高速公路水泥穩定碎石基層施工質量控制與檢測

武 曉 燕

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

高速公路水泥穩定碎石基層施工質量控制與檢測

武 曉 燕

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

對基層結構應符合的具體要求進行了說明，根據水泥穩定碎石基層原理，從原材料選擇、混合料設計、施工質量控制等方面入手，闡述了減少路面反射裂縫產生的措施，以確保施工質量。

基層，水泥穩定碎石，裂縫，質量控制

近些年來，我國交通事業發展迅猛，公路的客貨運量增長迅速，特別是重型載重車輛日漸增多。這些都對路面結構的使用性能提出了越來越高的要求。在我國，由于半剛性基層具有的強度高、承載力大的特性，使得其成為高等級路面的主要結構類型。但半剛性基層抗變形能力低、脆性大，容易形成路面反射裂縫，這成為公路路面損壞的重要原因之一。

水泥穩定碎石是屬于半剛性基層的一種，能夠適應多種施工環境，是當前公路建設中最常見的一種基層攤鋪技術。水泥穩定碎石基層具有足夠的強度和穩定性、較強的抗沖刷能力等優點，廣泛用于高等級公路的基層或底基層。但其并沒有消除半剛性基層易產生反射裂縫的缺陷，減少反射裂縫的產生是充分發揮路面結構整體性能的關鍵之一。我國是水泥生產大國，在今后很長一段時間內，水泥穩定碎石基層是我國公路建設基層的主要類型之一。因此，對水泥穩定碎石基層進行研究，為更為廣泛的應用提供經驗。

1 對基層結構的要求

路基是公路的承重主體。路基是公路路面正常發揮性能的基礎，除了土體自重和路面的結構重力由其承受外，由路面傳遞來的行車荷載也要承擔。因此，路基必須符合以下要求：

1)具備足夠的強度和剛度。必須能夠承受車輪荷載的反復作用，基層材料的剛度必須與面層剛度相配，以避免面層由于過大的拉應力或拉應變而過早開裂破壞。

2)足夠的水穩定性和冰凍穩定性。進入路面結構層中的水分增大土基層和底基層含水量，使得路基強度大大降低，導致路面破壞。當水分滯留在基層結構中時，在行車載荷作用下對基層產生沖刷，致使板下脫空。在冰凍地區，這種危害更大。就各種基層材料的水穩定性而言，水泥穩定粒料的最好。

3)收縮性小。半剛性材料結合料為水泥，其本身的溫縮和干縮性質,在外界溫、濕度變化時，容易導致基層開裂。

4)層間結合良好。基層上的局部松散是導致瀝青面層碎裂破壞的一個重要原因。基層表面應該結構均勻，無松散顆粒。在噴灑透層油和下封層油前，應該將表面的浮土及粒料顆粒表面的薄層松散料掃除。

5)有足夠的平整度和抗沖刷能力。

2 水泥穩定碎石基層原理

水泥穩定碎石是一種半剛性板體結構。該結構特點是以級配碎石為骨料，使用一定數量的膠凝材料和灰漿將骨料的空隙進行有效填充。在該結構中，壓實強度是通過級配碎石形成的嵌擠鎖結來實現的，再在碎石空隙中填充足夠多的灰漿體積。該種結構的初期強度高，隨著齡期的增加，基層會很快結成板體，具有較高的強度、抗滲度和抗凍性。

通過多例的水泥穩定碎石基層病害可以分析出，水泥的溫度敏感性是導致病害發生的根本。水泥本身具有溫縮和干縮性質，在外界溫度和濕度變化時，熱脹冷縮效應導致基層開裂，出現反射裂縫。同時，不透水性導致水分聚積，導致基層強度剛度降低、出現整塊斷裂，且細顆粒被帶走，產生唧泥等病害。

3 施工中的質量控制

在施工中，為確保水泥穩定碎石路面基層滿足設計和使用性能的要求，最大限度的減少反射裂縫的發生，除了合理的結構設計、路基強度滿足要求外，施工前的原材料選擇和混合料設計及施工中的質量控制是確保施工質量的要點。

3.1 原材料選擇

在施工中，要求水泥，集料的相關參數要達到規范要求。原材料試驗目的是檢測原材料是否符合設計要求，能否用來進行施工。

水泥，通過取得水泥膠砂強度、水泥安定性、水泥凝結時間等相關參數，確定水泥的質量是否適宜應用。

集料，包括粗集料和細集料，對其進行含水量、干密度、壓碎值、針片狀含量等性質檢測，通過篩分實驗得出每種集料的級配比例，通過計算得出配合比。

3.2 混合料設計

通過重型擊實實驗、水泥劑量、抗壓強度、延遲時間等的檢測，取得實驗數據，合理確定混合料配合比。

在混合料組成設計中，按照水泥穩定粒料保濕養生6 d、浸水1 d的無側限抗壓強度3 MPa～5 MPa的標準，可確定水泥劑量和混合料的最佳含水量。

在配合比設計中，我們必須注意到在水泥穩定碎石基層中，強度指標在很大程度上取決于水泥含量。隨著水泥劑量的增加，其強度也將顯著提高。隨著水泥用量的增加，混合料7 d無側限抗壓強度逐步增長。可以看出，水泥用量對基層強度的影響是十分顯著的，混合料中水泥用量的增大，混合料強度也隨之增大。同時，我們必須注意到，隨著水泥含量的增加，雖然水泥穩定碎石基層強度會明顯增加，但其抗裂性能也會降低。因此，應當合理確定水泥劑量。

