水泥穩定碎石基層施工中底基層損壞原因分析及處治

王 輝

（邯鄲市光太公路工程有限公司，河北 邯鄲 056000）

水泥穩定碎石（簡稱水穩碎石）作為路面基層在江蘇省干線公路建設中被廣為采用，其厚度為30～40cm，一般分兩層施工。水穩碎石基層施工的前一道工序為路基底基層，采用厚度為20cm的穩定土。根據施工工序安排，底基層施工完畢并經驗收后才可以進行水穩碎石基層的施工。在水穩碎石施工過程中，因底基層強度、運輸車輛碾壓等因素，造成對底基層的破壞，使底基層無法滿足鋪筑水穩碎石基層的要求。本文將結合工程實例，分析水泥穩定碎石施工中底基層損壞的原因，并提出解決方案。

1 工程概況

某省道為新建項目，道路等級為一級公路，總里程為73km，設計時速為100km／h，路基寬度為26m，橋梁設計為公路—Ⅰ級。其中道路結構層依次為“原地面摻8%石灰處理＋45cm5%灰土＋80cm6%石灰土＋20cm水泥石灰土底基層＋32cm水泥穩定碎石＋8cmSUP—20瀝青砼＋4cmSUP—13瀝青砼”。

某標段底基層施工完畢進行養生，達到強度后進行質量檢測，合格后組織開展水泥穩定碎石施工。但是在水穩碎石施工期間，底基層出現較大面積的損壞，導致底基層各種性能指標無法滿足質量要求，需進行病害處治，且由于底基層損壞造成了一定的工期延誤。

2 底基層病害及其原因分析

2.1 底基層病害描述

底基層病害分為局部破損和大面積損壞。局部破損主要表現為：含水量較大，出現彈簧現象，表層2～4cm范圍內松散，壓實度、強度等指標不合格。大面積損壞主要表現為：表層呈粉末狀，最深處可達8～10cm，整體結構完全破壞，汽車輪跡非常明顯。

2.2 原因分析

2.2.1 路用建筑材料及設計配比

路基填筑用土所選取土坑土質為粉砂土。粉砂土的特性為不易成型、整體性差。底基層原設計配比根據粉砂土特性設計，設計強度為0.8MPa，設計配比采用4∶8∶88（水泥∶石灰∶土），但因粉砂土路段經多次試驗無法滿足強度要求，所以放棄使用。如果考慮換填土質較好的粘土，由于運距較遠、二次征地困難等因素，導致費用增加較多，也未被采用。經綜合對比，采用設計配比3∶8∶22∶77（水泥∶石灰∶粉煤灰∶土），其試驗強度滿足要求。綜合比較，粉砂土并非較理想的路基填筑材料。

2.2.2 施工、養護不當

施工、養護不當主要在于：

a）底基層在雨季施工，石灰、粉煤灰含水量偏大，路基兩側排水不暢，路基土晾曬時間不足，碾壓成型后經雨水浸泡，造成底基層含水量偏大；

b）施工時翻拌深度不足，摻灰不均勻造成底基層底部灰劑量不足形成軟弱夾層；

c）養護時間達到7d后水穩基層運輸車輛即在底基層上面通行，底基層強度尚未完全達到。

2.2.3 運輸機械碾壓

因施工時臨時便道不通暢，水穩基層鋪筑材料運輸車輛在底基層上行駛，而運輸車輛多為改裝超載車輛，每輛車實際載重約為35t，遠超路面公路—Ⅰ級設計標準，且此時底基層作為直接持荷層，容易造成結構損壞。

3 處治方案

3.1 預防措施

3.1.1 填筑材料

底基層填筑優先選用粘性土，如果土質為粉砂土，需要進行土質改性。實踐證明，采用二灰土（水泥、石灰、土）的配比方案其強度很難達到設計要求，一般采用三灰土（水泥、石灰、粉煤灰、土）配比方案。三灰土配比方案的強度能夠達到設計要求，且工藝較為成熟；配比時要控制水泥用量，防止水泥用量大而造成的底基層開裂。

3.1.2 施工要求

施工順序為：布土、布粉煤灰、布石灰按照二灰土施工工藝標準進行，然后按照要求布水泥。三灰土的拌和宜進行4次，采用寶馬路拌機，保證拌和均勻、徹底，拌和后的混合料表面顏色一致，沒有花白現象及含水量略大于最佳含水量2%，即可進行整形碾壓。三灰土施工的控制要點是水泥的終凝時間，各道工序要緊密銜接，確保布灰、拌和、整平、碾壓等工序在水泥終凝時間內順利完成。雨季施工時要注意天氣變化情況，及時做好施工安排。將水泥、石灰、粉煤灰堆成大堆，表面要采用塑料布覆蓋，四周挖好排水溝排水。縮短施工長度保證當天成型。

3.1.3 養生

底基層施工結束后要盡快覆蓋養生，路段成型后要及時灑水養生，7d內保持其表面濕潤，未進行下一道工序之前禁止開放交通。進行自檢驗收，符合要求后再進行下道工序施工。雨季養護時要挖好排水系統，及時排除積水，避免底基層被浸泡。

3.1.4 避免車輛碾壓

不但養生期間禁止車輛通行，而且在底基層成型后強度達到要求的情況下也要禁止行車碾壓，特別是運輸車輛。在水穩碎石攤鋪時，首先要確保施工便道的通暢，運輸材料的車輛不得在底基層上行駛；其次，在運輸車輛等待卸料與攤鋪機之間的路段上，要優化交通流組織方案，盡量減少運輸車輛在路段上行駛的距離。

3.2 局部損壞處治方案

對于局部坑塘彈簧現象，挖除后直接填筑強度較高的水穩碎石。挖除含水量較大的土體時要清除干凈，挖除后的坑塘要規則成形。局部面積不大的表層松散可以用平地機刮平，如果厚度不大，可以在鋪筑水穩碎石時直接補平。

3.3 大面積損壞處治方案

對于段落較長的大面積損壞要采取全部挖除的方式，重新按照三灰土施工工藝進行鋪筑。原則上重新鋪筑的寬度為半幅路基，不能在半幅路基上進行局部挖除重鋪，避免因新老底基層之間搭接等因素而造成質量隱患。

4 結語

粉砂土并不是優質的路基底基層填筑材料，但受到地理因素限制，無法找到其他較好的填筑材料，或者以其他填筑材料取代時代價太大，此時可以對粉砂土進行改性，其中三灰土最為常見。底基層施工中要從材料選擇、施工到養生等環節嚴格控制，確保底基層各種性能指標滿足要求。而在底基層上鋪筑水穩碎石時要特別注意盡量避免運輸車輛對底基層的碾壓，以免造成底基層破壞而無法達到施工要求。

[1]中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工藝標準（路基、路面、隧道）[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2]王峰，程培峰，王立軍，等.粉砂土的工程性質及路基施工工藝研究[J].中外公路，2010，30（3）：42-45.

[3]杜學玲，李向紅，楊俊彪.三灰土路面底基層混合料配合比優化[J].路基工程，2009，（2）：38-39.