市政道路水泥稳定碎石基层施工技术探讨

韩明达

（太原市政建设集团有限公司，山西 太原 030002）

0 引言

城镇市政道路水泥稳定碎石基层用水泥、碎石等材料建设成型，依托水泥的强度、密度优势，建设稳定可靠的基层结构。经充分搅拌后，水泥与土结合，借助压实措施促进结构的成型，但水泥硬化效果与配比、施工与养护、化学反应等多种因素有关，这些因素都有可能导致水泥土结构产生收缩裂缝，影响基层的完整性乃至承载性能。因此，施工单位需注重施工技术的优化，提高水泥稳定碎石基层的施工水平，保证基层的质量。本文结合某城镇市政道路项目，对水泥稳定碎石基层施工技术进行阐述。

1 工程概况

某城镇市政道路项目，施工路段长度2.5km，包含主干道0.4km 和次干道2.1km。基层施工采用水泥稳定碎石材料，依托优质的原材料和科学的工艺建设压实度、平整度均良好的基层结构，具体包含水泥混凝土面层（25cm）+6%水泥稳定碎石基层（20cm）+4%水泥稳定碎石基层（20cm）+压实石渣（40cm）。

2 水泥稳定碎石基层施工前的准备工作

2.1 原料选取和配合比设计

2.1.1 水泥

以P·II42.5硅酸盐水泥为宜，也可选择其他通用硅酸盐水泥，具体类型根据工程要求和现场施工条件而定，水泥的各龄期强度、安定性均要达到规定的要求。为避免水泥由于外部因素的影响而变形，不宜采用快硬水泥和早强水泥，且任何受潮结块的水泥均不可投入使用。

2.1.2 碎石

考虑37.5~19mm、19~9.5mm、9.5~4.75mm 和＜4.75mm 四种粒径的级配碎石，针片状含量不超过20%，压碎值不超过30%，对于粒径在6mm 以内的颗粒，要求塑性指数＜9，液限＜28%。

2.1.3 配合比设计

（1）按表1的配合比计算确定各组分的占比。

表1 水泥碎石混合料不同粒径颗粒的比重

（2）检验水泥用量的可行性，根据4%、4.5%、5%和5.5%的用量分别取用水泥，制备混合料，检验不同水泥含量对应混合料的质量。以含水量和最大干密度为重点检验对象，检测方法采用重型击实法。

（3）在混凝土强度达标的前提下，适当减少水泥的用量，削弱水泥的水化热作用，控制温度的上升，避免基层由于内部温度过高而开裂。水泥用量不超过5.5%，集料中粒径＜7.5mm的部分占比不超过5%。

2.2 基层的准备

按设计要求确定道路中桩，对地面进行勘探，掌握基础施工状况。为保证边缘部分的压实有效性，于两旁支立枕木[2]。测量放样的时间安排在摊铺的前一天，传感器和摊铺机宽度的距离为10m，用于导向控制的钢丝至少达到800N 的拉力，以维持钢丝的稳定性。钢丝的合理设置能为基层施工提供准确的参照基准。

3 水泥稳定碎石基层施工前的试验

试验段应具有代表性，长度为50~100m，根据试验结果检验水泥稳定碎石质量是否达标，针对不足之处加以调整，从而达到如下效果：确定材料的用量、机械设备的组合方式、松铺系数、作业段的长度及其它关键参数；根据试验段施工情况制定一套可行的水泥稳定碎石基层施工方案，用于基层的大面积施工。

4 水泥稳定碎石基层施工工艺及控制要点

水泥稳定碎石基层施工工艺流程如图1 所示。施工控制涉及水泥稳定碎石混合料的生产、运输、摊铺、碾压、横缝处置和养生等要点，须严格把控质量。

图1 水泥稳定碎石基层施工工艺流程

4.1 水泥稳定碎石混合料的生产

拌和设备为WDB500 搅拌机，混合料生产能力为500t/h，出料速度350~400t/h。为避免超粒径集料进入料斗，根据粒径控制要求在料斗口设置合适尺寸的钢筋网盖，用于阻隔超粒径材料的进入。

