层稳定层进行充分的压实操作后，要对其结构层进行充分的洒水养护，避免在后期出现断裂等工程质量问题的发生，提升对道路整体的基础保障效果。完成水泥层路面进行充分的养护后，形成完好的路面基层，其较高的稳定性可以使整个道路的路面更结实，同时遇到大雨天气路面也不会产生泥泞，为人们的出行提升了舒适便捷。

在进行水泥稳定层的配比过程中，一定严格按照具体道路的实际要求进行严格配比。将水层、沙石等材料经过科学合理的配比再进行充分的搅拌，实际应用到具体的道路工程项目施工过程中，经过充分的压实才能够最终形成稳定的水泥层。具体进行配比前建设单位要根据水泥的型号和道路的要求标准，为相关配比机构提供配比材料，进行科学有效的配比实验，在实验的过程中要对水泥和沙砂等材料进行比例的确定，同时要对其配比结构的最大干密度进行确度。如果在较大的工程中遇到大量的水泥稳定层的配比操作，要将材料运输到搅拌站进行搅拌。

水泥稳定层相较于其他材料的稳定层更具体有板体性，整个水稳层的稳定性和抗冻方面的性能都要比石灰材料的稳定层要高很多。但是水泥稳定层也有其劣势，它的强度较高，随着使用的期限加长其强度会越来越高，如果遇到长期暴晒的情况很容易造成干硬，长此以往会出现不同程度的裂缝。而且如果在施工的过程中，对水泥稳定层的干化和养护工作做得不到位，直接将水稳层上方进行沥青混合料的铺设，除了水稳层会产生裂痕外，有可能还对道路的沥青层造成破坏。如果将水泥稳定层作为道路的路面，水稳层表面遇见强降水，会容易造成泥浆冲刷的现象，再经过阳光的直射，整个路面容易出现裂缝和下陷等问题，因此在进行水稳层施工过程中要对其进行充分的养护，同时水泥稳定层最好用于道路的基础层，而尽量减少道路的路面层使用水泥材料。

道路中水泥层的强度强弱取决于水泥混合材料中水泥的使用量。水泥使用量大的话水泥稳定层的强度相对较高，但是在进行配比的过程中要注意水泥剂量也不宜过大，要综合考虑其他材料的配比，太大有可能造成水泥层的强度过高层致水泥层出现大的裂缝，如果沥青层相对薄时，就会出现稳定层爆裂于沥青层之上，给道路的整体安全质量造成很大的影响。

2、水泥稳定层的材料要求

2.1 水泥

在进行水泥复合料配比的过程中，对水泥的类型有下面3种选择：普通的硅酸盐水泥材料、矿渣硅酸盐水泥材料和火山灰硅酸盐水泥材料，无论工程项目对水泥的要求是哪种类型其强度等级均不能低于42.5级，同时水泥混合料进行充分养护后的强度不低于18Mpa。水泥稳定层铺设完成后初凝的时间不低于3h，同时水泥最终凝结的时间不能低于6h。

散装水泥在进场入罐时候，需要停放7d，待其安定性合格之后方可使用，在夏季进行高温作业的时候，水泥罐车的温度不能超过50℃，如若高于50℃需要对其进行降温处理。

2.2 碎石

对于碎石的要求，最大粒碎石直径在31.5mm，备料规格：粒径分别为9.5mm-31.5mm之间，4.75mm-9.5mm之间、2.36mm-4.75mm之间和0-2.36mm之间。

进行碎石材料选择的过程中，其最大压碎值不高于28%，粒径在9.5mm以上的粗集料的针片状含量不得高于15%。碎石中小于0.6mm的颗粒需要对其做液限和塑性指数实验，其中，液限需要控制在28%内，塑性指数不得大于6，对集料0.075mm的筛孔通过率进行严格的控制，1号料和2号料的0.075mm的筛孔通过率不能大于1%，3号料的0.075mm筛孔通过率不得大于3%，4号料的0.075mm筛孔通过率不得大于12%。细集料砂当量应＞50%。

2.3 水

对于水的使用要求，凡是饮用水都可以使用，遇到的可以水源，必须要委托相关部门进行化验鉴定。在试拌前需要做强度试验，当水混拌的胶结强度低于标准强度时（标准强度为90%），则表明所使用的水不合格，不宜用来水稳层施工。

