市政路面基層水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)應(yīng)用

溫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)

山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司（030032）

1 道路類型及基層原材料選擇

1.1 路面結(jié)構(gòu)層的組成及基層的類型和作用

高等級(jí)道路路面結(jié)構(gòu)層主要由基層、面層組成，部分道路需要設(shè)置底基層或者墊層。根據(jù)行車(chē)過(guò)程中傳力特點(diǎn)，面層將接受的荷載傳遞到基層、底基層、墊層、甚至到土基，基層在這個(gè)過(guò)程中是主要承重結(jié)構(gòu)。可見(jiàn)，基層在道路結(jié)構(gòu)中的作用舉足輕重?；鶎討?yīng)具有高強(qiáng)度、水穩(wěn)定性、抗凍性和擴(kuò)散荷載能力?；鶎訌?qiáng)度承載比（CBR）可通過(guò)試驗(yàn)確定。

白色路面面層下的基層的作用:減少唧泥現(xiàn)象的發(fā)生、板底脫空和錯(cuò)臺(tái)等病害；在墊層共同作用下，控制或減少路基凍脹引起體積不穩(wěn)定或體積變形對(duì)白色路面面層的不利影響；為白色路面面層施工提供堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)定的工作面，改善接縫的傳遞荷載的能力?；鶎拥念愋秃芏啵饕袩o(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類（半剛性基層）、粒料類（柔性基層）和瀝青穩(wěn)定類基層。無(wú)機(jī)結(jié)合料柔性基層有水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類等。

根據(jù)交通等級(jí)和基層的抗沖刷能力來(lái)選擇基層:BZZ-100 累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次Ne（次/車(chē)道）＞2.5×107，或者大客車(chē)及中型以上的各種貨車(chē)交通量[輛/（d·車(chē)道）]＞3 000 宜選用粗、細(xì)級(jí)配集料與一定水泥和水拌和而成的一種混凝土，干硬性貧水泥的混凝土等基層；路段超載嚴(yán)重、車(chē)流量大、車(chē)速高，宜選用瀝青穩(wěn)定碎石基層或水泥穩(wěn)定粒料基層；路段乘坐正常人數(shù)，車(chē)速正常，車(chē)流量一般，有的路段車(chē)流量小，車(chē)速低，宜選擇級(jí)配粒料基層、水泥、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層；多雨和濕潤(rùn)地區(qū)繁重交通路段，宜采用排水基層?；鶎又饕ㄊ┕べ|(zhì)量與基層材料，其是影響使用壽命和路面性能的決定性要素。

水泥穩(wěn)定類施工流程是在粉碎的或原狀松散的土（包括各種粗、中、細(xì)粒土）中，按配合比要求摻入一定量的水泥或石灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料和水拌和而成的混合料。施工所用材料分為水泥（石灰）穩(wěn)定土、水泥（石灰）穩(wěn)定粒料等。

石灰粉煤灰穩(wěn)定類施工流程是用一定量的石灰和粉煤灰與其他集料相配合并加入適量的水，拌和而成的混合料。

下面主要介紹水泥穩(wěn)定粒料類的主要材料[1]。

1.2 水泥穩(wěn)定基層原材料的選擇

水泥穩(wěn)定土類有較高的剛度和較強(qiáng)的荷載擴(kuò)散能力，其防水性能、抗水性能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用, 能保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力都比石灰穩(wěn)定土好。水泥穩(wěn)定基層由水泥、外加劑、水、粗集料（碎石）、細(xì)集料（砂）等組成。要求水泥強(qiáng)度等級(jí)為32.5 或42.5，滿足規(guī)范要求的普通硅酸鹽水泥等均可使用。所用水泥的初凝時(shí)間應(yīng)大于3 h，終凝時(shí)間應(yīng)為6～10 h 的42.5 級(jí)P·O，32.5 級(jí)及以上P·S、P·P。水泥供應(yīng)商應(yīng)提供生產(chǎn)日期與出廠合格證，水泥復(fù)檢合格方可使用。宜選用粗粒土、中粒土，土的均勻系數(shù)應(yīng)大于10，液限與塑限的差值宜為10～17。