水泥稳定碎石混合料的拌和场地宽阔，便于原材料的进场和混合料的出厂，利用厂拌法拌和，各类碎石分类存放。正式拌和前，先调试拌和所需的各类设备，检验水泥、集料等各类原材料的质量，确认无误后开始拌和。集料的颗粒组成有所改变时，根据集料的最新特性重新调试设备，优化拌和方法。考虑到施工期间存在水分蒸发的情况，实际拌和用水量比最佳含水量略多0.5%~1.0%。相较于室内试验确定的水泥用量，拌和时略增加0.5%，并结合混合料的质量对水泥的用量做适当的调整，确保拌和后的混合料满足质量要求。混合料随拌随用，加水拌和至完成压实的时间不超过2h，否则将由于中途耽搁过久而导致混合料初凝。装料时混合料有离析的可能，为避免此问题，要求堆料高度在4~6m以下，且分层有序堆放。

4.2 水泥稳定碎石混合料的运输

（1）提前规划混合料运输方案，要求运输路线短、道路通达条件良好、运输设备的性能稳定可靠。混合料拌和完成后，若无质量问题则以前、中、后的顺序依次装料，防止离析。装料后及时运送至现场，车辆运输全程尽可能匀速行驶，禁止急刹车。

（2）为减小混合料的水分散失量并避免混合料遭到污染，装料后用油布遮盖。

（3）运料车到达现场后，在距离摊铺机0.3m的位置停稳，挂空挡，不可与摊铺机发生碰撞。按照要求在各区域卸料，及时用于摊铺。

4.3 水泥稳定碎石混合料的摊铺

摊铺设备采用ABC 系列摊铺机，根据试验路段的施工情况，按照1.25~1.35 的松铺系数摊铺，具体要点如下：

（1）摊铺前，按10m 的间距依次布设断面，各断面设4 个控制点，分别测定底基层的标高，若有不满足要求之处，需适当调整；检验摊铺机的运行性能，保证各项动作可精准实现；安排摊铺机就位，检查钢丝绳的标高；洒水润湿底基层。

（2）在摊铺宽度的基础上减小50cm，作为摊铺机螺旋布料器的宽度，采取此方法的目的在于避免由于过宽而引发混合料浪费问题，同时螺旋布料器的宽度不宜过小，否则布料范围有限，两侧边缘部位的质量难以得到保证。两台窄幅摊铺机联合作业时，呈梯级形摊铺的方式，施工速度相对稳定，前后距离适宜。对两次摊铺的结合部位采取保湿措施，加强处理，确保结合部位结构完整、受力稳定可靠。

（3）由于机械设备故障、材料供应不及时等原因而导致施工中断时，设置施工缝，作为摊铺阶段的薄弱部位，施工缝的质量控制具有必要性。恢复摊铺前，用切割机处理基层端部2~3m，清理切割产生的粉尘，形成顺直的切割断面，于接缝部位洒水泥浆，借助浆液的固结作用促进新旧两部分混合料的稳定粘结，形成完整的结构。

4.4 水泥稳定碎石混合料的碾压

以试验段的施工情况为准，确定合适的基层碾压方法。首先，用DD110双钢轮式压路机按照1.5~1.7km/h 的速度做1 次静压处理；而后进入复压环节，设备选用振动219DH3 型，运行速度增加至1.8~2.2km/h，以高频低幅的方式做2 次碾压，继而用同类型的25t 级压路机以相同的速度碾压2 次；终压环节，先用219DH3 振动式压路机碾压，再用YL20T 压路机碾压1~2 次，此阶段的碾压速度稳定在1.5~1.7km/h。碾压必须全面，全过程中压实设备匀速运行[3]。经过碾压后，要求基层表面平整、内部密实、无轮迹。

