浅谈水泥稳定级配碎石基层的施工质量控制

【摘要】水泥稳定碎石基层具有良好的力学性能和板体性、水稳性以及抗冻性、易于施工等优点被广泛使用，但若对其特点了解不足则容易产生干缩裂缝等病害，影响公路的使用寿命，本文就水泥稳定级配碎石基层在施工时的质量控制做简要的叙述。

【关键词】水泥稳定级配碎石基层；施工；质量控制

水泥稳定级配碎石具有良好的力学性能和板体性、水稳性以及抗冻性、易于施工等优点,被广泛用于修建高等级公路路面基层或底基层。虽然其优点很多,使用范围也比较广泛,但是由于其结合料为水泥、施工工艺较难控制、养生条件要求高，否则容易产生干缩裂缝等现象，若对其特点了解不足,施工质量控制不好,就不能充分发扬其长处,甚至会留下工程隐患,造成严重的后果。

1 要严格做好原材料的质量控制

1.1 原材料的种类及要求

材料是基层质量最基本的影响要素。水泥稳定碎石施工所需材料必须严格控制质量才能确保成活后基层质量。水泥稳定碎石基层所需的材料一般为水泥、石屑、碎石。

1.1.1 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, 因此，为使稳定料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,施工时应选用终凝时间较长,标号较低的水泥，不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。

1.1.2 碎石：碎石应采用多棱角块体，表面清洁无土，具有较高强度，韧性和抗磨耗能力。我市地处山区碎石储量较为丰富,石料强度较高,按路面底基层、基层施工的要求和用量,依经济合理的原则,经过对石料加工场的原材料的调查、试验,选定石场作为供料场，通过实验严格控制碎石的其他指标,压碎值不大于30%,液限不超过25%,塑性指数小于6,有机质含量不超过2%,硫酸盐含量不超过0.25%等。

1.2 混合料集料级配

1.2.1 集料级配范围

为了提高混合料的强度和稳定性，以适应不断提高的设计承载能力,应根据《公路路面基层施工技术规范》进行。

1.2.2 级配调整

水泥稳定碎石的粒料越粗，则强度越高，稳定性越好，，预防温缩、干缩裂缝的能力越强，而细料（小于0.075mm）过多，则抗冲刷能力降低，但是如果级配调整不好，细料过少的话，容易造成混合料摊铺碾压后难以密实，导致表面层2cm左右孔隙率偏大，过于粗糙，粒料间粘结力不足，造成7d养护期满开发交通后（仅限施工车辆），表面层很容易跑散；而细料过多则裂缝明显较多。因此，理想的级配应是接近级配范围的中值为最佳，摊铺的效果能达到粗糙而密实。

2 施工程序及方法

参照有关技术规范并结合施工实践，水泥稳定级配碎石的施工程序一般包括:清底放样，材料拌合及摊铺，初次整形，稳压，二次整形，碾压成活，养生等步骤。

2.1 清底放样。即对底基层进行质量检查，清除表面浮土及其它杂物，放出路中线、路边线和施工标高控制桩、里程桩。

2.2 材料拌合及摊铺。根据工程和机械情况，可分为路拌和厂拌两种情况。

2.2.1 采用路拌法。即根据测定的松铺系数，将碎石按粗、中、细的骨料顺序分层摊铺。提前1-2天将碎石洒水闷透，然后将粒料表面用白灰打格，计算出每格粒料水泥用量，逐格摆放水泥，接着开袋摊铺水泥并用刮板刮平，最后用拌合机拌合。

2.2.2 采用集中厂拌。即在搅拌站对混合料进行集中拌合，然后用车辆将拌合好的混合料运至现场，按实测松铺系数进行摊铺。摊铺前应将底基层提前洒水湿润。

2.3 初次整形。即用平地机或拖拉机带动刮板，将混合料整出符合设计要求的路拱。

2.4 稳压。即用18T以上振动压路机轻碾两遍。通过稳压使混合料相互间不易滑动，并且将不平整的地方暴露出来。

2.5 二次整形。即对稳定后的混合料表面进行高铲低补，并再次检查高程。此时的松铺系数也应由试验段测定。

2.6 碾压成活。用18T以上振动压路机按“先轻后重、先慢后快、先低后高、先稳后振”的原则碾压数遍，至表面无明显轮迹，干密度符合要求为止。

2.7 养生。碾压成活后的水泥稳定碎石要经常洒水养生，并封闭交通，养生期一般为一周左右。

3 施工控制要点

3.1 厂拌设备的选型。以保证实际产量能满足摊铺能力为宜，避免“等料”现象，缩短延迟时间。

3.2 严格控制水泥剂量。水泥剂量太小,不能保证水泥稳定料的施工质量；而剂量太大,既不经济,还会使基层的裂缝增多、增宽,影响主体路面的使用寿命。

3.3 混合料的含水量控制。厂拌混合料现场,每天拌和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。拌和场负责人与摊铺现场负责人应保持联系，随时通报彼此运转情况，以便对方采取相应措施。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。

3.4 混合料的运输应配备足够数量吨位自卸车运料，以保证拌和摊铺的连续性和均匀性。车辆接料时必须前后移动，分多次放（接）料，以避免混合料发生离析。运输时应避免车辆的颠簸,以减少混合料的离析。在气温较高、运距较远时要加盖毡布,以防止水分过分损失。

3.5 混合料的压实。混合料摊铺成型后,即可用压路机碾压,碾压长度需根据施工现场的实际情况确定,如果实测混合料的含水量高于最佳含水量,且气温较低时可适当延长碾压长度,如果混合料已接近最佳含水量且温度较高蒸发快时,应缩短碾压长度,确保在最佳含水量时进行碾压。