在水泥穩(wěn)定混合料中摻加早強(qiáng)劑或緩凝劑時(shí)，應(yīng)對(duì)水泥穩(wěn)定混合料進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。碎石用作被穩(wěn)定材料的粗集料時(shí)，宜采用各種礫石或硬質(zhì)巖石加工成的碎石。碎石用作基層時(shí)，粒料的最高限值是37.5 mm。碎石用作底基層粒料時(shí)最大粒徑：城鎮(zhèn)快速路、主干路最高限是37.5 mm，次干路及以下道路最高限是53 mm。

水泥、土、集料、碎石、拌和用水等原材料應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，達(dá)到規(guī)范要求才能使用。材料配合比設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行?；鶎优c底基層城鎮(zhèn)快速路、主干路碎石、礫石、煤矸石壓碎值不得大于30%。其他道路基層碎石、礫石、煤矸石壓碎值不得大于30%，底基層碎石、礫石、煤矸石壓碎值不得大于35%。

2 水泥穩(wěn)定混合料的生產(chǎn)、攤鋪及碾壓養(yǎng)護(hù)

基層機(jī)械配置:基層材料的拌和設(shè)備，穩(wěn)定土拌和設(shè)備，攤鋪平整機(jī)械，拌和料攤鋪機(jī)、平地機(jī)、石屑或場(chǎng)料撒布車(chē)，裝載機(jī)和運(yùn)輸車(chē)輛，壓路機(jī)，清除車(chē)、灑水車(chē)。

對(duì)于高等級(jí)道路及城鎮(zhèn)施工，要求無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層應(yīng)采用集中廠拌，并且宜采用強(qiáng)制式拌和機(jī)進(jìn)行攪拌，以保證配合比準(zhǔn)確，且達(dá)到文明施工要求。對(duì)穩(wěn)定中、粗粒材料，混合料的含水率可高于最佳含水率0.5～1 個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)穩(wěn)定細(xì)粒材料，含水率可高于最佳含水率1～2 個(gè)百分點(diǎn)。廠拌的混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)干密度試驗(yàn)的最佳含水量，隨原材料含水量變化適當(dāng)調(diào)整拌和用水量。集料應(yīng)過(guò)篩，級(jí)配符合設(shè)計(jì)要求。運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)采取遮蓋封閉措施防止水分損失。材料在下承層上的堆置時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。材料運(yùn)送宜比攤鋪工序提前1～2 d。路肩用料與穩(wěn)定材料層用料不同時(shí)，應(yīng)先將兩側(cè)路肩培好。路肩料層的壓實(shí)厚度應(yīng)與穩(wěn)定材料層的壓實(shí)厚度相同。在兩側(cè)路肩上，宜每隔5～10 m 交錯(cuò)開(kāi)挖臨時(shí)泄水溝。

基層施工前應(yīng)保證路基下承層的施工要求的含水率、平整度和一定的路拱橫坡。施工宜采用攤鋪機(jī)攤鋪，施工前應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定最佳含水量進(jìn)而確定壓實(shí)系數(shù)。攤鋪時(shí)做到分層攤鋪、分層壓實(shí)、攤鋪完的盡早碾壓密實(shí)、當(dāng)天攤鋪當(dāng)天碾壓。碾壓時(shí)的最適宜含水量宜在最佳含水量的±2%范圍內(nèi)。應(yīng)在溫度適宜的時(shí)節(jié)施工，施工時(shí)的最低氣溫不小于5 ℃。雨季施工應(yīng)防止水泥、混合料等原材料被淋雨。直線段和不設(shè)超高的線段應(yīng)由低處向高處碾壓，設(shè)超高的線段應(yīng)由低處向高處碾壓。攤鋪機(jī)應(yīng)采用大于120 kW 攤鋪功率的瀝青混凝土攤鋪機(jī)或?qū)Ｓ玫姆€(wěn)定材料攤鋪機(jī)攤鋪混合料?，F(xiàn)場(chǎng)需要采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)并排攤鋪時(shí)，兩臺(tái)攤鋪機(jī)的型號(hào)及使用程度宜一致。兩臺(tái)攤鋪機(jī)的前后間隔宜小于等于10 m，縱向應(yīng)保持300～400 mm 的重疊。下承層是穩(wěn)定細(xì)料材料時(shí)，宜先將下承層頂面拉毛或采用凸塊式壓路機(jī)碾壓，再攤鋪上層混合料。下承層是穩(wěn)定中、粗粒材料時(shí)，應(yīng)先將下承層清除干凈，且灑鋪水泥凈漿，再攤鋪上層混合料。水泥穩(wěn)定粒料自拌和至鋪筑完成，不得超過(guò)3 h。分兩層攤鋪時(shí)，應(yīng)在下層穩(wěn)定層養(yǎng)護(hù)7 d 后，方可攤鋪上層材料。水泥穩(wěn)定碎石正式施工前，應(yīng)進(jìn)行100～200 m 試驗(yàn)段的鋪筑。

