浅谈水泥稳定碎石基层施工质量控制

浅谈水泥稳定碎石基层施工质量控制

申小虎

攀枝花公路桥梁工程有限公司四川成都610000

摘要：水泥稳定碎石具有良好的力学性能和整体性、稳定性（水稳定性和温度稳定性）、耐久性和抗冻性及与面层结合好的技术特点，且料源广泛，可就地取材，便于原材料和混合料的加工，易于机械摊铺操作，因此被广泛应用于修建高等级公路路面基层或底基层。本文通过广东省东莞市麻涌镇麻涌二桥工程引道工程路面部分水泥稳定基层的施工实践,详细阐述了水泥稳定碎石基层施工质量控制的关键步骤及应注意的问题。

关键词：水泥稳定碎石；基层；施工；质量控制

1项目背景

东莞市麻涌镇麻涌二桥工程，起讫点桩号K2+380-K3+083.786，全长约703.79m，设计行车速度80km/h，为麻涌镇府重点项目。包括桥梁工程、引道工程、交通组织设施工程（交通标志、标牌）。其中引道工程：包括桩号K2+380-K2+506.136、K2+922.136-K3+083.786范围内的清表土及回填工程、雨水管道敷设工程、沥青路面工程、路缘石及人行道工程、中央绿化带排水防渗工程等。

2原材料质量控制

原材料是路面工程的物质基础，严把材料质量关是保证工程质量的基础和重要环节。水泥稳定碎石基层的原材料主要有水泥和碎石。

2.1水泥

水泥作为集合料的一种稳定剂,其质量对集料的质量是至关重要的,施工时选用初终凝时间较长,标号较低的水泥。为使稳定土有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度,不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。按合同要求本标段使用由业主指定的水泥厂家提供的优质水泥:广东塔牌集团股份有限公司生产的325号普通硅酸盐水泥,初凝时间3h以上，终凝时间宜在6h以上。

2.2碎石

本工程附近碎石储量较为丰富,石料强度较高,大部分能就近购买,按路面垫层、底基层、基层施工的要求和用量,依经济合理的原则,经过对沿线附设的石料加工场的原材料的调查、试验,选定东莞中堂石料场作为基层拌和站使用碎石、石屑材料的供用场。碎石采用0～31.5mm,经实验筛分在连续级配区间。通过实验严格控制碎石的其他指标,压碎值不大于30%。

3混和料的配合比设计

引道工程部分两阶段施工图设计对路面底基层材料特性的要求中指出:“基层采用5%水泥稳定碎石,混合料标准试件7天抗压强度不低于2.5Mpa，压实度不小于97%。”按设计要求在铺筑路面底基层试验路时,采用5%水泥稳定碎石,其中集料的掺配比例为:16～31.5mm碎石∶4.75～16mm碎石∶0～4.75mm河砂=30∶30∶40。碾压混合料的最佳含水量为4.8%,最大干容重为2.360g/cm3。以上配合比通过试验试铺各项指标满足技术规范要求。

4混和料的拌和

4.1厂拌设备的选型

拌和设备的质量直接影响混合料拌和的质量,而拌和设备的好坏的关键就要看其骨料、粉料、水等各种物料的配合比精度是否能够得到保证,本工程混合料使用WCB500型稳定土厂拌设备生产。该设备采用电磁调速控制系统,能较好的保证各种物料的配合比,且拌和均匀,性能稳定。

4.2严格控制水泥剂量

水泥剂量太小，不能确保水泥稳定碎石或砂砾的施工质量，而水泥剂量太大，既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽。考虑施工时各种损耗，工地实际采用的水泥剂量摊铺机摊铺时应比室内试验确定的剂量增加0.5%，以确保水泥稳定基层的质量，但应控制不超过6%，以减少混和料的收缩性。本工程室内试验确定的水泥剂量为5%，故取实际水泥剂量为5.5%。