3、水泥稳定层的施工技术

3.1 材料搅拌和运输

水泥稳定层凝固时间比较短，所以在下料的搅拌和运输上就有了相应的特殊要求，水泥稳定层的施工材料应在中心站厂进行搅拌施工，在机械设备的采用上，应选用强制性的拌和机器，设备性能应和摊铺碾压匹配，采用强制性搅拌机。

在拌和场内需要设立试验室，以便对水泥剂量、含水量、材料级配和拌和的均匀性随时进行试验检测，当发问题时要及时处理，对于不合格的混合料不允许出场。水泥稳定层的凝固与强度形成的周期时间比较短，这就对各个工序要求紧密的衔接，那么在进行施工之前就要对施工组织进行精心设计，将机械设备、相关工作人员、运输工具事先配备齐全，要确保砂砾料从加水拌和到碾压的时间不得超过水泥的初凝时间。如果摊铺现场与拌和厂距离比较远的时候，要将混合好的材料在运输时覆盖好，防止蒸发流失水分。

根据距离和工程量大小，配备足够的运输车辆。在装运过程中装料须分3次卸料减少混合料离析。混合料运输过程中应用篷布覆盖严密，防止水分蒸发，直到摊铺前打开。一次性将料卸到摊铺机中，尽量减少停顿。水稳材料，宜在2h内碾压成型，应取初凝时间和容许时间中较短的时间作为施工控制时间。

3.2 摊铺

现在很多道路建设过程中，对水泥稳定料的摊铺工作都是由摊铺机完成。在进行摊铺施工过程中，要严格执行道路工程项目的相关厚度标准进行均匀的摊铺。在进行具体的摊铺施工前，要对其整修好的路基层进行清理和洒水操作，以保持施工路段的地表干净和湿润，同时在进行摊铺工作过程中为了避免水泥混合料发生外流等情况的发生要对两侧进行固定，同时要进行挡板的设计。

碾压成型后每层的摊铺厚度不宜＜160mm，最大不宜＞200mm。具有足够摊铺能力和压实功率时，可增加碾压厚度。调整相应的拌和能力。下承层为细粒材料时，宜先将下承层顶面拉毛或采用凸块式压路机碾压，再铺上层；下承层为中、粗粒材料时，清扫干净，洒水泥浆后摊铺。摊铺机功率不低于120kW。两台前后不大于10m，纵向搭接300-400mm。摊铺机前设置挡板，挡板底距下承层的距离不大于100mm。高速、一级公路，设置纵向模板。按高程进行摊铺。摊铺机正在进行摊铺过程中其布料器不宜过高，要将其2/3埋入水泥混合料中，有效地避免水泥混合料产生离析情况。

在摊铺时，根据设计时所要到达的干密度值，结合现场试压试验来确定好松铺的厚度和压实系数；摊铺的时候，摊铺机器要利用水准仪控制好高程，用直尺检查摊铺的平整度，将高程和平整度都检查合格以后在进行摊铺工作；如若使用机械设备进行摊铺，那么可使用平地机来进行配合整型，在摊铺工作结束后，应立刻将初平的路段进行一遍碾压，这样可以检查出潜在的不平整的地方。

夯锤频应＜28Hz，尽量提高初始压实度，有利于提高平整度，混合料摊铺采用两台摊铺机梯队立模作业，前后相距5-15m，一前一后保证速度、摊铺厚度、松铺系数、路拱坡度、摊铺平整度、振动频率等的一致，两机摊铺接缝平整。并对摊铺混合料同时进行碾压。摊铺速度1.5～2m/min，根据生产能力调整，以匀速和不停歇为宜。降低螺旋布料器离地距离，调整档位，混合料埋入深度＞2/3，减少离析。在摊铺机螺旋前挡板下沿设置防离析的橡胶板。并尽量减少摊铺机收斗。

3.3 碾压

进行水泥混合料的碾压施工进度，要严格按照实验室设计的碾压方法和标准进行。在具体的碾压施工过程中，先静止保持好稳定再开始匀速的振动碾压，碾压得顺序是先边缘向中间延伸，在碾压的过程中碾压机的车轮痕迹要盖过前面碾压车轮痕迹的1/3以上。而且在进行重复碾压的过程中，重复的次数也要根据项目的具体要求和实验数据标准进行。一定要注意不要将压路机或送料的运输车停在刚压实不久的水泥层，或者在此处有车辆转弯、调头和刹车等情况的发生，以提高水泥混合料层的施工质量。

