水稳碎石施工技术

摘要：目前，水泥稳定碎石基层在我国城市道路及高速公路上都得到了广泛应用，该类基层具有良好的力学性能和板体性，它的水稳性和抗冻性都较石灰稳定性好。水泥稳定碎石的初期强度高，并且强度随龄期增长而增强。所以，值得推广。

关键词：水泥稳定碎石；试验段；施工工艺

Abstract: at present, the base of the cement stable macadam in our urban road and highways have been widely applied, and the grassroots have good mechanical properties and plate body sex, its water stability and frost resistance are more lime stability is good. In the early stages of the cement stable macadam high strength, and intensity with cement and enhance growth. So, it is worth promoting.

Keywords: of the cement stable macadam; Testing; Construction technology

中图分类号: U 416.1.1 文献标识码：B文章编号：T2012-03（03）8041

1工程概况

六合区河滨大道十期道路工程为景观道路工程，设计宽度为车行道16m+两侧人行道6m，共22m，全长850m。道路结构层为30cm，12%石灰稳定土+30cm水泥稳定碎石+10cm沥青混凝土面层。水稳碎石基层共14450 m2。

2施工准备

在我国部分地区的道路基层设计多为二灰碎石基层，主要是因为相对于水泥稳定碎石而言，二灰碎石基层造价低廉且施工方便。随着社会的发展进步，二灰碎石基层的不稳定性也体现出来，水泥稳定碎石基层在越来越多的工程中得到应用。由于水稳碎石基层的施工工艺与二灰碎石的施工工艺完全不同，所以施工前的准备工作更要重视，尤其是对于很少施工水稳碎石基层的施工单位更加重要，我在河滨十期道路工程的施工单位就是第二次施工水稳碎石基层。在准备摊铺前，先做了一段60m长的试验段，是非常有必要的，主要是检验原材料的配比、机械设备的和人员的投入。

2.1原材料检测

原材料是组成水泥稳定碎石的物质基础，是质量控制的关键所在。

2.1.1 水泥

1）水泥作为集合料的一种稳定剂，其质量至关重要。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于水泥稳定碎石基层施工，禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其他受外界影响而变质的水泥。

2）本工程水稳基层采用标号为32.5的普通硅酸盐水泥;水泥各龄期强度、安定性等应达到相应要求；水泥初凝时间3h以上、终凝时间在6h以上。

3）每批水泥进场都要检查出厂合格证、化验单，工地试验室取样进行水泥细度、稠度、初凝时间、终凝时间及水泥胶砂强度试验。不合格的水泥拒绝进场。

2.1.2 集料（碎石）

水泥稳定碎石采用骨架密实型，集料的最大粒径≯31.5mm，其颗粒组成应符合交通部《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006中表6.1.6-2中的级配范围，集料的压碎值≯30%，片状含量≯15%。

2.1.3 水

凡饮用水皆可使用，遇到可疑水源，委托有关部门化验鉴定。

2.1.4 外加剂

在水泥稳定碎石混合料中掺入缓凝阻裂剂补偿收缩，如HF-６(掺量为5％～10％ )，可起到减少缩裂的作用。

2.2 混合料组成设计

通过对单料级集料的筛分，根据一定得方法合成矿质混合料，其级配满足《公路工程路面基层施工技术规范》的要求。

2.2.1 组成设计原则

1）粉料含量不宜过多。

2）在达到强度的前提下，采用最小水泥剂量，但≮4.0%。

3）改善集料级配，减少水泥用量，使水泥用量≯6%。

2.2.2 水泥剂量的配制

可采用4%、4.5%、5%、5.5%、6%五种剂量。 

2.2.3 确定实际水泥计量

工地实际采用的水泥剂量较设计剂量增加0.5%。

2.3施工机械的投入

2.3.1 拌合设备的选择

拌和设备的工作性能、生产能力，计算准确性及配套协调是控制混合料拌和质量的关键，拌和设备必须是强制式的，且新购置的或只能使用于一个施工项目，配有电子计量装置，加强设备的调试，保证和易性较好。拌和设备的台数、类型必须满足施工现场摊铺及施工进度的要求，并报监理工程师批准。 