3.6 混合料的养生。对已完成碾压并经压实度检测合格后应立即进行养生,不能延误。养生可用不透水的塑料薄膜覆盖或用湿砂覆盖进行养生，同时也可在已完成混合料直接洒水养生。按技术规范养生期应不小于7d,在养生期间应由专人负责限制车辆行驶,除洒水车外,绝对禁止重型车辆行驶。

4 水泥稳定基层的质量事故成因及解决办法

水泥稳定基层施工时易出现四个质量问题：1、平整度差；2、厚度不够；3、压实度不够；4、强度不够。如何消除这些质量问题，要搞清它们的形成原因。

4.1 平整度差：是由于水泥稳定基层混合料含水量不一致，级配变化，再一个就是摊铺机履带轮下有垫物，这几个原因导致混合料压实度系数不一致。因此应保持混合料的各种指标一致性，提高碾压工艺水平。压路机的操作水平高低，也可影响基层的平整度。

4.2 厚度（或高程）不够：这也是混合料含水量、级配变化造成的。含水量和级配的改变，使压实系数相应改变，测量人员不可能不断改变压实系数。最终致使基层厚（薄）不均，高程超过容许偏差。

4.3 压实度不够：许多人认为主要是碾压的问题，据我通过长期检测发现，造成基层压实不够，还是混合料含水量、级配的问题。在同等碾压条件下（以含水量为例），以一段混合料含水量低于最低含水量1%，对比另一段混合料含水量高于最佳含水量1%，混合料含水量低的一段基层的压实度为97%，而另一段能达到99%。

4.4 强度不够：直接表现为取不起样芯，或取得起但表面粗糙，不密实，试压强度低。造成基层强度不够的因素很多，主要是混合料灰剂量和级配不够、不合理造成的。因混合料灰剂量偏小，起粘结作用的细颗粒偏少，导致基层成型、钙化后有一定的空隙，不密实。在基层混合料中，水泥起到主要的钙化作用，细颗粒起着粘结的作用。因此我在混合料配比中，控制细颗粒的通过百分比，以减少空隙增大密度。通过几次对比试验，发现基层密度、强度同时提高了。

5 质量检测

工地必须设立工地试验室进行开工前原材料自检、施工过程中混合料检测及无侧限抗压试件的制作，并安排专职人员在摊铺现场每碾压段2处据规范按灌砂法称量后迅速检查含水量（酒精燃烧法），无侧限抗压强度上下午各1组摊铺后，碾压前，随机取样，在室内以3-5kpa静压成型，湿砂养生6天，浸水1天后送检。

检测中应注意的问题：

5.1 进行水泥剂量测定时，所用的氯化

铵应采用当天所配制的溶液，当天配制当天用完以免影响试验精度。

5.2 在进行无侧限抗压强度现场随机取样时，每点所取混合料制备一组抗压试件，不应将点取样混合后制备抗压试件。

5.3 试件养生后质量损失应符合要求（不超过10g）若干次平行试验的偏差系数CV（%）应不大于20%，否则应作废或作为不合格处理。

5.4 压实度试验中应经常检验标准砂的密度，混合料控出后应立即进行含水量试验（温槽烧失法），可事先分别用烘干法，温槽燃烧法，炒锅法三种方法作对比实验写出对应数值供实际中参考使用。

概括的说：水泥稳定级配碎石施工要把握好三个关键环节，即把“三关”，同时要处理好一个不利因素，具体如下：

第一关：就是把好“检测关”，即要科学严谨的做好原材料级配和含水量、混合料的级配和含水量、水泥剂量、压实度、试件抗压强度等的检测。坚持用数据指导施工，严格控制施工质量。

第二关：就是把好“时间关”，由于水稳碎石的结合材料——水泥的固有特性，时间因素对整个施工过程尤为重要，从混合料开始拌和到碾压结束的时间差称为施工的延迟时间。施工中要严密组织、科学控制拌合—运输—摊铺—碾压等各道工序，使其持续时间在允许延迟时间之内，确保施工一次成功，而允许延迟时间（一般取2~2.5h）是由水泥的初凝时间所决定的，可以说“时间控制”是水泥稳定基层施工的生命线。

第三关：就是把好“养护关”，养护对水稳碎石基层的强度形成和干缩性影响非常大，所以要充分重视水稳基层的养护工作。

“一个不利因素”就是指水泥稳定基层的“干、温缩”影响因素，大致可以分为以下几个方面：

5.4.1 混合料中细集料的含量：有关资料表明0.6mm及其以下档细集料对水泥稳定基层的干、温缩的负面影响很大，所以在进行混合料配合比设计时应严格控制集料0.6mm和0.075 mm档的通过率，使之尽量靠低线。

5.4.2 细集料颗粒的塑性越大，基层干缩应变越大，所以要对通过0.6mm筛孔的颗粒进行液限和塑性指数试验，要求液限小于28%，塑性指数小于9。

5.4.3 实验表明重型标准比轻型标准干缩应变小，因此提高水稳基层的压实度对减少干缩应变非常有利。

5.4.4 随着基层暴露时间的增加，平均干应变和干缩系数都在增长，因此强度形成初期加强养护具有重要意义；同时严禁各种车辆通行，养生结束后应抓紧进行下道工序的施工。

6 结束语

在进行水泥稳定级配碎石施工时，必须加强管理、精心组织。这是因为，水泥是水硬性胶凝材料，其混合材凝固时间较短，必须在拌合后数小时内碾压成活，若混合料湿拌结束后延迟压实时间，会使混合料的强度及干密度下降。因此，必须提前作好水、电、材料、机械、劳力、技术等方面的准备工作。精心组织，各工序紧密配合，使混合料尽快碾压成活。只要严格按要求施工,完全能够保证工程质量。