浅谈水泥碎石稳定层的施工与控制

【摘 要】本文从水泥碎石路面稳定层的原材料、配合比、施工工艺、质量控制等方面，分析影响水泥碎石路面稳定层质量的因素，提出施工中的需要注意的事项及质量控制要点。

【关键词】稳定层；施工技术；质量要点

1. 前言

水泥碎石路面稳定层作为半刚性层，其作用为道路的基层或底基层，它必须具有良好的力学性能。因水泥碎石路面稳定层所用材料具有来源广泛即就地取材；施工方便即就地进行混合料的加工、拌和；易于机械摊铺操作等特点，故被广泛应用于高等级公路或市政道路的基层。

2. 水泥碎石路面稳定层的成因分析

2.1 水泥碎石路面稳定层施工技术是用不同类型混合料（水泥、碎石、黄砂或矿渣粉料）按一定的比例进行拌和而成的具有比较经济的道路基基础稳定层材料。

2.2 强度原理。在水泥碎石路面稳定层中，因水泥用量很少，水泥的水化作用能在混合料中得以充分进行，但凝结速度比在水泥混凝土中较之缓慢，强度也低于级配的混凝土。水泥在与集料掺水拌和后，水泥中的矿物质与水分发生水解和水化反应，分解出Ca（OH）2和其它水化物，当水泥中的水化物生成后，有的继续硬化形成水泥石骨架，有的与同有活性的细集料、矿粉进行反应，开成一定的强度。其化学反应主要包括：离子交换及团粒化作用、硬凝反应和碳酸化作用。

2.3 影响水泥碎石路面稳定层强度的因素。从建筑材料强度性能中可知，集骨料质量、水泥用量、施工后的养护是影响水泥碎石组合物强度的重要因素。其控制指标主要有无侧限抗压强度（28d）、弯拉弹性模量（MPa）、水泥用量（集料的%）。

2.3.1 水泥品种与用量对强度的影响。各种类型的水泥都可以用于稳定碎石，不同品种的水泥将不同程度地影响水泥碎石路面稳定层的强度。对于同一种集骨料，水泥的矿物成分是决定着稳定层强度的主要因素。通常情况下，硅酸盐水泥的稳定性效果较好，铝酸盐水泥则较差。水泥碎石路面稳定层强度在较大程度上取决于水泥的用量，即随着水泥剂量的增加，稳定层的强度将有所增加。当然，较多的水泥用量，虽能使强度增长，但经济性较差。因此，有一个经济用量，同时水泥用量过多，体积收缩性也增加，体积的变化会使稳定层产生裂缝。所以水泥用量需要在一个合适的范围，且需要经过试验确定。

2.3.2 含水量对强度的影响。水泥碎石路面稳定层混合料的含水量对稳定层的强度有很大的影响。含水量少，水泥得不到充分的水化，强度将降低。含水量过少，既不利水泥在混合料中的均匀分布、充分水化，也不能达到材料的最大压实度要求。水泥正常水化所需要的水量约为水泥重量的20%。

2.2.3 拌和过程及养生条件对强度的影响。水泥、集骨料拌和得越均匀，稳定层的强度和稳定性越高。拌和不均匀会使水泥剂量少的地方强度不足，水泥剂量多的地方则收缩加大。从集骨料加水拌和到完成压实的时间内，对水泥碎石路面稳定层的密实度和最终强度有很大的影响。间隔过长，水泥会部分结硬，一方面影响到水泥碎石路面稳定层的压实度；另一方面将破坏已结硬水泥的胶凝作用，使水泥碎石路面基层的强度下降。通常宜在加水拌和后2h内完成施工并压实完毕。稳定层的强度随龄期而增长，早期发展较快，故早期养护阶段应使其保持潮湿，养护时间和洒水情况应视当地气候条件或符合规范要求。

3. 水泥碎石路面稳定层的施工要点

水泥碎石路面基层施工方法可以概括为“一重点、二环节、三区段、八流程”。即：“配合比”是重点；“拌和场和施工现场”是二个重要环节；施工现场的“摊铺区、压实区和整形区”三个区段；“施工准备施工放样拌和运输摊铺整平碾压整形封面洒水养生和交通管制”为八个流程，施工时做到对其进行全面有效的控制。关键措施是配料准确、拌和均匀、碾压密实和适时正确地养护。