4.5 接缝的处理

摊铺遵循连续性原则，但若因故中断摊铺且时间超2h，需设置横缝；由于路线规划需经过明涵时，于两侧设横缝。横缝沿着与车道中心线垂直的方向设置，碾压到下承层，待摊铺的水泥碎石混合料具备一定强度后，将经过碾压的末尾段开挖成断面，于次日进行摊铺。恢复摊铺时，取厚度与松铺系数的乘积作为新铺部分的厚度，进而根据摊铺厚度要求调整熨平板的高度。如摊铺中断超过2h，而又未按上述方法处理横向接缝，则将摊铺机附近及其下面未压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直的断面，然后再摊铺新的混合料。

4.6 养生

水泥稳定碎石基层碾压后进行养生，全面保证基层的施工质量。取沾水的土工布，覆盖至待养生的基层上，养生过程中根据天气适时洒水，确保水泥稳定碎石基层7d 呈湿润的状态。28d 内正常养护，不得用湿黏土、塑料薄膜或塑料编织物覆盖，上一层路面结构施工时方可移走覆盖物，养生结束后，必须将覆盖物清除干净。养生期间加强现场交通管制，减小外部因素对基层成型的干扰，7d后钻孔取芯，根据芯样的检验结果判断基层施工效果。

5 水泥稳定碎石基层施工控制及质量验收

5.1 压实度的控制

压实度是反映基层质量的关键指标，相应的控制措施有：控制水泥的用量，在满足混合料强度要求的同时减少水泥用量，避免剧烈的水化热作用；加强对水泥土含水量的检测与控制，含水量超标时对水泥土进行风干处理，降低至许可范围内方可安排压实；施工人员根据天气预报信息评估气候条件对水泥稳定碎石基层施工造成的影响，避免在恶劣天气施工；基层填土厚度不超过30cm，过厚易影响压实的有效性，即便表层填土密实，但深层的填土仍相对松散；分层填土时，各层的厚度相对均匀。

5.2 基层平整度的控制

城镇市政道路除了具备较强的承载性能外，平整度也需得到有效控制。施工阶段，施工单位根据实际状况预测可能出现的病害，在源头上采取预防措施，针对已经存在的平整度不足的问题，需加强处治。由于碎石硬度较高的特殊性，压实难度偏大，易出现局部平整度不足的问题，车辆行驶至该路段时颠簸感增强，甚至有倾覆的可能。针对水泥稳定碎石基层的平整度控制难点，需从水泥材质特性的角度着手，在混合料拌和阶段掺入适量的缓凝减水剂，借助外加剂延长水泥的凝固时间，为现场基层的施工争取更充足的时间，以便做精细化的处理，确保经过处理后的基层满足工程对其提出的平整度要求。施工人员不仅要规范施工，保证建设成型的基层具有良好的平整性，还要加强质量检验，发现局部平整度欠佳时及时指出，分析原因，妥善处理，不将问题遗留至后期。

5.3 质量检验标准

压实度：最佳密实度的98%；平整度：3m 直尺检查不超过10mm，每40m一个断面；终断高程(mm):+5,-10；每20m 一个断面；宽度:不小于设计值，每20m 一个断面；厚度:0,-10；横坡（%）:±0.3；强度（MPA）:3.0~4.0；水泥稳定碎石基层表面平整密实、无坑洼，施工接茬平整、稳定。

6 结束语

综上所述，水泥稳定碎石基层的施工涉及到原材料的选取、混合料的拌和、运输、现场摊铺、碾压、养生多个阶段，各施工阶段含复杂的作业细节，施工单位需从现场环境出发，优化施工技术，做好施工前的试验，按照试验确定的施工方案有序将各项工作落实到位。施工过程中采取质量控制措施，不遗漏任何一处质量细节。唯有如此，才可保证水泥稳定碎石基层的施工质量，为公路建设后续工序的顺利施工打下坚实的基础。