4.3混合料的含水量控制

厂拌混合料现场,每天由后场专职试验人员在早上、中午、下午分别测定各种集料的含水量,根据施工配合比设计的最佳含水量指标,结合当天的气温、湿度、运距情况确定混合料拌和时的用水量。在前场负责检测压实度的专职试验人员,在混合料摊铺整型过程中亦及时测定混合料的含水量,及时指挥压路机碾压,力求在最佳含水量条件下碾压,尽量避免由于含水量过大出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混合料可能达到密度和强度,增大混合料的干缩性,使结构层容易产生干缩裂缝;或由于含水量偏小使混合料容易松散,不易碾压成型,也会影响混合料可能达到的密度和强度。所以只有严格按规范施工,加强每一施工环节的质量控制,才能保证施工质量。根据《路面基层施工技术规范》及国内外施工经验，一般情况下拌和含水量应比最佳含水量略高0.5%-1%，若气温较高或运输距离较长时应高1%-2%，以弥补混和料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失，

5混和料的运输

运输混和料宜采用大吨位（15T以上）的自卸运输车，在卸料和运输过程中要尽量避免中途停车和颠簸，以确保混和料的延迟时间和混和料均不产生离析，此时，还要根据运输距离和天气情况，考虑混和料是否采用苫盖，以防水分过分损失及表层散失过大。混和料在卸入摊铺机喂料时，要避免运料车撞击摊铺机。

6混和料的摊铺

6.1摊铺现场的准备工作

6.1.1在摊铺底基层前一定要对路基的高程、宽度、横坡度、压实度、弯沉等进行全面的检测，高程轴线不少于3-4条，达到路槽的验收标准，凡不合格者必须采取适当措施进行补救，使其达到要求，同时要将其上的浮土、杂物清理干净，以免产生松散、起皮现象。有垫层时，在施工底基层（或基层）前要洒水碾压密实。开始摊铺时，要在下承层上洒水使其表面湿润。

6.1.2准确施工放样。在全线路面施工前，要对全线的导线点、水准点进行复测，建立路面施工控制网和路面水准点系统。每一作业段施工前，要对基准线位置进行放样和高程检测。为了避免由于基准钢丝绳的垂度影响底基层摊铺的平整度，其钢立柱纵向间距取为10米，并用紧线绳拉紧。同时要防止现场作业人员拢动钢丝绳，以免造成摊铺面波动。并且在摊铺前及时进行高程、厚度、横坡等各项指标的检查，发现问题及时处理。

6.1.3由于水泥稳定土受摊铺时间的限制，在摊铺底基层前必须认真检查摊铺及碾压设备，确保其完好状态，以免由于机械故障造成中途停机，造成不必要的经济损失，同时要加强摊铺现场与拌和厂之间的联系，以应付紧急情况，拌和机拌和料必须征得现场的同意后方可开始。

6.1.4摊铺设备的选型。根据规范要求，高等级公路的基层（底基层）必须采用摊铺机摊铺混和料。因此，摊铺设备的选型非常重要。应选择摊铺性能好的全自动找平摊铺机，尽可能整幅一次摊铺，可很好地控制摊铺厚度和表面平整度。摊铺机的摊铺效果必须满足摊铺料不离析、级配良好、稳定、平整度、横坡度均符合规范要求。

6.2混料的摊铺

6.2.1拌和好的成品料运至现场应及时按确定的松铺厚度均匀、匀速的摊铺，摊铺过程中尽可能少收料斗，严禁料斗内混和料较少时收料斗。摊铺机要保持适当的速度均匀行驶，不宜间断，以避免基层（底基层）出现“波浪”和减少施工缝，如因故中断2h时应设置横向接缝，摊铺机应驶离混和料末端，试验人员要随时检测成品料的配合比和剂量，并及时反馈拌和厂。要有专人消除粗细骨料离析现象。如果发现粗集料窝应予铲除，并用新拌混和料填补，此项工作必须在碾压之前进行，严禁薄层贴补。