碾壓成型后每層的鋪筑厚度宜160～200 mm。宜在水泥初凝前碾壓成型。碾壓過(guò)程分為初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)步驟。初壓和終壓適宜靜壓，在復(fù)壓時(shí)可以使用振動(dòng)碾壓。碾壓各個(gè)階段，機(jī)械的選擇關(guān)系到碾壓的質(zhì)量。使用鋼輪壓路機(jī)初壓時(shí)，采用雙鋼輪壓路機(jī)初壓2～3 遍，再用大于35 t 的重型振動(dòng)壓路機(jī)功率、18～21 t 的三輪壓路機(jī)或25 t 以上的輪胎壓路機(jī)復(fù)壓密實(shí)，最后采用雙鋼輪壓路機(jī)終壓，消除輪跡。如果采用膠輪壓路機(jī)初壓，應(yīng)采用25 t 以上的重膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓1～2 遍，錯(cuò)輪不超過(guò)1/3 的輪跡帶寬度，再采用重型振動(dòng)壓路機(jī)復(fù)壓密實(shí)，最后采用雙鋼輪壓路機(jī)終壓，消除輪跡。

應(yīng)選擇全自動(dòng)找平攤鋪機(jī)，盡可能整幅一次攤鋪少留縱縫。攤鋪機(jī)必須滿足攤鋪料不離析、級(jí)配良好、穩(wěn)定的攤鋪效果。存在縱向接縫時(shí)，縱縫應(yīng)垂直相接，嚴(yán)禁斜接。碾壓時(shí)機(jī)械行駛速度應(yīng)控制在1.5～3 km/h。根據(jù)試驗(yàn)段確認(rèn)的施工方法進(jìn)行碾壓，層與層之間的碾壓輪跡要有1/2 的搭接。

宜采用灑水養(yǎng)護(hù)，保持濕潤(rùn)。常溫下成型后應(yīng)經(jīng)7 d 養(yǎng)護(hù)，方可在其上鋪筑面層。養(yǎng)護(hù)宜采用不透水薄膜、濕砂、草袋、棉毯覆蓋并灑水保濕?；鶎油瓿珊笠皶r(shí)交給路面施工單位，進(jìn)行瀝青乳液養(yǎng)生，避免基層長(zhǎng)期暴曬。穩(wěn)定土養(yǎng)護(hù)期應(yīng)封閉交通。

3 質(zhì)量控制及檢查

柔性基層水泥穩(wěn)定類質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有：混合料配合比、含水量、集料級(jí)配、拌和均勻性，7 d 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、基層壓實(shí)度等。

3.1 下承層質(zhì)量的控制

基層施工前，先檢查下承層的成品質(zhì)量，要進(jìn)行沉降穩(wěn)定檢驗(yàn)、高程測(cè)量等檢查驗(yàn)收工作。用直尺檢查承層是否平整，清理下承層表面雜物并用水沖洗。路基鋪筑前,根據(jù)100～200 m 的壓實(shí)試驗(yàn)段,來(lái)確定壓實(shí)遍數(shù)、松鋪厚度、松鋪系數(shù)、壓實(shí)設(shè)備的組合方式及含水量的浮動(dòng)范圍等。

3.2 車(chē)輛運(yùn)輸?shù)目刂?/h3>

在車(chē)輛數(shù)量安排上應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定車(chē)輛數(shù)量，這樣可以保證混合料供給的連續(xù)性，不會(huì)因原材料供給不足影響了工程的進(jìn)度。同時(shí)保證車(chē)輛在運(yùn)輸混合料的過(guò)程中用篷布覆蓋，以防雨淋防日曬。

3.3 攤鋪時(shí)的控制

要求攤鋪機(jī)同品牌、同型號(hào)、磨損程度相同或者機(jī)械差別較小。機(jī)管員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況作出相應(yīng)的機(jī)械調(diào)整。現(xiàn)場(chǎng)供料系統(tǒng)的受料板至少一車(chē)料收一次，要根據(jù)輸送器和料斗閥門(mén)控制進(jìn)入攤鋪室的供料量。根據(jù)料斗閥門(mén)開(kāi)度保證連續(xù)、均勻供料，保證刮板輸料器連續(xù)均勻地供料。在整平預(yù)壓系統(tǒng)，如振搗梁預(yù)先搗實(shí)、熨平板裝置整面熨平，否則密實(shí)度會(huì)降低。