2.3.2 水泥计量的控制

水泥计量室影响水稳碎石强度和质量的主要原因。施工用的水泥剂量考虑施工离散性等因素的影响，较设计值增加0.5%，在拌和过程中应随时观察混合料拌和后的颜色，防止水泥堵塞不流动。按规定频度抽检水泥剂量，每工作班，根据所用水泥、集料量计算一下总的水泥用量是否满足要求。

2.3.3 含水量的控制

含水量是水泥稳定碎石中一项重要控制指标，必须严格掌握。含水量较小会造成混合料成型困难，压实度达不到要求。含水量过大会出现局部弹簧，碾压轮迹明显影响外观效果，且成型后易出现干缩裂缝，对沥青路面造成破坏。由于水稳碎石是在石灰稳定土基层上施工的，底基层会自然吸收混合料的一部分水分。所以，施工时应将混合料的含水量比设计值增加0.5%。并在水稳碎石摊铺前将石灰稳定土基层适当洒水保湿。

 2.3.4 防止碎石集料串斗和集料＞3cm料进入拌和机 

国产拌和机料斗偏小，料斗间间距近，上料时常发生串斗现象，造成级配不准，为此，要将料斗用挡板隔开。1～3cm的石料中经常含有3cm以上的石块，为了避免进入拌和机，在其出口处加设一层3cm方格网，集料＜3cm的料从网中漏下进入传送带，集料＞3cm的料则在筛网上及时剔除。

2.3.5 混合料的运输

为了节省倒车及水泥稳定碎石的摊铺时间，一律采用15t以上自卸汽车，并要求车况良好。自卸汽车的数量根据运距来定。本工程在摊铺试验段时开始投入了5辆自卸汽车，发现摊铺机械等待时间较长，于是继续投入了3辆汽车，满足摊铺机械的速度，条件允许的工地可以投入略有富余3～5辆的自卸汽车。

发料时应认真填写发料单，内容包括车号、拌和机出料时间、吨位以及采用的水泥品种。由司机带至摊铺现场，应由收料人员核对查收，严格控制混合料从拌和到碾压终了的延迟时间不超过3h。否则，将全车料废弃。 

3 水稳碎石基层施工

本工程水稳碎石采用集中厂拌分两层摊铺碾压的方法进行施工，摊铺要求采用摊铺机摊铺。施工时应按《公路路面基层施工技术规范》规定的要求进行碾压。

3.1混合料的摊铺

水稳碎石的摊铺质量直接影响沥青路面的使用，要求使用两台摊铺机摊铺。摊铺系数可通过试验段确定。

摊铺现场应提前做好测量、下层的清扫和湿润、路肩围土和其他相关准备工作，准备工作不完成，后场不能开机拌和。

河滨十期道路工程道路宽度16m，开始摊铺时采用一台摊铺机摊铺，只能半幅道路施工，严重影响施工进度，而且混合料在摊铺过程中容易离析。经过协调，采用双机作业，梯队摊铺，两机相距5～8m。无超高路段先摊边部，为保证摊铺质量，前机边部钢丝，中部走移动铝合金梁；后机边部走钢丝，中部走已摊好的水稳碎石，两机重叠15～20cm,两边钢丝每10m设一控制桩（曲线段5m）且保持一定的张紧度。

两台摊铺机要均速协调作业，摊铺厚度、松铺系数、振动频率、行进速度等要保持一致。合理控制摊铺速度（1台400t/h拌和机作业时速度为1.1m/min）。摊铺现场应严格杜绝“车机互等”现象：即既不能因摊铺机等运输车而影响已铺好段面的压实；也不能让车辆长时间的闲置等待摊铺增加延迟时间，前后场应协调作业、步调一致。本工程由于在摊铺试验段时验证了人、料、机的协调工作，所以摊铺工作一直顺利进行，从未间断。更加证明了铺筑试验段的重要性。

每台摊铺机都要安排专人记录每车料的开始、终了时间和桩号，记录摊铺机作业时间，随时检查摊铺的均匀性和平整度，对局部的“蜂窝”现象要及时处理。

3.2混合料的碾压

3.2.1 压路机的选择

建议采用配备较大吨位的振动压路机（如YZ18）两台，三轮光碾胶轮压路机各1台。 

3.2.2 碾压顺序

先用振动压路机，不开振动，稳压1～2遍，然后振动碾压3～4遍，再用三轮光碾（18t以上）碾压1～2遍，最后由胶轮压路机碾压1～2遍赶光成活（以上所述一遍指压路机在同一轨迹上一进一退为一遍）。具体压实遍数以满足压实度为准。 

