道路水泥穩定碎石基層配比施工設計

陶宗寬

（萊蕪市萊城區地方道路管理處，山東 萊蕪 271100）

概述

近年來，隨著我國經濟的大力發展，城市道路建設也有了一定的發展要求，其結構標準和質量也做了一定的改善和提高，許多城市的道路基層逐步引入了水泥穩定碎石結構，以來提高路面的承載力，以增加使用年限。但這里面有個不可忽視的因素是，因水穩材料固有干縮性、溫縮性，它的表面經常會因天氣、溫度等不可抗拒的因素產生裂縫，如果裂縫一旦形成，就會影響到整個路面基層的質量，進一步影響到路面的穩定性。

以上情況均是我們所從事道路管理機構的一大棘手的工作，為了解決這方面的困擾，筆者以其實際工作內容，結合具體案例總結了這方面的心得及體會并形成文字，僅供大家參考。

1.道路水泥穩定碎石基層的特點

從事這方面工作的人都知道，我國的水泥穩定碎石基層它具有強度高、抗沖刷、干縮變形等諸多的特點，被廣泛用于道路路面基層。基于這方面的特點，若施工質量控制不好，就不能充分發揮其長處，會給工程帶來很大的麻煩，造成嚴重的道路施工質量事故。

2.道路水泥穩定碎石作用原理

在目前的情況下，道路水泥穩定碎石是以級配碎石作骨料，采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實。其壓實度接近于密實度，強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理，同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。它的初期強度高，并且強度隨齡期而增加很快結成板體，因而具有較高的強度，抗滲度和抗凍性較好。水泥穩定碎石水泥用量一般為混合料3%至7%，7天的無側限抗壓強度可達50%mpa，較其他路基材料高。水泥穩定碎石成活后遇雨不泥濘，表面堅實，是高級路面的理想基層材料。

根據交通部《公路路面基層施工技術規范》規定，水泥穩定碎石均屬中粒土，由于水穩中含有水泥等膠凝材料因而要求整個施工過程要在水泥終凝前完成，并且一次達到質量標準，否則不易修整。因而施工中要求加強施工組織設計和計劃治理，增加現場施工人員的緊迫感和責任感，加快施工進度，加大機械化施工程度，提高機械效率。水穩的施工方法也符合現代化大規模機械化發展的方向。因而水穩在市政工程中的應用會得到很快推廣。

3.道路水泥穩定碎石基層配比案例施工設計

某城市主干線道路,全長18200km。根據施工總體要求主干線路面采用瀝青混凝土路面結構，具體設計規劃為4cmAK-13A(上面層) +6cmAC-20I(中面層)+8cmAC-25I(下面層),基層采用厚10cm+10cm，水泥劑量為5%至6%的水泥穩定碎石,底基層采用厚16cm水泥劑量為4%的水泥穩定粒料。

3.1 施工材料要求及施工設計

3.11 水泥穩定碎石原材料。這里所涉及到的材料主要由水、水泥、碎石及混合材料等組成。

（1）水。沿線河水豐富，水質較為純潔，人畜均可飲用，可用于水泥穩定碎石施工。

（2）水泥。日常我們施工一般用的硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥均可。快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥不應使用。在這里筆者建議宜采用標號較低 (為325)的水泥。

（3）天然砂:(中、粗砂)進場前對砂的視密度、砂當量、篩分和含泥量等進行試驗,在進料過程中每2000m3檢測2個樣品,進行顆粒分析和含泥量檢測,當有懷疑時進行有機質含量和硫酸鹽含量的檢測。

(4)碎石:根據相關要求和標準石料最大粒徑不得超過3115mm,同時集料壓碎值不得大于30%;石料顆粒中細長及扁平顆粒(即長邊與短邊之比大于3的顆粒)含量不超過15%,;石料按粒徑可分為小于915mm及 915mm～3115mm兩級,并與砂組配,試驗確定各級石料及砂的摻配比例。根據《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034-2000),制定了這個道路的集料技術要求,見如下表1。

表1 基層的集料技術要求

（5）集料。在這應采用人工集配碎石,城市主干道用做底基層時集料的最大粒徑不應超過40mm,顆粒組成范圍,用表2中1號級配,用做基層時,集料的最大粒徑不應超過30mm,顆粒組成應在表2所列2號級配范圍內。

（6）混合材料。混合材料又分為兩種，即活性和非活性。活性材料是指粉煤灰等物質,可與水泥中析出的氧化鈣作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的礦物材料,對這類材料的品質要求是材料的細度和不含有害的成分。

3.12 施工配合比設計

在具體施工設計中，我們在混合料中摻用部分的天然砂,用來解決石屑料源不足而減少其用量,同時可以增加施工和易性,使路面結構層具有良好的強度和板體性,并減少混合料離析。基層設計抗壓強度不小于315MPa。為控制各結構層的合成級配,業主規定了石料采用分級備料。各料場在生產時,可根據結構層的配合比設計情況,大致控制生產數量,基層混合料級配范圍表2,基層配合比設計表3所示。

表2 為基層混合料級配范圍

表3 為基層配合比設計結果

3.2 水泥穩定碎石基層配比施工步驟

在這個施工具體環節中，施工步驟很重要。作為道路施工人員要充分做好這方面的工作。

3.21 施工中含水量控制。根據道路路面基層施工技術規范及自己施工經驗，一般情況下實際拌和的含水量應比最佳含水量略高0.5%～1%，若氣溫較高或運輸距離較長時應高1%～1.5%。

3.22 施工中水泥劑量的控制。水泥的劑量對水泥穩定層質量起著關鍵作用，劑量太小，不能確保水泥穩定碎石基層施工質量，而劑量太大，既不經濟、還會使基層的裂縫增多、增寬，從而引起面層相對應的反射裂縫。考慮施工時各種損耗，工地實際施工采用的水泥劑量應比室內試驗確定的劑量增加0.5%～1%，以確保水泥穩定基層的質量，但應控制不超過6%。

3.23 混合材料的攤鋪。這是這個施工環節中重要的一環，也是設計道路路面以后的質量問題。在這個環節中，我們可以分幾步走，第一步做好施工放樣的準備工作，根據施工路段具體確定的松鋪系數畫線；第二步是在鋪筑前路面的灑水工作。第三步在攤鋪過程中盡可能減少收料斗的次數，攤鋪機要保持適當的速度均勻行駛。

3.24 最后是碾壓。碾壓路段的長度要根據攤鋪的具體情況而定，一般靜壓1～2遍最好。

碾壓范圍應較基層邊緣寬出10cm，碾壓時壓路機鋼輪應重疊1/2輪寬，碾壓速度1.5～1.7km/h。碾壓至達到要求的壓實度為止。

[1]朱偉偉.水穩碎石基層相關試驗控制要點[A].全國城市公路學會第十九次學術年會論文集[C].2010年.

[2]周安康.淺談水泥石粉穩定砂基層施工工藝及質量控制[A].海南省公路學會2004年學術交流會論文集[C].2004年.

[3]陳宇;水泥穩定級配碎石基層施工質量控制[A].海南省公路學會2004年學術交流會論文集[C].2004年.

[4]JTJO 34-2000.公路路面基層施工技術規范[S].

[5]JTG F 40-2004.公路瀝青路面施工技術規范[S].