4. 水泥碎石路面稳定层的施工与质量控制

4.1 原材料的质量控制。水泥碎石路面稳定层的原材料主要有水泥、粗骨料、细骨料（黄砂或矿渣粉）。对各类原材料进行提前确定和检查，按规定进行抽样检验，不合格的材料不得用于工程中。正确地选用水泥品种，一般宜选用低强度等级的水泥，不得使用快硬水泥、变质水泥。

4.2 控制集骨料质量。应用人工集配碎石，集骨料的最大粒径不应超过40mm，颗粒组成范围，可按表1中1号级配，集骨料的最大粒径不超过30mm时，颗粒组成应在表1所列2号级配范围内。 混合料中碎石压碎值应不大于30%，针片状含量宜不大于15%。

4.3 水。一般生活用水均可作为施工用水，若遇可疑水源，应进行化验。

4.4 试验段的施工。在大面积的正式施工前根据初步确定的设计配合比铺筑试验段，通过试验段的铺筑，以获得最优生产配合比、合适的拌和时间、摊铺速度、压实机具的组合及碾压工艺、松铺系数及合适的作业长度等施工控制参数，确定正确的施工方法。试验段长度宜为100～150米，宜选用两种或多种不同的碾压组合，进行现场试验确认，必要时可调整水泥用量及含水量试验。

4.5 混合料的拌和。施工一现场拌和时应注意以下三个问题：（1）原材料的准备和厂拌设备的选择，开始拌和前，拌和场备料应满足3～5天的摊铺用料，以保持材料的均匀性和一致性；（2）严格控制水泥剂量，不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度；（3）重视含水量对施工的影响，根据气温情况及运输距离及时调整拌和用水量。

4.6 混合料的出料和运输。出料时应避免混合料离析，运输车辆宜采用自卸运输车并根据运输距离和天气情况，考虑是否覆盖。

4.7 混合料的摊铺。摊铺设备的选型应当根据工程进度、出料等尽量选用摊铺机摊铺混合料，应选择摊铺性能好的全自动找平摊铺机，尽可能整幅一次摊铺，以保证摊铺料不离析、表面平整、横坡符合要求。摊铺机应按控制线匀速行驶，并尽可能少收料斗。如因故中断2h时，摊铺机应驶离混合料末端，按横向接缝处理；严禁薄层贴补；基层分两次摊铺时应在摊铺上层前，进行表面拉毛或洒水泥净浆处理。

4.8 混合料的压实。用轻型压路机并配合12T以上压路机在结构层全宽内进行碾压。碾压段长度根据试验段确定的长度及气温情况确定。气温高时，水分蒸发快，缩短碾压段长度，反之，可适当延长碾压段长度，一般以40～50米为宜，过短则易造成平整度较差。碾压速度 初、终压宜为1.5～1.7Km/h，复压宜为2.0～2.5Km/h。压实顺序，直线和不设超高的平曲线段，由两侧路肩向路中心碾压，设超高的平曲线段，由内侧路肩向外路肩进行碾压。碾压时，轮迹应重叠1/2轮宽。

4.9 养生及交通管制。每一段碾压完成并在压实度检测的同时，应立即开始养生，养生宜采用保水性能好的材料覆盖，建议最好采用土工布，不得用湿粘土、塑料薄膜或草质编织物覆盖。覆盖2小时后，再用洒水车洒水保湿养生。用洒水车洒水养生时，洒水车的喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，以免破坏基层结构，每天洒水次数应视气候而定，整个养生期间（7～28天及下一层施工前）应始终保持水稳层表面湿润。养生期并应封闭交通，养生期内洒水车必须在另外一侧车道上行驶。

4.10 质量控制流程如图1所示。

5. 结束语

水泥碎石路面基层施工，需要严格按照规范要求，正确选用水泥品种、控制好原材料的质量混合料的级配、拌和、运输、摊铺、碾压、养生等环节，做到这些，就能够确保工程施工质量。