加強道路工程水穩(wěn)碎石施工質量控制

管文俊

摘 要：水泥穩(wěn)定碎石是道路工程基層建設中較為重要的方法之一，是工程各參與單位積極關注的話題，本文結合實踐經驗，從原材料控制、混合料組成設計及施工工藝質量控制三大方面，就道路水泥穩(wěn)定碎石的施工質量控制進行探討。

關鍵詞：道路工程；水泥穩(wěn)定碎石；施工；質量控制

當前，隨著城市交通量的增大，各地對市政道路結構的標準也逐步提高。以前泰州地區(qū)的城市道路基本上使用的是二灰結碎石（石灰、粉煤灰和碎石）基層，由于發(fā)電廠的脫硫，所以粉煤灰的硫含量大大超標，加上有些施工單位馬虎了事，沒有檢測粉煤中的硫含量，這就使生產出來的二灰結碎石大有問題，造成泰州地區(qū)出現很多“彈簧路”，老百姓怨聲載道。

由于水泥穩(wěn)定碎石基層具有整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性以及抗凍性好等技術特點，加之料源廣泛，可就地取材，便于原材料及混合料的加工，易于機械攤鋪操作，因此被越來越廣泛地應用于道路基層施工中，逐步取代了二灰結碎石基層。但隨著水泥穩(wěn)定碎石在道路工程基層的廣泛應用，其也暴露出許多強度不足、局部松散破碎、干縮裂縫等問題。因此，如何做好水穩(wěn)碎石基層質量控制，確實非常重要。為保證水泥穩(wěn)定碎石基層滿足設計要求和使用要求，除結構設計合理、路基強度滿足要求外，重點是水泥穩(wěn)定碎石基層的原材料控制、混合料組成設計及施工工藝質量控制，現結合實踐經驗，就這三方面進行粗淺探討，以供參考。

1 混合料的原材料控制

原材料是路面工程的物質基礎，嚴把材料質量關是保證工程質量的基礎和重要環(huán)節(jié)。水泥穩(wěn)定碎石基層主要原材料質量控制要點如下：

1.1 水泥

1.1.1 為了水泥穩(wěn)定碎石有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪、碾壓，保證其有足夠的強度，最好選用初凝時間大于3h及終凝時間不小于6h的普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等。宜采用標號較低的水泥，不宜使用快硬水泥、早強水泥以及受潮變質的水泥，強度等級宜采用32.5級或42.5級的水泥。

1.1.2水泥應有出廠合格證與生產日期，復驗合格方可使用。

1.1.3水泥貯存期超過3個月或受潮，應進行性能試驗，合格后方可使用。

1.2 粒料

1.2.1 級配碎石、砂礫、未篩分碎石、碎石土、礫石和煤矸石、粒狀礦渣等材料均可做粒料原材。

1.2.2 當作基層時，最大粒徑不宜超過37.5mm。

1.2.3 碎石、礫石、煤矸石等的壓碎值：對城市快速路、主干路基層與底基層不應大于30%；對其他道路基層不應大于30%，對底基層不應大于35%。

1.2.4 集料中有機質含量≤2%；集料中硫酸鹽含量≤0.25%。

1.3 水

1.3.1 水應符合國家現行標準《混凝土用水標準》JGJ-63的規(guī)定。

1.3.2 宜使用飲用水及不含油類等雜質的清潔中性水，PH值宜為6～8。凡人或牲畜飲用的天然潔凈水均可采用。

1.3.3 若對水質有疑問，要確定水中是否含有影響水泥強度發(fā)展有物質時，需進行試驗。從水源中取水制成的水泥砂漿的抗壓強度與蒸餾水制成的水泥砂漿抗壓強度比，若低于90%則不宜采用。

2 礦料級配及配合比設計

1.1 原材料的試驗：對所采用的原材料進行試驗，確定符合設計或規(guī)范要求。水泥穩(wěn)定土用做基層時，應預先將所用的碎石或礫石篩分成3～4個不同粒級再配合，使顆粒組成符合表1所列級配范圍。確定各種粒級的摻配比例。

1.2 按照設計水泥劑量對混合料進行擊實試驗，確定混合料的最佳含水量和最大干密度。水泥穩(wěn)定土類材料試配水泥摻量宜按表2選取。

1.3 水泥穩(wěn)定碎石7d抗壓強度：對城市快速路、主干路基層為3～4MPa。按規(guī)定的壓實度，分別計算不同水泥劑量的試塊應有的干密度。

1.4 強度試驗的平行試驗最少試件數量應符合規(guī)定。如試驗結果的偏差系數大于規(guī)定值，應重做試驗。如不能降低偏差系數，則應增加試件數量。

1.5 試件應在規(guī)定條件下制作和養(yǎng)護，進行無側限抗壓強度試驗，應符合國家現行標準《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》中的有關規(guī)定。