3.4 配合比的控制

基層強(qiáng)度是水泥、碎石之間的原材料配合比要求所致，因此控制兩種材料含量是材料配制人員要注意的事項(xiàng)。材料配制人員還要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工地勘察熟悉施工段能夠承載的車(chē)輛載荷，然后調(diào)整柔性基層水泥穩(wěn)定粒料混合材料的配合比，避免路面出現(xiàn)干縮、離析、溫縮、裂縫等問(wèn)題。

3.5 雨季施工影響基層的控制

雨水的沖刷以及侵蝕，是最容易對(duì)市政道路造成損害的自然因素。要延長(zhǎng)道路使用壽命，就要采取措施控制雨水的破壞。調(diào)整施工順序，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分段施工，搭雨棚或者可移動(dòng)的棚罩，做好防雨準(zhǔn)備。防排結(jié)合，設(shè)排水溝，加強(qiáng)巡視。設(shè)置擋水構(gòu)筑物，及時(shí)疏通積水。盡量在無(wú)雨時(shí)候施工，隨拌隨鋪，當(dāng)天施工當(dāng)天碾壓。如果現(xiàn)場(chǎng)排水設(shè)施有損壞，要及時(shí)修復(fù)。

3.6 裂縫的防治控制

施工時(shí)要考慮到水泥類穩(wěn)定粒料在養(yǎng)護(hù)中易產(chǎn)生裂縫的問(wèn)題，基層應(yīng)盡量選擇收縮性小的水泥穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)。瀝青混凝土面層非荷載裂縫是由低溫和疲勞裂縫引起的，與瀝青的材料關(guān)系很大，主要是瀝青的溫度穩(wěn)定性和抵抗剪切破壞。抵抗剪切破壞指標(biāo)越高，溫度穩(wěn)定性越低，在選擇瀝青混凝土面層材料時(shí)就要充分考慮以上因素。

嚴(yán)格控制粒料質(zhì)量，選擇合適的水泥或添加劑，優(yōu)化水泥用量，合理安排施工時(shí)間，保證壓實(shí)度，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，控制好基層的碾壓施工工藝。柔性基層水泥穩(wěn)定粒料類由于干縮、溫縮等原因會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。這是一種常見(jiàn)病害，可采取灌縫、鋪設(shè)玻璃纖維格柵、灑鋪熱改性瀝青等措施來(lái)處理裂縫，或者嚴(yán)格控制各個(gè)施工階段，如設(shè)計(jì)、選材、施工及后期維護(hù)等，水泥穩(wěn)定粒料基層的開(kāi)裂現(xiàn)象是能夠消除的。

3.7 其他方面的施工技術(shù)控制

混凝土中水分會(huì)影響水泥穩(wěn)定粒料的凝結(jié)硬化速度，應(yīng)合理控制水的含量使其達(dá)到技術(shù)要求的強(qiáng)度。當(dāng)混合料中水分含量較少時(shí)，需要采用土工布、塑料布覆蓋，在覆蓋物上灑霧狀水或低壓澆水，并加強(qiáng)邊角接縫處的養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

市政道路工程中基層的作用十分重要，要確保施工前、施工中、施工后三個(gè)階段的控制。施工前根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)勘察報(bào)告、實(shí)地考察、實(shí)測(cè)實(shí)量、設(shè)計(jì)說(shuō)明、圖紙等要求，確定工地實(shí)際地貌，合理選擇基層材料。施工中根據(jù)試驗(yàn)段要求，編制施工方案，合理安排人員、施工機(jī)械設(shè)備等，根據(jù)施工流程安排施工，保證施工質(zhì)量。施工后做好成品保護(hù)，在一定時(shí)間內(nèi)封閉交通，控制小型車(chē)輛的行駛速度。綜合基層施工過(guò)程的各種問(wèn)題，加強(qiáng)施工質(zhì)量檢測(cè)，提供穩(wěn)定堅(jiān)實(shí)的基層，保證設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，為上層面層施工提供完整的施工面，為人們出行提供舒適的道路環(huán)境。