道路水泥稳定碎石基层施工常见质量问题成因及预防措施

田旭

（北京市政路桥股份有限公司，北京 100000）

0 引言

在当前社会经济快速发展的背景下，市政道路工程建设也取得了较大的成就。水泥稳定碎石基层因其优势显著、性能突出，被广泛应用到工程建设中，但是水泥稳定碎石基层对施工时间、原材料、施工工艺、施工技术都有较高的要求，如果操作不当或现场控制不到位，都会在后期产生裂缝、离析、塌陷等问题，严重降低基层结构的稳定性，影响其正常使用。水泥稳定碎石是一种强度高、稳定性强的混合料，其原材料主要是中粒土、粗粒土。在当前交通量和车辆荷载日益增长的环境下，水泥稳定碎石基层因其板体性和水稳性强、刚度和硬度高，可以提高道路路面的承载力，可以进行规模化施工，可以保护环境等显著优势，已经被广泛应用于高等级公路的路面结构中。基于此，本文对道路水泥稳定碎石基层施工技术进行研究，以期有效发挥其作用和价值。

1 道路水泥稳定碎石基层施工常见质量问题及其成因

1.1 裂缝问题及其成因

1.1.1 裂缝问题

水泥稳定碎石基层是一种半刚性结构，其常见的质量问题是裂缝，对此相关人员已经加强了探究，以寻求解决方案。此类裂缝具有一定的规律性，一般在基层顶面横向分布，主要呈现为直线型，裂缝长度和宽度各有不同，早则在基层摊铺完成一个月后就会出现裂缝，迟则在沥青混凝土路面通车一年后出现，其主要是因为水泥稳定碎石基层裂缝延伸到面层导致的。出现裂缝会产生以下危害：

第一，影响基层的强度和硬度；第二，持续延伸会形成反射裂缝，进一步导致混凝土沥青路面出现具有一定规律性的横向裂缝和起拱等。对此需要及时进行处理，如果处理迟缓、方式不当，则会导致雨水渗透到裂缝中，侵蚀基层结构，在车辆荷载和自身重力作用下，将导致黏结在碎石表面的沥青脱落，基层的细集料形成灰浆被挤压出路面。长期下去，在路面上会出现凹凸不平、碎裂、松散、破损等问题，严重影响其使用寿命[1]。

1.1.2 成因

出现以上情况主要是因为以下七点：

第一，水泥用量过大，水泥稳定性差，不符合要求；第二，碎石集配中的细粉料较多，石粉塑性指数过高；第三，集料中黏土含量过大，导致水泥稳定碎石的干缩性和温度收缩性强而产生裂缝；第四，混合料中的水分较多，水分分布不均匀；第五，混合料碾压后没有及时养护，导致基层开裂严重；第六，在养护结束后未及时对铺装的基层进行封闭处理，或被阳光长时间暴晒；第七，温度降低导致发生温度收缩现象而产生裂缝。

一是干缩性裂缝，在水泥稳定碎石成型到养护期间会产生干缩性裂缝；或养护结束后，在沥青封层和透层施工、沥青混凝土摊铺施工、面层施工等阶段会产生干缩现象，不同阶段的裂缝形成的机理是相同的，但是破损程度不同。二是温度收缩性裂缝，也可以称之为热胀冷缩裂缝，是因为温度的变化导致水泥稳定碎石基层热胀冷缩而产生的裂缝。三是荷载性裂缝，其具有一定的规律性，主要出现在基层的底部，因为车辆的荷载导致裂缝产生，此种裂缝会从基层底部延伸到表面[2]。

1.2 离析问题及其成因

1.2.1 离析问题

水泥稳定碎石基层也常常会出现离析问题，离析是指粗集料和细集料集中的一种现象，离析一般会导致基层强度不均匀、基层表面凹凸不平等问题。

1.2.2 成因

一是在沥青混凝土搅拌和放料的过程中会出现离析问题，二是在原材料运输的过程中因为道路不平整或者车辆紧急制动导致出现离析问题，三是在卸料的过程中出现离析问题，四是在混合料摊铺或路面找平的过程中出现离析问题等。

1.3 平整度差的原因

在水泥稳定碎石基层施工中出现平整度差的问题主要有以下原因：第一，承层和基层平整度差的问题一般在水泥稳定碎石基层铺装完成后显示出来，或由于摊铺方法不当，导致基层质量不合格，或由于碾压方法不当，如没有根据设计要求、碾压程序进行碾压或者找平次数少、找平质量差等，导致平整度差。第二，养护不及时、不到位，导致基层表面出现松动和坑洼问题，或桥头接口处没有根据规范要求施工，也会导致平整度差[3]。

2 道路水泥稳定碎石基层施工常见质量问题的预防措施

2.1 裂缝的预防措施

2.1.1 科学选择原材料

（1）水泥

不同型号的水泥，其收缩性也是不同的，对此需要科学选择水泥的型号、强度等级，一般可以选择普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥等，水泥强度等级需要根据设计规范选择。一般而言，水泥的抗弯强度越高，混合料内部的温度应力抵抗性越强，温度裂缝发生的概率越小。此外，在选择水泥后还需要进行性能检测，并注意用量控制，确保其满足设计要求。也可以在水泥中加入缓凝剂，延长水泥的初凝时间，减少水泥的水化热反应，提高水泥的性能。