水泥混合料的碾压时单要根据天气变化程度进行调配，最终的目的是要将碾压施工的最佳时机控制在水泥混合料水分含量的最佳时间内进行。当天气炎热时，蒸发速度比较快，摊铺的时间就应该避开中午进行。基层没有铺封层的时候，禁止开放交通，是为了保证表层不受到污染与破坏。在碾压过程中，水泥稳定基层的表面必须从始至终是潮湿状态，如若表面的水分蒸发速度很快，那么就要及时地进行适量的补洒。

3.4 保养控制和质量控制

对达到压实要求的水泥层，要立刻对其进行养生，不得延误，养生的时间不能少于7d。在养生时，需要施工人员将无纺土工布充分浸湿后铺在碾压操作完成的水泥面，覆盖1h以后，再用洒水车对其进行洒水。在养生期间一定要定期地进行洒水。养生结束后，需要将覆盖物进行清除，对水泥面进行养护阶段严禁车辆碾压，当达到标准的养护周期时要及时将无纺布进行撤离，避免因此过量湿润而造成水泥层表面受到损害，从而影响水泥基本层的质量。

对水泥基层面的平整度的有效保障可以通过施工两侧的立模来进行，需要每隔5cm在路中间位置打高程柱，并设立格网，以便于后期检查是否有偏差现象。每层初压完成后，用3cm的直尺对其平整度进行检查，对不平整的地方要进行及时的铲修、整平，低凹处要及时地翻松修整，重新整修的深度不得低于10cm。

针对水泥层接缝处的施工操作，不同的路段标准有不同的要求，如是行车道路的话对接缝处就要用阶梯斜接式的接缝方法进行施工。接缝处的上下层要有效的错开。在对水泥层面进行养护过程中，如果发生路面收缩、开裂的施工接缝，需要用土工布对其进行处理，防止裂缝后期反射到沥青层上面。

4、水泥稳定层控制要点和试验检测注意事项

4.1 7d无侧限抗压强度不达标

为避免出现抗压度不达标，就需要对进场的水泥进行严格的验收和复检，没有合格证书的水泥不能予以验收，复检出不合格的水泥禁止使用。要提高操作工人对质量的意识，加强教育，避免偷工减料。搅拌设备要严格计量检测，保证搅拌设备的计量精准度，把误差控制在允许范围内。砂石原料的检验力度也需要加强，当砂石原材料有所变动时，需要重新对新材料进行配合比检验。

4.2 摊铺时粗细分离

很多时候，在摊铺时会出现梅花砂窝，这种现象的出现是因为摊铺时的细料和粗料分离，这会导致基层的强度不均匀，很容易在薄弱的环节过早地破坏掉。那么为了避免这种现象的发生，需做好以下几方面：（1）要加强操作工人的质量意识，规范搅拌过程。（2）要定期地对搅拌机的计量装置进行检定，确保搅拌机的计量精准度。（3）摊铺前要对已经离析的混合料进行人工搅拌，如若在碾压过程中出现这种粗料细料集中的现象，要及时地将其挖除，分别再掺入粗料或者细料重新搅拌均匀再摊铺碾压。

4.3 压实度不足

在出现压实度较差的时候，不仅要对搅拌的设备进行定量检查以保证计量的精准度，还要对混合料的水分进行把控，在运输、摊铺碾压过程时，混合料的水分可能会有所部分损失，那么就要将水分把控在大于最佳含水量2%-3%；加强对砂石的原材料检测，砂石原材料发生变后要对配比材料的比例进行新的实验，加强操作工人的技术培训。

4.4 基层出现松散现象

治理方法：加强对操作人员、管理人员的技术教育，明确养生料的重要性，加强技术管理，对水泥混合料进行压实施工后要严格按照养护标准对路面进行充分的洒水养护工作。在养生的时间控制上要严格把控；同时要在施工现场对人流和车辆进行封闭，安排专门人员进行看护，严禁施工车辆和无关人员在施工完成但不可进行通车使用的路面来回通行，如果实际的交通环境不便对该区域进行交通封锁，要安排车国内在工程所设置的其他便道上有序通行，如果实在无法避免车辆通行的话，一定要对车辆的重量进行严格的控制，以保护已完成路段不被破坏。保证在操作过程中要规范。严禁施工现场操作完毕的压路机在刚碾压完成的水泥基面上进行掉头或转弯等操作。

