水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的应用探讨

【摘要】文章简要介绍了水泥稳定碎石作用原理，并基于多年的实践经验，探析市政城市道路中水泥稳定碎石的施工工艺及质量控制要点，以供参考。

【关键词】市政道路；水泥稳定碎石；施工

近年来，随着国民经济的飞速发展，交通运输量日益增长，车辆承载力也随之加大，相应地对道路标准的要求也日渐提高。为适应城市经济的发展，城市对道路结构层标准也做了改善，开始在市政道路基层中引入水泥稳定碎石。实践证明，水泥稳定碎石作为半刚性材料，其作为路面基层和底基层具有良好的力学性能和整体性、稳定性（水稳定性和温度稳定性）、耐久性和抗冻性、承载力高及与面层结合好的技术特点，且料源广泛，可就地取材。便于原材料和混合料的加工，易于机械摊铺操作，是目前我国公路工程中应用十分广泛的一种基层结构形式。但水泥稳定碎石基层抗拉强度低，易导致基层开裂并致使沥青面层产生反射裂缝。因此，了解和掌握其施工特点是很有必要的。

一、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%，7d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。

二、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。（1）水泥：水泥可采用安定性合格的普通硅酸盐425#，要保证初凝时间在3h以上，终凝时间在6h以上。水泥进场时，必须要有产品合格证及化验单，并须对品种、出厂日期、标号等进行验收检查，并及时取样进行主要品质如水泥胶砂强度、凝结时间等验证试验，水泥品质必须满足国家标准规定。（2）集料：应用人工集配碎石，城市主干道用做底基层时集料的最大粒径不应超过40mm，颗粒组成范围用表1中l号级配，用做基层时，集料的最大粒径不应超过30mm，颗粒组成应在表1所列2号级配范围内。（3）水：按照规范要求，施工中采用饮用水。可从水源中取水进行试验，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，不宜用于水稳施工。（4）混合材料。主要分为活性和非活性。可与水泥中析出的氧化钙作用的粉煤灰等物质即为活性材料。不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料则为非活性材料，非材料的细度和不含有害的成分是对活性材料的品质要求。

表1适宜用做水泥稳定集料的颗粒组成范围

三、水稳混合料组成设计

（1）集料配合比设计：集料的级配状况，关系到稳定效果的好与否，且关系到水泥节约的与否，根据经验，比较理想的配合比(重量比)为：G1-3:G1-2:G0.5-1:砂=23:21:32:24。（2）混合料配比设计：一是在满足设计强度的基础上限制水泥用量；二是在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；三是根据施工时的气候条件限制含水量具体要求水泥剂量不大于5.5%、集料级配中0.075mm以下颗粒含量不大于4%、含水量不超过最佳含水量的1%。

四、施工控制

（1）水泥稳定碎石混合料生产控制。配料准确是保证水泥稳定碎石内在质量的关键环节。正式生产前，先调试拌合机，绘出各种材料在一定料门开度下的转速流量曲线，再根据混合料配合比确定各种材料配料皮带的转速。另外，每个集料斗均应有专人负责挑拣超大尺寸颗粒及杂草等，并将过湿成团的细粒料捣碎，以免影响正常出料。在混合料生产过程中，均匀性是影响水泥稳定碎石结构强度的关键因素。能否拌和均匀，一要调整好厂拌设备搅拌机叶片的数量、倾角和混合料的含水量；二要控制好混合料的跌落高度、运输、摊铺。（2）水泥稳定碎石混合料的运输控制。运输车的性能直接关系到拌和和摊铺系统的运行质量与否，因此，在与拌合机配合时，为了避免落距太大造成离析，运料车必须方便地进入到拌合机卸料斗下面且要高度合适；送料时，必须能保证运料顺利使摊铺机连续摊铺，而且运输车宜采用料斗升降性能好、底盘高度和“后马槽”长度合适的20t的自卸卡车。为了减少水分散发，运输过程中必须采用篷布覆盖。拌和的混合料运送时间应不宜超过45min，要及时运送到现场。（3）摊铺。摊铺是水泥稳定碎石基层施工的重要环节。它是碾压工序的基础，只有摊铺出平整的表面，才有可能在压实后得到平整的表面。在摊铺前应先湿润下基层。在摊铺混合料前，还应先通过试验确定松铺系数。摊铺机宜连续摊铺，应避免纵向接缝，在必须分两幅施工时，采用两台摊铺机，一前一后，相隔约5m～10m同步往前摊铺混合料，并一起进行碾压。纵缝必须垂直相撞，不应斜接。摊铺过程中要特别注意混合料的离析现象，摊铺离析有可能是在拌和过程中拌和不均或运输过程中混合料发生离析而引起的，也可能是由于摊铺过程的原因引起的。离析主要包括离析带和局部离析两种类型。离析带主要出现在摊铺机螺旋转轴接头位置及摊铺两侧;局部离析主要出现在拢料时。对于摊铺过程中出现的离析现象，要及时铲除，换料回填。（4）碾压。混合料压实按初压、复压、终压(包括成型)三阶段进行。压路机应从外侧向中心碾压，相邻碾压带应重叠1／3～1／2轮宽，最后碾压路中心部分，压完全幅为一遍。碾压时应将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移。压路机起动，停止必须缓慢进行。压路机碾压长度以与摊铺机平衡为原则选定，并保持大体稳定，压路机每次应由两端折回的位置阶梯形的随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上。在摊铺机连续摊铺的过程中，压路机不得随意停顿。（5）养生及交通管制。养生是水泥稳定碎石强度形成的关键环节，因为养生期间的湿度及龄期对水泥稳定碎石的强度影响相当大。因此，在水泥稳定碎石基层压完成并经压实度检查合格后，既要立即开始进行养生，不应延误。每天根据气候情况，确定洒水机每天的洒水次数，以确保养生期间稳定土表面潮湿，严禁出现时干时湿的现象。养生期至少要在7d以上。同时，还要保护基层免遭施工车辆破坏，采取封锁交通的处理措施，除洒水车外其他车辆禁止通行。在平交道口，为了便于车辆通行，保护基层，基层表面覆盖土工布，再在其上覆盖15cm左右的土层。

总之，要想使水泥稳定碎石具有良好的板结性，严格控制影响水泥稳定碎石强度和耐久性。首先应选择优质原材料，控制灰剂量和掌握好含水量，严格控制施工工艺，消除发生病害的原因，以确保运输路线畅通，促进城市的繁荣发展。

参考文献

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[2]刘洋，张光明．浅谈水泥稳定碎石施工技术[J]．科技信息．2010（3）