表1 水泥穩(wěn)定土類的顆粒范圍和技術指標

項目 通過質量百分率（%）

底基層 基層

城市快速路、主干路 城市快速路、主干路

篩孔尺寸㎜ 53 — —

37.5 100 —

31.5 — 100

26.5 — 90～100

19 — 72～89

9.5 — 47～67

4.75 50～100 29～49

2.36 — 17～35

1.18 — —

0.60 17～100 8～22

0.075 0～30② 0～7①

0.002 — —

液限（%） — ﹤28

塑性指數 — ﹤9

注：①集料中0.5mm以下細粒土有塑性指數時，小于0.075mm的顆粒含量不得超過5%；細粒土無塑性指數時，小于0.075mm的顆粒含量不得超過7%。②當用中粒土、粗粒土作城市快速路、主干路底基層時，顆粒組成范圍宜采用作次干路基層的組成。

1.6 試件試驗結果的平均抗壓強度應符合下式要求：平均抗壓強度≥Rd/（1-ZaCv）。式中：Rd為設計抗壓強度；Cv為試驗結果的偏差系數（以小數計）；Za為標準正態(tài)分布表中保證率（試置信度a）而改變的系數，城市快速路和城市主干路應取保證率95%，即Za=1.645。

表1用做城市快速路、主干路基層時水泥穩(wěn)定土的顆粒組成范圍

表2 水泥穩(wěn)定土類材料試配水泥摻量

土壤、粒料種類 結構部位 水泥摻量（%）

1 2 3 4 5

塑性指數小于12的細粒土 基層 5 7 8 9 11

底基層 4 5 6 7 9

其他細粒土 基層 8 10 12 14 16

底基層 6 8 9 10 12

中粒土、粗粒土 基層① 3 4 5 6 7

底基層 3 4 5 6 7

注：①當強度要求較高時，水泥用量可增加1%。

3 施工工藝控制

3.1 混合料拌和與運輸

3.1.1 開始拌和前，拌和場的備料應能滿足10d～20d的攤鋪用料。

3.1.2 裝載機向冷料倉送料，應采用在料堆中部進行裝料，對于料堆底部滑坍的粗集料集中現象應現場摻拌后再上料。料斗配備工作人員1名，時刻監(jiān)視下料情況，并人工幫助料斗下料，切忌出現卡堵現象，并及時撿出超粒徑的顆粒。

3.1.3 須有2名試驗人員在拌和現場監(jiān)測拌和時的水泥劑量、含水量和各種集料的配比，一旦發(fā)生異常要及時調整或停止生產。需特別注意的是：在鋪筑下基層時，含水量略低于最佳含水量，上基層時，略高于最佳含水量。

3.1.4 裝料時，運輸車輛應前后移動，分三次裝料，采取前—后—中的形式，避免混合料離析。此外，若運距較長時，運輸車應用篷布覆蓋，以減少水分損失。

3.2 混合料攤鋪及碾壓

攤鋪及碾壓過程水穩(wěn)施工技術的重要環(huán)節(jié)，施工中應交替進行，應遵循如下原則，第一層首盤出料，到第二層碾壓完畢，總時間<3h～4h。一般以80m～100m為一工作段。各工序關鍵點如下：

3.2.1 攤鋪

第一層水泥穩(wěn)定碎石混合料的攤鋪主要采用推土機配合平地機進行，對平整度無太高要求。運輸車將混合料按一定間距卸在鋪筑現場，推土機進行初步攤平，然后平地機找平，如此能減少第一層的攤鋪時間。當第一層攤鋪長度達到80m～100m時，應立即進行碾壓。在第一層壓實完成第一個壓實段后，應立即進行壓實度（灌砂法）檢測，并隨壓實前進而前進，直到檢測頻率滿足規(guī)范要求，強度檢測要取料制作試件來進行。上層必須選用攤鋪機進行攤鋪，以確保達到基層平整度及橫坡坡度。在下基層壓實完成約50m壓實段時，應立即進行中邊線的放樣和掛線高程的測量工作，以保證及時進行上基層支撐鋁合金方管的擺放和掛線工作。根據基準鋼絲高度確定第二層標高后便可攤鋪上基層，混合料攤鋪應采用兩臺攤鋪機梯隊作業(yè)，前后相隔5m～10m。應連續(xù)均勻地進行攤鋪，速度以2m/min～2.5m/min為宜，為減少混合料出現離析現象，要確保攤鋪機的螺旋布料器有2/3埋入混合料中。同時，應設專人在攤鋪機兩側及前后消除集料離析現象，鏟除攤鋪機兩端頭和混合料底部接縫處粗集料“窩”，并用新拌混合料填補?，F場施工技術人員要根據攤鋪的情況隨時查看成品的配合比、含水量及水泥劑量的情況，若有不符及時反饋至拌和站。當第二層攤鋪后，壓路機及時跟進碾壓。壓實過程中采用灌砂法進行壓實度檢測。

