基于振动法的水泥稳定砂砾基层施工工艺

摘要： 我国天然砂砾蕴藏丰富，尤其是西部地区天然砂砾贮量很大。修建公路时如果就地取材采用天然砂砾具有显著地经济和社会效益。为减少传统施工工艺造成的开裂问题，本文提出了基于振动法的水泥稳定砂砾基层施工工艺。从原材料的选用、水泥用量确定、拌和、摊铺、碾压、养生等施工工序方面对水泥稳定砂砾的施工方法作了阐述，提出了施工中的注意事项及质量控制措施。

Abstract： The natural gravel is rich in our country， especially in the western region. If we use local materials when we build roads， it will have significant economic and social benefits. To reduce the cracking problems posed by the traditional construction technology， this paper proposed the construction technology of cement stabilized gravel base based on vibration method， and expounded the construction method of cement stabilized gravel from the construction process aspects： the selection of raw materials， dosage of cement， mixing， paving， rolling， and maintenance， and put forward the matters needing attention in the construction and the measures of quality control.

关键词： 施工工艺；基层；水泥稳定砂砾

Key words： construction technology；basic level；cement stabilized gravel

中图分类号：U215.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）21-0101-02

0 引言

我国天然砂砾蕴藏丰富、分布范围广，尤其是西部地区天然砂砾贮量很大。修建高速公路时如果就地取材采用天然砂砾，不仅可以节省运输费用和材料费用，降低公路建设成本，另外还避免了开采岩石，有利于环境保护和实现交通行业的可持续发展。

水泥稳定粒料类半刚性基层在我国高速公路工程中应用广泛，但半刚性基层沥青路面的开裂、水损害等早期破坏现象十分严重。这些问题的存在与当前半刚性基层材料设计方法和评价标准有关，主要因素为目前的击实法和静压成型法不能够有效模拟基层实际施工条件。针对这些问题，开发了一套水泥稳定砂砾基层振动成型技术，该技术能够有效减少路面裂缝，其经济、社会效益显著。

1 施工工艺流程

水泥稳定砂砾基层施工工艺流程见图1。

2 原材料选择及配合比设计

2.1 原材料选择 在实地调研的基础上，本着就地取材原则选择原材料，所用原材料应符合国家技术标准要求。各种材料运至现场后必须抽样检验，合格后方可使用，并分批量检验和储存，试验检测不合格材料必须及时清理出场。

①水泥。所用水泥应符合国家技术标准要求，基层采用缓凝硅酸盐水泥，凝结时间的要求应满足施工高温季节从加水搅拌到碾压终了的时间，初凝时间应大于4h，终凝时间应在6h以上，严格限制快硬水泥、早强水泥以及受潮变质水泥的使用。

②集料。集料应选用较坚固岩石，综合压碎值小于30%，最大粒径不超过31.5mm，集料应洁净、无风化、无杂质，所用集料应预先筛分成3-5个不同粒级，配合后颗粒组成应符合级配范围要求。

③水。拌合用水采用洁净饮用水。

2.2 配合比设计 在工程开工前一个月，提出混合料配合比设计报送监理工程师批准。混合料配合比设计结果应符合设计及技术规范要求。

①设计符合级配设计范围要求的集料级配曲线，确定集料组成比例，骨架密实型级配范围宜符合表1要求。

②使用振动击实仪确定混合料室内最大干密度和最佳含水量。

③选择4-5个水泥剂量制作圆柱体试件，确定符合设计抗压强度和劈裂强度要求的水泥剂量。合格后报驻地监理或中心试验室验证、审批，并根据实验室配合比备料。

2.3 试验段铺筑 在正式开工之前至少15天，在监理工程师及甲方批准的地点铺筑一段不少于200m长的试验路段，并确定计划用于主体工程的配合比、松铺系数、压实遍数、压实密度、现场最佳含水率、设备组合和整个施工工艺。

