城市市政道路基层水稳施工技术探讨

摘要：本文分析阐述了城市道路水稳基层设计时原理分析、施工材料要求、水稳混合料的组成、水稳施工中注意的问题。并对水泥稳定基层施工中遇到的质量问题进行了分析，并提出了具体的质量控制与处理措施。

关键词：市政道路；水稳基层；施工技术

中图分类号：U41文献标识码： A 文章编号：

通过对水泥稳定碎石作为半刚性基层，具有整体性好、刚度大、水稳性好、早期强度高等优良路用性能，在水泥稳定碎石混合料中掺入适量的缓凝防裂剂，能延长水泥的终凝时间与减少横向收缩裂缝，目前水泥稳定碎石广泛应用于城市道路的基层。 下面本文作者分别从水稳施工技术的原理分析、施工材料要求、水稳混合料的组成、水稳施工中注意的问题、以及质量检验标准等方面进行了分析与探讨。

1 水泥稳定碎石作用原理

水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。水稳水泥用量一般为混合料3%～7%，7天的无侧限抗压强度可达1.5～4.0%mpa，较其他路基材料高。水稳成活后遇雨不泥泞，表面坚实，是高级路面的理想基层材料。

根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定，我市几条道路中采用的水泥稳定碎石均属中粒土，由于水稳中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成，并且一次达到质量标准，否则不易修整。因而施工中要求加强施工组织设计和计划管理，增加现场施工人员的紧迫感和责任感，加快施工进度，加大机械化施工程度，提高机械效率。水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。因而水稳在公路工程中的应用会得到很快推广。

2 材料要求

水稳材料主要由粒料和灰浆体积组成。粒料为级配碎石，灰浆体积包括水和胶凝材料，胶凝材料由水泥和混合材料组成。

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免检水泥：徐州市淮海325号普通硅酸盐水泥。

混合材料

混合材料分活性和非活性两大类。活性材料是指粉煤灰等物质，可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料，对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。

水

通常适合于饮用的水，均可拌制和养护水稳。如对水质有疑问，要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时，需要进行试验。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比，低于90％者，此种水不用于水稳施工。

3．水稳混合料的组成

采用水泥、粉煤灰、稳定碎石、砂、石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层。实验室通过经过一定数量的原材料试验，进行配合比设计、击实实验，确定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成试件，试件在规定温度条件下保湿养护6天，浸水l天后，进行无侧限抗压强度实验。水泥4%、粉煤灰100,4、级配碎石86%的重型击实试验报告经实验得知：

经过对集料为砂、碎石、水泥和集料为粉煤灰、碎石、水泥的两种配比试验，结果发现掺加粉煤灰的水泥稳定混合料不仅其和易性较好，而且试块容易成型，成型后的试块外观较好，7天平均强度也较高。

不同配比灰土试件，7天无侧限抗压强度在1.0mpa左右；而不同配比水稳试件7天无侧限抗压强度在4～7mpa之间（采用325号普通水泥，水泥掺量5%～6%）

不同配比灰土试件经几次冻融循环后，抗压强度几乎没有；而掺有水泥和粉煤灰的不同配比的水稳试件，经10次冻融循环后，仍可测得一定的强度。

4水稳基层中水泥的含量分析

从以上试验分析可以看出：

7d龄期的试件无侧限抗压强度随着水泥用量的增加线性增加，水泥用量4.0%时的强度低于设计强度要求，8.0%的强度明显偏高，而水泥用量5.0%，6.0%相比之下，5.0%经济上比较合适；

水泥用量在4.0%～6.0%范围内时，试件的回弹模量随水泥用量的增加而线性增加，而8.0%的水泥用量增加值明显高于这一关系。刚度与强度有相近的线性增长趋势；

8.0%的水泥用量干缩变形和干缩率最大，4.0%的水泥用量干缩变形和干缩率最小。从干缩试验的过程可以看出，材料结合水的蒸发，特别是扩散层水的蒸发，对混合料的收缩有这重要的影响；随着龄期的增长，干缩速率也随之减小，初期变形较大，随后逐渐变缓，说明了结果强度的形成对材料的干缩起制约作用。

综合现行规范和试验结果，可以确定8.0%的水泥用量不可取，在试验中仅作对比，因为过高的强度和刚度与面层的强度相差过大，是对面层结构不利的，并且过高的水泥用量会带来较大的收缩和较多的裂缝。故在满足强度稳定性和经济合理性的情况下，基层水泥用量为5.0%～6.0%。

5水稳碎石基层施工常见质量问题分析

除了设计时要控制好水泥含量外，水泥稳定碎石基层是路面结构的关键部位，也是整个施工的关键。其使用性能(整体性、水稳性、抗冻性、承载能力)及控制指标(压实度、强度、平整度、厚度、标高)须符合设计要求，否则将直接影响沥青混凝土面层的施工质量和路面通行后的使用功能,为此，水泥稳定碎石基层在试验段取得最佳机械配套和最佳混合料生产配合比前提下，应做好施工及其施工过程中的质量控制，但水稳碎石基层施工中经常会出现粗细集料离析、混合料结合松散、压实度达不到要求、强度不均匀、早期横向收缩裂缝等质量问题，从而引起面层的反射裂缝、局部龟裂和坑槽等路面破坏，影响路面的使用功能，现对结合本工程时实践对施工中的质量问题及控制措施分析阐述。

加强施工管理加大机械化施工程度。由于水稳施工要求时间紧迫，同时要求一次达到质量标准，否则形成板体不易修整。所以必须加强施工管理，加大机械化施工程度，形成大规模、标准化作业方式，才易满足水稳的施工要求。

掺加粉煤灰的水稳易于施工后期强度高。从已采用的两种配合比(一种含粉煤灰，一种不含)集料的使用情况来看，掺加粉煤灰的效果较好。这是因为只加砂的混合料需水量较大，干缩也大，在夏天高温干旱条件下施工极易出现裂缝，另外在振动式压路机碾压过程中极易翻浆，不利压路机作业。而粉煤灰混合料对改善其和易性，降低水化热温升均有显著效果。掺加粉煤灰，可提高水温的后期强度，粉煤灰的活性及球形颗粒表面光滑，在水稳中可减少骨料之间摩阻力，相应减少拌合物用水量，可改善水稳的和易性。粉煤灰使水稳产生强度的同时也发生一部分热量．但为数甚微，从而起到减少温度裂缝的作用。另外。在水稳中掺加一定数量的粉煤灰也可抑制碱骨料反应。掺加粉煤做路基，既处理了电厂排泄的废弃物，节约了土地资源，减少了对环境的污染，又降低了工程造价，不失为一种利国利民的良策。

水泥用量用水量的控制在拌和水稳时水泥用量一定要控制准确，用量太少减少胶凝作用，用量太大加大水化热反应温度，极易形成裂缝，另外在振动式压路机振动时。极易形成一层水泥浆覆盖在水稳表面，阻止水稳水化热的挥发，不利于压路机作业。

结束语

综上所述，在水泥稳定级配碎石基层设计与施工时，无论哪一个环节都不能放松质量要求，特别是对于容易出现质量问题的影响因素，应积极采取预防措施，避免施工中出现质量问题，确保道路水稳基层质量。