4.5 平整度不高

为避免平整度差，要规范混合料的拌制过程，混合料卸料以后，在发现均匀性差的时候，要进行人工搅重新搅拌；基本碾压要规范，决不允许出现轨迹；碾压完成后，刚成活的基面上严禁停放路压机，采用拉线控制高度，除了纵向的拉线控制外，横向的流动线要进行监测，发现有低洼处要在碾压前及时的填补。

5、施工中存在的问题

横向连接处的施工存在不足，水泥层进行施工前都要在其横向的连接处进行洒水养护，要在保证每天开始施工之前都要在横向接头上进行洒水，在碾压操作之前必须对硬接头进行处理。硬接头横压又分为稳压和微振，其之间要前后错开0.5m。

混合材料的质量取决于拌和设备的质量，而对搅拌设备的质量评价取决于水泥混合材料中的骨料等其他材料的配合的精准度的高低。摊铺机对水泥混合料摊铺施工操作完成后，可以利用压路机来进行压实施工，碾压操作标准要按照道路工程的具体要求和施工现场的综合情况进行。当具体施工过程中混合料的含水量超过混合料得最佳的含水量并且温度比较低的时候，可以适当地延长碾压长度，相反，当实测混合料的含水量接近于最佳含水量并且在高温时间蒸发较快的情况下，可以适当地缩短碾压的长度。

对于水泥稳定层的养护，要做到精准科学。在已经完成摊铺的 水泥稳定层，养护人员要做到认真负责，需要有具体的养护人员进行管理，监督洒水车经常洒水，保证水稳表面保持潮湿状态，不考虑洒水遍数以及用水量，另外，在洒水时要注意均匀洒水，并且要洒水充足，特别是边缘的地方更要加以注意，养生到第5天时，应出现可洒布透层油或封层油，否则要继续养生，直到透层油喷洒后。

6、材料的影响

6.1 水泥剂量的影响

实际水泥剂量的波动性，按配合比设计确定，考虑生产过程的波动性，实际生产时宜在满足强度标准的前提下适量考虑一定余量，但在强度满足设计要求的前提下，应控制过多使用水泥。一般要求实际施工水泥剂量控制不超过设定水泥剂量的－0.2%—+0.5%。同一水泥剂量，若拌和时级配偏粗，而按常规方法取样，则滴定结果偏大；偏细则滴定结果偏小。

6.2 混合料级配的影响

悬浮密实型：粗集料少于70%；密实、水泥混合料的刚度较大；收缩率高，容易造成裂缝；不易透水，抗冲刷能力差；易于施工操作，不易产生离析现象，材料配比容易，适合作底基层。

骨架密实型：粗集料多于70%-80%；整体强度高；收缩率低，不容易造成裂缝；透水性差，抗冲刷能力较强；施工中易发生离析；适合作基层或底基层。

骨架空隙型：以粗集料为主体大于90%为升级配碎石；渗透系数应大于300m/d；水泥剂量相对要多些。强度高，收缩系数小，耐冲刷；适用于作排水基层，其厚度通常为8-15cm。

6.3 含水率的影响

对水泥稳定材料而言，含水率增加1%产生的干缩应变较水泥增加1%的影响大2-3倍。在同一压实功下，不同的含水率压实度不同。含水率小、水灰比小，水泥较稠，凝结快。按配合比设计确定，需要考虑集料风干含水率、天气等因素，实际含水率应比设计含水率增加约0.5%-1%，加水量由计量泵控制。

6.4 碾压延迟时间的影响

当碾压时长延迟2-4h，抗压强度损失11%-26%,碾压时长延迟越高，对抗压强度的影响越大。

6.5 最大粒径的影响

当粗大粒料过多时，拌和、运输、摊铺过程中易出现分离、离析，机械易损坏，对于无衬板搅拌器影响较大。

6.6 养护及暴露时间的影响

对水泥稳定层的养护工作及降低其暴露时间;也可以防止失水过多，减少干缩裂缝；养生结束后，随州暴露时间增加时就会产生间距5-10m的干缩裂缝。

结语：

水泥稳定层技术的提高，不仅需要严格把控施工材料，保证混合料的拌和质量，掌握好混合料的含水量，同时还要在施工中合理运用相关技术，以妥善处理出现的问题。保障道路水泥稳定层施工的质量，促进可持续发展。