3 现场施工操作要点

3.1 混合料的拌和 混合料采用稳定土厂拌设备集中拌和，设备计量全部由电脑控制，生产前对各料仓称量装置标定，以控制混合料的配合比、水泥剂量和拌和时的含水率，拌和场根据施工情况将拌和设备调整到最佳配置，确保运转连续、拌合均匀；施工前，检查场内各处集料的含水率和级配，计算当天的施工配合比，交由拌和楼拌和施工，根据天气情况调整实际含水率。做好质量控制工作，在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手，不应以提高水泥剂量方式提高基层强度。

3.2 混合料的运输 运输车辆采用大型自卸车，每个工作面采用10-20辆自卸车运输，保证及时运至现场，运输车的运量比拌和能力和摊铺速度略有富余；在装料时，汽车要前后移动，分三次装料，先装车厢前部，再装车厢后部，再装车厢中间，避免形成锥体引起集料离析。在运输过程中需蓬布覆盖，以防水分蒸发过快。

3.3 混和料的摊铺 采用多机梯队立模作业，每个摊铺面采用两台摊铺机跟进式摊铺作业，外侧摊铺机在前、内侧摊铺机在后，两台摊铺机间距5-8米成梯队摊铺，保证速度、摊铺厚度、松铺系数等的一致，摊铺接缝平整；架设钢丝准线控制标高和边线，整幅全宽进行摊铺，辅以人工找补边角。摊铺时，遵循拌和能力、运输能力与摊铺机能力相匹配原则，控制摊铺速度，尽量减少停机待料或积压料车的情况，摊铺速度宜控制在1.5-2.0m/min；摊铺过程中，摊铺机必须开启振动器和夯锤，振动器振动频率不得低于30Hz（4级），夯锤冲击频率不得低于20Hz（冲程不低于6mm），以保证初始压实度和减少含水量损失。

3.4 碾压 直线段碾压时，压路机应从外侧向路中心碾压；平曲线有超高路段，由低侧向高侧、自内向外碾压。初压、复压和终压按下列方式进行：

①初压：采用26t以上胶轮压路机在前、双钢轮压路机在后并紧跟每台摊铺机进行碾压。碾压重叠1/2轮宽，碾压速度应为1.5-1.7km/h，碾压遍数不少于2遍；

②复压：采用20t以上的振动压路机，2台振动压路机为一组（前后间距可控制在5m以内），同步负责对1台摊铺机摊铺混合料的碾压。碾压遍数总共8遍，碾压重叠1/2轮宽，碾压速度为1.8-2.2km/h；

③终压：采用双钢轮压路机或胶轮压路机或两种压路机组合，碾压方式和碾压遍数应以弥合表面微裂纹、松散以及消除轮迹为停压标准。

3.5 养生及交通管制 对于水泥稳定砂砾，每一段碾压完成且平整度、压实度、厚度等质量检查合格后，压实基层表面应及时覆盖透水无纺土工布并洒水养生；养生用洒水车必须采用喷雾式喷头，严禁采用高压式喷管，以免破坏基层结构。设专人和专用设备进行养生，土工布覆盖，洒水养生时要不少于7天，经常保持结构层表面湿润，在整个养生期间都使基层保持潮湿状态，养生结束后，必须将覆盖物清除干净。土工布覆盖的养生期间，应采取硬隔离措施封闭交通，覆盖养生结束后，基层上禁止一切超载车辆通行，同时应采取措施避免车辆集中快速行驶，以保护基层骨料不受破坏。

4 质量控制

根据全面质量管理要求，建立健全有效的质量保证体系，实行全过程质量控制，确保施工质量及其稳定性。

严格施工放样、运输、摊铺、碾压、养生的各道施工程序，每道施工工序质检员都要严格监督，尤其控制混合料的含水量、压实度、基层的平整度、厚度、平面尺寸等。水泥用量除用滴定法检测水泥剂量要求外，还必须进行总量控制检测。即要求记录每天的实际水泥用量、集料用量和实际工程量，计算对比水泥剂量的一致性。

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