3.2.2 碾壓

混合料攤鋪后應立即進行碾壓。壓實中先用停振的振動壓路機在全寬范圍內先靜壓1～2遍，再打開振動器均勻壓實到規(guī)定的壓實度。碾壓時振動輪必須重疊。除路面的兩側多壓2～3遍以外，其余各部分碾壓的次數一般相同。嚴禁壓路機正在碾壓或已完成的路段上調頭或急剎車。碾壓過程中，水泥穩(wěn)定碎石的表面始終保持潮濕，表層蒸發(fā)過快時，盡快灑少量的水加以補充。碾壓過程中若發(fā)生“松散”“彈簧”“起皮”等現象，應及時翻開重新拌和，使其達到質量標準要求。在碾壓過程結束前，用平地機再終平一次，使其縱向順適，路拱和標高符合規(guī)定要求。終平時仔細用路拱板校正，將高部分刮除，并掃出路外。

3.3 養(yǎng)生

養(yǎng)生是水泥穩(wěn)定碎石強度形成的關鍵環(huán)節(jié)，因養(yǎng)生期間的濕度及齡期對水泥穩(wěn)定碎石的強度影響很大，因此，在水泥穩(wěn)定碎石基層壓完成并經壓實度檢查合格后就要進行養(yǎng)生，不得延誤?；鶎右瞬捎脼⑺B(yǎng)護，保持濕潤。采用乳化瀝青養(yǎng)護，應在其上撒布適量石屑。養(yǎng)護期間要封閉交通。常溫下成活后應經7d養(yǎng)護，方可在其上鋪筑面層。

3.4 裂縫及處理措施

水泥穩(wěn)定碎石基層上的瀝青面層裂縫是常見病害之一，其發(fā)生原因主要為水泥穩(wěn)定碎石混合料因溫縮、干縮而引起收縮裂縫，進而反射至瀝青面層，或混合料中粗細集料離析以及接縫沒有做好等。對此，可采取如下措施：

3.4.1 施工時間宜選在春末及氣溫較高的季節(jié)。施工期日最低氣溫在5℃以上。雨季施工時要注意天氣變化，做好水泥混合料的防雨措施。降雨時要停止施工，對已攤鋪的水泥混合料盡快碾壓密實并作好防水復蓋。

3.4.2 及時保溫養(yǎng)生，并確保養(yǎng)生天數足夠。養(yǎng)生期結束后，如其上為瀝青面層時，應先清掃基層，并立即噴灑透層或粘層瀝青。在噴灑透層或粘層瀝青后，宜在其上均勻撒布5～10mm的小碎（礫）石，用量約為全鋪一層用量的60%～70%。在清掃干凈的基層上，也可先做下封層，以防止基層干縮開裂。同時還保護基層免遭施工車輛破壞。宜在鋪設下封層后的10～30天內開始鋪筑瀝青面層的底面層。

3.4.3 適當摻砂改善集料級配，減少裂縫發(fā)生程度。

3.4.4 若接縫處理不好，則會形成一條簿弱帶反射到瀝青面層形成裂縫破壞，因此要認真處理碎石基層接縫，確保接縫垂直不斜接。

總之，水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質量受到諸多因素的綜合影響，因此，要實現其良好的工程效果，必須嚴格控制影響水泥穩(wěn)定碎石強度及穩(wěn)定性的各種因素，合理安排，科學生產，嚴格施工，確保拌和、運輸、攤鋪、壓實、養(yǎng)生等每道工序緊密相接，從而確保道路工程質量安全可靠。

參考文獻

[1]夏榮華.試論市政道路水泥穩(wěn)定碎石的施工技術[J].中國房地產，2011（3）：141.

[2]張力文.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術在市政道路中的應用探討[J].企業(yè)導報，2011（12）：279-280.