浅析路面水泥稳定碎石土及质量控制

摘要：文章阐述路面底基层在路面结构层中起着承上启下的作用，它把面层上的车辆荷裁的垂直力传递到路床，因此，底基层的材料和施工质量的好坏直接影响到路面的使用性能和使用寿命。本文介绍了一种新型的底基层混合料及其在公路中的成功应用，为公路路面底基层的设计提供参考和借鉴。

关键词：公路路面 水泥稳定碎石土：配合比优化设计；质量控制

中图分类号：U416.214文献标识码： A 文章编号：

1前言

《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）提供了水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土、二灰土、水泥稳定碎石、二灰稳定碎石等底基层结构形式。随着公路等级的提高，特别是公路的发展，车辆荷载的加重，底基层结构有与基层结构形式相同的趋势，即所谓的“全水泥稳定碎石路面基层结构”。

国家干线公路大广线河南境公路，原施工图设计路面底基层为水泥石灰综合稳定土，但由于本项目所在区域为粉砂土地区，用于路基填料的土质CBR值满足不了96区的要求，对路床范围96区顶面50cm采用5％水泥土进行处理以满足设计要求。处理后的路床上层弹性模量和强度都大大提高，根据路面结构层最佳组合从下到上强度由低到高逐渐过渡及各结构层的强度尽量连续的原理，对原设计的路面结构层从底基层、下基层和上基层强度调整为2MPa、3MPa和4MPa。因此原设计综合稳定土底基层满足不了强度要求，水泥土虽能满足强度要求，但水泥用量过高，容易形成大面积龟裂，且抗冲刷能力较差。若采用水泥稳定碎石结构，则按2MPa的强度进行配合比设计时水泥用量非常低，施工不易控制，并且施工成本很高。经过综合分析，底基层采用了水泥稳定碎石土结构，该结构就是碎石土及水泥按一定的比例掺配后碾压成形，因此水泥稳定碎石土结构对水泥、石料的要求不高，同时该结构满足规范规定地基层强度要求，又克服了水泥稳定细粒土抗冲刷、防裂性能差的特点。

2配合比的室内实验

2．1原材料试验

为确定出水泥稳定碎石土的最佳配合比，首先对集料、水泥和土做了室内常规试验。

2．2水泥稳定碎石土配合比优化

公路水泥稳定碎石土底基层，要求7天龄期无侧限抗压强度设计值Rd≥2.0MPa，以此为依据进行配合比优化设计。

2.2.1水泥剂量的优化

选用塑性指数较大(3标，Ip一8.3)的土及塑性指数较小(7标，I0=5.5)的土，固定碎石含量为40％ ，变化水泥剂量，进行重型击实及7天龄期无侧限抗压强度试验。水泥剂量小于7％时，土的塑性指数较小的7标水泥稳定碎石土7天无侧限抗压强度小于塑性指数较大的3标水泥稳定碎石土，且混合料无侧限抗压强度均不满足R平均≥Rd／(1一ZCv)的要求。而当水泥剂量大于等于8％时，土的塑性指数较小的7标水泥稳定碎石土7天无侧限抗压强度大于塑性指数较大的3标水泥稳定碎石土，且混合料无侧限抗压强度均满足R平均≥Rd／(1一ZCv)的要求。因此综合技术、经济两方面的考虑，选择7％ ～8％水泥剂量作为优化剂量。

2．2．2集料比例的优化

选用塑性指数较大(3标，I0=8.3)的土及塑性指数较小(7标，I0=5.5)的土，固定水泥剂量为7％、8％，变化集料比例，进行重型击实及7天龄期无侧限抗压强度试验。固定水泥剂量7％、8％，两种水泥稳定碎石土的最佳含水量、最大干密度及7天龄期无侧限抗压强度随集料比例的增加而增大。除配合比7：53：40的混合料7天龄期无侧限抗压强度不能满足设计要求外，其余各配合比的水泥稳定碎石土混合料的无侧限抗压强度均满足设计要求。