3.2.3 碾压速度

稳压阶段应控制在1.5km/h。压实联合体速度控制在2km/h，光面阶段行走速度应控制在2.5km/h，起步和制动应做到慢速起动，慢速刹车，杜绝快速起动，紧急刹车现象。 

3.2.4 碾压方式 

碾压时，应遵循先外后内侧的原则，外侧碾压必须压在土模上10cm以上。纵向应压成锯齿状（最小错开1m），不能在同一条线上压齐，压路机要在已压实的路面上开启振动碾压到稳压处前3m时返回，错半轴，碾压接头处应错成横向45°的阶梯形状；稳压和微振前后错1m，微震和重震错一半，光面和重震错1m，水稳碎石两侧应多压2～3遍；严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车，也不准停放在未压实的路段上。 

3.2.5 横向硬接头处理

每天开始施工前先在横向硬接头上洒水，在碾压前必须先处理硬接头，横向硬接头必须横压来保证平整度，硬接头横压也必须分稳压和微震，稳压和微震前后要错0.5m。 

3.2.6 平整度控制

为了保证沥青混凝土面层的平整度要求，水泥稳定碎石基层平整度必须控制在0.8cm以内，在碾压过程中及时检查（设专人负责）及时处理不合格地方。

4水稳碎石的养生及管理

养生工作设专人负责，监督洒水车经常洒水，使水稳表面保持潮湿状态，不受遍数和用水量的影响，另外洒水时要注意洒匀洒足，特别上边缘一定要注意洒到位，养生5d后，可洒布透层油或封层油，否则应一直养生至透层油喷洒后。

5 裂缝的防治

水稳碎石的结合料为水泥，施工工艺要求较高，而且需要较好的施工管理环境，否则就极易产生早期裂缝。从原材料、施工及养护管理等方面提出了综合的防治措施，以保证公路路面的正常使用。常见的裂缝形式有：干缩裂缝、温缩裂缝、网状裂缝、纵缝和路基不均匀沉降产生的裂缝。

5.1 裂缝防治

5.1.1 养护控制

水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖，保证基层不直接暴露在外。冬季施工时，要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃以下时结冰，体积膨胀，使基层结构变得松散，达不到设计强度要求。

5.1.2 外力影响

水泥稳定基层是半刚性路面结构，只有2.5～3MPa 的强度，在不铺面层时，严禁超重车辆通行，过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏，产生不规则的细小裂缝。车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因，路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。而设计人员在进行路面结构设计时，要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查，充分考虑到超载车辆的影响，避免出现反射裂缝。

5.1.3 管理维护及施工协调控制

基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。由于各种工程管线相继进场施工，道路的施工作业面将被占用。特别是第一层成型后，一旦现场管理维护不及时，各种工程管线和构件集中堆放在基层上，基层将受到极大的破坏。这时应严禁堆放重物，不允许车辆上行。第二层7d 养护期满后方可开放交通，但仅允许部分施工车辆放行。各种工程管线施工时， 应与道路施工协调配合。尤其开挖管线沟槽时，严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。基层施工完毕后，为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工，尽早铺筑沥青面层。

6结束语

高速公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。水泥稳定碎石的级配对其强度是非常重要的，级配的好坏对水泥剂量的使用多少具有绝对的控制作用。另外，组织协调施工机械的好坏也是保证工程质量的重要手段。在水泥稳定碎石基层的施工中，只要严格把关，严格要求，进一步优化施工工艺，我们完全可以将路面基层施工质量提高到新的水平。

参考文献

［1］李建鑫.浅析水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治方法［J］.科技信息，2007

［2］肖建芳.高速公路建设期土壤侵蚀及防治措施体系研究［D］.北京林业大学，2007

［3］李宇.超载车辆对公路路面的损害及其防治措施［D］.吉林大学，2007

［4］公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）

［5］公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTJ057-94）

［6］公路集料试验规程（JTJ058-2000）

作者简介：余永军（1985-），男，助理工程师，二级建造师。毕业于南京交通职业技术学院工程监理与质量检测专业，现任江苏建科监理有限公司工程监理岗位，主要从事施工现场监理工作。