（2）集料

水泥稳定碎石基层所用碎石的压碎值不能低于相关标准，一般选择级配碎石，塑性指数最好为零，且含泥量必须满足要求。含泥量大，细集料的塑性指数大，则收缩性大，出现裂缝的概率越大[4]。

2.1.2 加强配合比设计控制

在进行水泥稳定碎石基层配合比设计时需要通过正交试验进行多组设计，对所用材料进行科学测试，一般需要根据设计要求选择压碎值小的粗集料，选择洁净、塑性指数小的细集料，选择初凝时间长、干缩性小的水泥。加强水泥稳定碎石级配控制，提高筛孔的通过率，确保含水量达标，研制出抗压强度大、抗裂缝性能强的水泥稳定碎石基层。

2.1.3 加强含水量的控制

水泥稳定碎石是水泥和集料的混合体，是在两者充分拌和后在水化、凝结与硬化作用下形成的产物，其含水量直接影响压实度和基层抗变形能力，对此需要加强含水量的控制。在水泥稳定碎石基层施工中需要根据设计规范和要求控制用水量，确保其满足试验配比要求，并根据气候环境的变化和运输距离的长短适当进行调整。在施工过程中需要加强各个单位的沟通协调，确保现场含水量和最佳含水量的一致性，如果存在较大偏差，则需要及时调整[5]。

2.1.4 加强养护控制

在进行摊铺之前，施工人员需要对基层表面进行清扫，清除表面杂物，确保基层和面层之间黏结成为一个整体。在摊铺施工后需要采用稻草和塑料薄膜覆盖在沥青混凝土基层的表面，避免其受阳光暴晒而出现裂缝，且在夏季施工后需要确保基层内外温差适中，避免因为温差过大而产生温度收缩裂缝。

2.1.5 加强预防控制

在水泥稳定碎石基层施工中，可以采用专门的切割机沿着道路纵向进行切割，在切割时需要科学控制其长度和宽度，切割完成后需要在其缝隙处灌注乳化沥青，通过此方法可以有效减少基层面层的收缩应力，提高其坚固性，有效预防裂缝的产生。

2.2 离析控制

水泥稳定碎石基层是采用一定级配的集料和水泥、水进行搅拌后碾压成型，并通过适当养护形成的一种高强度路面结构。因为其施工过程中的各种不规范操作或者其他外力因素会导致离析现象的发生，对此需要施工单位加强重视，可以从以下五个方面加强离析控制。

第一，科学控制混合料的拌和时间和力度，确保拌和时间符合相关要求，一般需要将拌和时间控制在半分钟之内。在卸料的过程中运料车应前后移动，分三次进行卸料，确保在卸料的过程中不会出现离析问题。第二，科学控制运料车的行驶速度和运输距离，一般在运输前需要对行驶的道路表面进行整修，确保路面平整，减少颠簸和摇动情况的发生，运输过程中需要控制车辆速度，匀速行驶。如果利用大吨位的车辆进行运输，则在卸料的过程中需要轻轻进行，确保混合料整体卸落。如果混合料温度较高，则需要进行覆盖处理，确保其内部水分不会过度蒸发，以此预防离析的产生。第三，在水泥稳定碎石基层的摊铺施工中需要确保粗骨料摊铺均匀，避免在边缘处出现堆积现象。第四，在卸完一车料后不需要完全刮除其料渣，而应连续进行后续车辆的卸料工作，确保前后车辆卸下的混合料能够充分融合，有效预防离析的发生。第五，在摊铺的过程中需要控制摊铺机的行驶速度，使运到现场的混合料能保证摊铺机持续作业，而不会发生待料停机的情况，以此预防离析的发生[6]。

2.3 平整度差的控制

在进行水泥稳定碎石基层的下承层和路基施工时，需要根据设计规范和要求控制平整度，确保满足基本要求后才可以进行水泥稳定碎石摊铺。在摊铺开始前施工人员需要科学选择摊铺机，在摊铺过程中还需要利用自动找平装置辅助进行操作，如采用非接触性的平衡梁装置，并在摊铺机两侧设置基准标高线，加强标高控制，具体如图1 所示。

图1 标高测量

在摊铺的过程中需要匀速进行，控制速度和力度，确保摊铺均匀，卸料车与摊铺机应保持同步运行，以此保障平整度。水泥稳定碎石基层的碾压工序是非常重要的，其直接关系着车辆行驶的舒适度和安全性，对此在碾压时需要遵循一定的原则，先静压后碾压、先轻轻碾压后加大重力、先稳定碾压后复压。在稳定碾压的过程中需要关闭碾压机的振动功能，碾压2 次后进行找平，找平完成再次进行稳定碾压，之后需要检查路面是否存在不平整的问题，在确定平整度合格后进行复压，复压时需要切换到振动状态。在碾压结束后需要安排具有一定经验的人员负责做好现场的检查，及时处理一些不平整的地方[7]。

3 结语

总而言之，在市政道路工程建设中水泥稳定碎石基层施工是非常重要的，其工艺要求较高，需要施工单位加强控制，科学分析以往施工过程中存在的各种质量问题，并剖析产生问题的原因，制定有针对性的预防和控制措施。只有在施工的过程中不断反思、总结经验、加强创新、优化工艺和流程，才能从根本上保证道路水泥稳定碎石基层的施工质量。