3配合比的经济分析

根据公路施工期间材料价格，水泥约230元／t，碎石100元／t，不考虑土的成本，对各种配合比的水泥稳定碎石土(按每百吨计算)的成本进行了经济分析。水泥：土：碎石一8：52：40的混合料成本最低，且强度满足要求，因此，通过配合比的优化设计和经济比较，最终选定公路的路面底基层水泥稳定碎石土的配合比结果为：水泥：土：碎石一8：52：40。

4水泥稳定碎石土的施工工艺流程及质量控制

工艺流程为：准备下承层一施工放样一培路肩(立模板)一配料拌和一覆盖运输一摊铺整形一碾压一检测一覆盖养生一验收。

4．1准备下承层

准备下承层之前，按设计图纸要求埋设中央分隔带横向排水管，并与边坡急流槽相对应。下承层路基路床必须交验合格，表面坚实平整，路拱横坡符合要求。施工底基层前必须清理干净松散杂物，并洒水湿润。

4．2施工放样

按设计桩号恢复中线和边桩，测量路床高程，根据测量结果和设计的底基层高程及松铺系数，计算出每段底基层的摊铺厚度，并分别布设松铺高程和压实后高程的控制高程点。

4．3培路肩(立模板)

底基层摊铺外侧采用路肩培土作为模板，要求培肩土碾压达到90％以上的压实度，内侧切成垂直面且线形顺直；中央分隔带一侧采用立钢模，要求支撑牢靠。培路肩(立模板)高度等于底基层的压实厚度。 ·

4．4配料拌和

配料准确、拌和均匀是满足级配和混合料强度符合设计要求的关键。必须按照批准的配合比进行配料，计量准确，并根据集料和混合料含水量的大小及时调整用水量，用水量比最佳含水量大1％ ～2％(根据气温确定)；水泥用量要比实验室确定的水泥剂量增加0.5％ ～1％；试验人员要经常从出料口取拌好的混合料做水泥剂量测定及筛分试验，以检查混合料是否符合配合比设计要求。

4．5覆盖运输

运输自卸汽车的配备数量要满足连续作业的要求，要尽可能的缩短混合料的运输时间。运料车装料出厂时，混合料必须用篷布覆盖，以防止混合料表层含水量损失过多。

4．6摊铺整形

半幅路基范围内采用幅宽可调整的两台摊铺机进行底基层混合料的摊铺，一前一后，相距6～l0m。摊铺现场设专人控制供料进度和摊铺速度，专人指挥自卸车卸料。要准确计算松铺厚度，用两侧行走的钢丝控制混合料的摊铺厚度及高程，并设专人及时清除摊铺机后粗集料的离析现象。并注意底基层横向施工缝的处理。

4．7碾压

碾压是混合料形成强度的关键，正确的碾压方法、碾压遍数、碾压时间是保证压实检测结果满足评定标准的基础。混合料摊铺整形后，要立即碾压，第一遍采取静压、稳压，之后开始振动压实。严格控制碾压速度，前两遍采用1.5～1.7km／h，以后采用2.0～2.5km／h的行进速度，每道碾压应与上一道重叠1／3～1／2轮。一般要碾压6～8遍，最后用轮胎压路机收面。

4．8检测

底基层质量检测的实测项目有压实度、平整度、纵断高程、宽度、厚度、横坡和强度，按照《公路工程质量检验评定标准》和《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）的要求及时检测。

4．9覆盖养生

底基层碾压检测合格后应立即进行覆盖养生，覆盖保湿7天以上。养生期间，封闭交通，禁止车辆行驶。

5结语

影响底基层施工质量的因素很多，如设计、材料、水文、气象、施工工艺、机械操作方法、技术措施、管理制度等。公路各标段施工单位根据批准的实验室设计的优化配合比，在路面底基层水泥稳定碎石土的施工中，严格执行了施工工艺流程及质量控制措施，使得底基层的施工质量的各项指标均满足设计要求，达到了预期目的。

参考文献

胡时永．土工格室在路网建设中的应用．淮北职业技术学院学报，2010，(03)：19，30

余龙．旋挖钻机施工桩基础的施工工艺．安徽水利水电职业技术学院学报，2010，(02)：29-31

李志海．纤维碎石封层路面养护设计方法．辽宁省交通高等专科学校学报，2010，(02)：13-16