6.2.2由于本项目路面宽度较宽，故分两幅摊铺，采用两台摊铺机（尽可能同型号）一前一后相隔约5-10米同步向前摊铺混和料，为保证标高和平整度，纵向接合部采用移动式基准线，并一起进行碾压，尽可能避免纵向接缝。

7混和料的压实

混和料摊铺后，当混和料的含水量等于或略大于最佳含水量时，应及时根据试验段确定的碾压工艺，用轻型压路机并配合12T以上压路机在结构层全宽内进行碾压。碾压段长度根据试验段确定的长度及气温情况确定，气温高时，水分蒸发快，缩短碾压段长度，反之，可适当延长碾压段长度，以40-50米为宜，过短则易造成平整度较差。碾压方式初压一般采用胶轮压路机或钢轮压路机静压1-2遍，复压采用振动压路机弱振强度2-4遍，终压采用钢轮压路机或胶轮压路机静压1-2遍，碾压速度初、终压宜为1.5-1.7Km/h，复压宜为2.0-2.5Km/h，直线和不设超高的平曲线段，由两侧路肩向路中心碾压，设超高的平曲线段，由内侧路肩向外路肩进行碾压。碾压时，轮迹应重叠1/2轮宽。相邻两段的接头处，应错成横向45°的阶梯状碾压。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车。自拌和至碾压结束原则控制在2h以内。表8.1为我项目采用的碾压控制及参数表。

8水泥稳定碎石底基层的养生

每一段碾压完成并经压实度检测合格后，应立即开始养生，养生采用不透水薄膜或土工布覆盖并洒水保湿养生，避免底基层长期暴晒。养生期不宜少于7天，并应封闭交通，除洒水车辆外，严禁其它车辆通行。合理的养生既是保证水泥稳定碎石强度的需要，又是减少和避免干缩裂缝的措施。新铺工艺如下：

表8.1碾压控制参数表

水泥稳定碎石底基层随着混合料水分的减少产生干缩应力，水分减少的越快，产生的干缩应力越大，水分减少的慢，干缩应力缓慢产生逐惭增大，由于材料的松驰应力和温度随龄期增大，抗应变能力增强。如果铺筑后养生不及时或忽干忽湿，导致水分散失较快，干缩应力急剧增大而此时的抗应变能力还较低，就易产生干缩裂缝，并随时间增长裂缝增加。本工程采用加盖土工布的方法养生,配合两台洒水车养生。

9混合料摊铺接缝的处理。

接缝有纵向接缝和横向接缝两种,当摊铺机宽度足够时,整幅摊铺时不存在纵缝接缝问题。当摊铺机的摊铺宽度不足时,采用2台摊铺机一前一后同步向前摊铺混合料,并一起进行碾压,这样也可以避免纵向接缝。由于本标段结构物较多,一般情况下都以两结构物间为一施工段落,避免了横向接缝,如有特殊,需设置横向接缝,其处理方法是将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除,将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面,摊铺机返回到压实层的端部,用木垫板垫至虚铺高度,再摊铺新的混合料,继续下一步施工。

结束语

道路基层施工质量的控制虽然受到人员、机械、材料、水文、气候、施工工艺等多种因素的综合影响,但只要严格按要求施工,完全能够保证工程质量。通过对本工程已完成的水泥稳定碎石底基层检测,其表面平整、无轮迹或隆起,横纵断面正确,平均压实度达到97.9%,最低压实度为97.1%,满足《公路工程质量检验评定标准》。

参考文献：

《公路路面基层施工技术规范》人民交通出版社2000交通部公路科学研究所

《公路工程质量检验评定标准》人民交通出版社2005交通部公路科学研究所

《路基路面工程》重庆大学出版社2001.11第1版何兆益杨锡武

《土木工程施工》武汉理工大学出版社2004.7第2版毛鹤琴

《公路施工技术》人民交通出版社2002.8第2版俞高明

《道路建筑材料》人民交通出版社2205.7第2版姜志青