3.3 施工中的質量控制

取得實驗室試驗數據和驗證，以合理確定混合料的級配比和混合料的拌和時間、標準施工流程及工藝、攤鋪中的速度和作業長度、碾壓工藝和機具組合等一系列施工中所需要的控制參數，然后才可以進行正式施工。

在施工中，各工序應注意以下問題：

1)下承層。下承層表面應平整、堅實，具有規定的路拱，平整度和壓實度應符合規定。新完成的底基層或土基，必須按規定進行驗收。凡不合格的，必須采取措施使其達到標準后，方可鋪筑。下層進行鋪筑7 d后，進行鉆芯取樣，能取出完整的芯樣，方可進行上層的施工。

2)拌和。在正式拌制前，先調試所用設備。每天開始攪拌前，檢查集料的含水量。正式生產后，指定專人按規定時間進行混合料檢查，以確定混合料的配合比符合設計要求。在進行高溫作業時，按照溫度變化及時調整含水量。混合料裝車時車輛應前后移動，分三次裝料，避免離析。

3)攤鋪。進行攤鋪作業時，建議使用兩臺鋪機一前一后形成梯隊立模作業，需注意兩臺攤鋪機的速度、振動頻率等應一致，以確保接縫的平整。攤鋪機應勻速、不停歇。螺旋分料器需勻速不間歇的旋轉送料，且全部埋入混合料中。攤鋪機后設專人消除離析現象。

4)碾壓。碾壓宜在水泥初凝前完成，分為初壓，復壓和終壓，應密切銜接配合，一氣呵成。進行初壓時，宜采用26 t以上的膠輪壓路機或振動壓路機采用靜壓的方式，應緊跟攤鋪機，將碾壓速度控制在1.5 km/h左右，初壓遍數為2遍～3遍，壓實度應達到90%以上。進行復壓時，應采用20 t以上振動壓路機，碾壓速度控制在2.0 km/h左右，碾壓遍數不低于7遍。碾壓完畢后，應確保壓實度達到設計要求，基層表面無明顯輪跡。

5)養生。碾壓結束后立刻開始進行養生，使用土工布、麻袋布或薄膜等進行覆蓋養生。養生期間，應采取隔離措施，進行交通封閉，禁止一切車輛通行。

4 施工質量的檢測措施

碾壓完成以后應立即進行施工質量檢查，建議采用壓實度檢查和鉆芯取樣核查相結合的辦法。路面壓實度應達到設計標準，不得低于規范的要求。進行鉆芯取樣核查時，取樣應每幅每200 m一次。7 d必須取出直徑150 mm的完整芯樣。在寒冷地區，時間可以延長。

進行的檢測項目有：半剛性基層無側限抗壓強度檢測、無結合料柔性基層的材料CBR測試、結合料劑量檢測、壓實度檢測、路面結構層厚度檢測、回彈彎沉檢測等。

5 結語

高速公路建設的復雜性和道路本身的特點，使得水泥穩定碎石基層產生裂縫的因素各不相同，產生裂縫是不可避免的。在高速公路的施工中，嚴格規范施工工藝和流程，確保路面基礎具有足夠的強度和穩定性，最大限度的減少裂縫的產生。

水泥穩定碎石基層具有強度高、水穩性好、易施工、適應性廣等特點，已越來越多的應用于交通量較大的路面基層中。在施工中，從原材料質量管理、混合料設計和施工質量控制三個方面入手，確保施工質量，將大大減少反射裂縫的產生。

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[3] 黃少萍.淺談抗裂水泥穩定碎石基層試驗檢測的質量控制[J].科技致富向導，2011(12)：261-263.

[4] 王利君.水泥穩定碎石基層常見質量問題[J].山西建筑，2014,40(10):156-157.

The construction quality control and detection of highway cement stabilized gravel base

Wu Xiaoyan

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

This paper described the specific requirements of base structure, according to the cement stabilized gravel base principle, from raw material selection, mixture design, construction quality control and other aspects, elaborated the measures to reduce the pavement reflection cracks, so as to ensure the construction quality.

base, cement stabilized gravel, crack, quality control

2015-02-11

武曉燕(1986- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)12-0167-02

U416.214

A