水泥穩定碎石基層施工質量控制研究

黃學兵

(貴州陸通集團監理有限責任公司)

1 工程概況

某高速公路是全國高等級公路網國道主干線同江－三亞高速公路的一段，既是高速公路網的重要組成部分，也是粵西交通大動脈，全長126 km，2000年9 月動工，計劃2003年6 月通車。按平原微丘區設計，雙向四車道，寬28 m，全互通、全立交、全封閉，路面結構上面層為4 cm 瀝青混凝土AK－16A，中面層為5 cmAC－20 中粒式瀝青混凝土，下面層為6 cmAC－25 粗粒式瀝青混凝土;1 cm 厚瀝青中砂下封層，18 cm 水泥穩定碎石上基層，18 cm 水泥穩定碎石下基層，20 cm 水泥穩定粒料底基層，15 cm 級配碎石墊層。

2 水泥穩定碎石基層的工作原理及結構特點

2.1 水泥穩定碎石基層的工作原理

水泥穩定碎石是以級配碎石為骨料，采用了多項膠凝材料和足夠的砂漿，總體積的填補了材料中的骨料之間的空隙，而后在攤鋪壓實后再加以使用。其壓實的程度較高，接近緊湊，強度壓實主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理，同時有足量的灰漿用以填補砂漿骨料空隙。

水泥穩定碎石的建設初期其強度較高，并且強度與建設好的時間成正相關，在建設好以后強度迅速增加，并且會較快的形成板體，它具有高強度和抗凍性以及更好的抗滲性能。水穩水泥材料比其他的路基材料強度要更高，其通常混合3%～7%的材料，7 d 的無側限抗壓強度可達1.5%～4.0%，在其成型以后即便是遇到雨水也能夠保持不渾濁，表面堅固性不會受雨水的影響，是理想的高等級公路基礎材料。在整個施工過程必須在水泥的最終凝固之前完成，并一次性達到質量標準，否則在完成施工以后修整的難度較高。因而需要加快施工進度，提高機械化設施的施工效率。水穩的施工方法符合現代化大規模機械化發展的方向。

2.2 水泥穩定碎石基層的結構特點

(1)高強度:只要基層混合灰劑量不超過6%，其強度可達到為6 MPa 以上。

(2)水穩定性好:只要結構成型便不害怕水體的侵蝕，其一些性質與水泥混凝土較像。

(3)抗疲勞能力較強。因為它的高強度，具有較好的穩定性和耐用性，比其它結構更穩定。

(4)操作方便:基層混合料易生產，易混合。根據分級灰劑量某些情況下，水含量容易控制，可以根據監視的情況來隨時進行調整。

(5)半剛性:因為與混凝土是不同的，所以不會由于收縮產生裂縫。

(6)長期成本低:其長壽命，可以節省重復費用，降低施工成本。

3 施工控制要點

3.1 材料的選擇

在道路施工過程中，要注意原材料的選擇，不僅要注意其終凝時間，還要注意其標號。原材料的質量對整個工程有著十分重要的影響，最好采用的是礦渣硅酸鹽水泥。這種類型的水泥凝聚時間在3 h 以上，水泥的凝聚時間不能較短，也不能選擇那些易變質的水泥。采用凝聚時間比較長的水泥原料，可以保證有足夠的時間來進行拌合、運輸、攤鋪以及碾壓等工作。在水泥碎石基層主體中，最為關鍵的原料為集料，集料在一定程度上決定著水泥的強度。集料主要是由一些堅實度以及耐久性比較強的巖石構成。根據實際的施工過程可知，在施工時，使用的粗集料的粒徑應在31.5 mm 以內，較粗的集料因其中含有大量顆粒較大的石子，在進行拌合、運輸和攤鋪工作時，會出現集料分布不均勻的現象。不僅增加了基層裂縫出現的幾率，而且在一定程度上影響了基層材料的收縮性。此外，集料中不應有土等雜質，還應注意施工過程中水的控制，集料中的水分對水泥的壓實度、強度等方面都有著一定的影響。現場集料含水量變化范圍如圖1 所示。

圖1 現場集料含水量變化范圍

3.2 混合料的拌和

水泥穩定碎石基層施工進行過程中，首先要做的工作就是混合料的拌合。要對攪拌設備進行檢驗與調試。之后需要檢驗混合料的原料的組成，還應注意含水量都要達到一定的標準。如果集料出現變化，需要對攪拌設備及時進行調整。同時還需要根據外界環境的變化來調整集料中的含水量。集料中的水泥混合量也要控制得到，如果攝入的水泥量太多，不僅會增加基層路面的裂縫，影響公路的使用壽命以及質量，而且會增加企業的成本。如果攝入的水泥量太少，那么基層路面的施工質量無法得到保證。水泥穩定碎石施工級配如表1 所示。

表1 水泥穩定碎石施工級配

3.3 混合料的運輸

水泥穩定碎石基層施工的第二個環節就是混合料的運輸，運輸過程中要注意運輸設備的選擇以及運輸過程中混合料的養護工作。應充分考慮到拌合站的工作效率以及攤鋪能力來合理安排運輸設備。將攪拌好的混合料輸送到施工工地中，在裝車之前，為保證混合料受力均勻，應保證運輸車內有較高的平整度。之后，在運輸過程中，為了防止混合料水分流失，需要對原料上面鋪上一層塑料布。同時要保證車速均勻，速度盡量緩慢，保證混合料原本的性能。

3.4 混合料的攤鋪

水泥穩定碎石基層施工的第三個環節就是混合料的攤鋪工作，在攤鋪之前，需要選定試驗路段，將運輸過來的混合料要及時攤鋪。為保證公路路面的美觀及質量，攤鋪機在工作時，速度要均勻且連續，不能出現暫停的情況。在這個環節中，相關的質檢人員工作態度要格外認真，對原料中的配比以及水泥劑量要及時檢查并及時反饋給相關部門。同時施工人員對路面的混凝土鋪設的厚度及時檢驗，對于有問題的集料應及時處理，同時要做好新拌混合料的供給工作，采用攤鋪機整體攤鋪。通常情況下，攤鋪機采用走鋼絲的方法來控制施工質量，因而要將鋼支柱之間的距離控制在10 m以下。此外，對于攤鋪機無法工作的區域，需要采用人工攤鋪結合的方式。

3.5 混合料的壓實

水泥穩定碎石基層施工的第四個環節就是混合料的壓實工作，這是保證路面工程質量的關鍵。在進行碾壓工作之前，需要判斷混合料的含水情況，因為水泥穩定碎石混合料中的顆粒粘結力較低，在碾壓過程中很容易出現錯位的現象，所以，要選擇全輪驅動的鋼輪碾壓機。同時還要注意混合料性能的要求，應選擇混合料含水量在最合適的時間開展碾壓工作，同時要按照由里到外、由兩邊向中間的原則來開展碾壓工作。同攤鋪機工作一樣，碾壓機在對混合料進行碾壓的過程中，速度同樣要勻速緩慢，速度一般在1.5～2.4 km/h之間，為了防止基層表面遭到破壞，禁止碾壓機在路面掉頭或者急剎車。此外還需要做好水泥穩定碎石的保養工作。在天氣比較炎熱或者干燥的狀況下，為了防止其表面的水分蒸發速度過快，應在表面撒一些水。如果在碾壓過程中出現了起皮的現象，要及時補充新的穩定碎石混合料。

3.6 質量檢驗

水泥穩定碎石基層施工的最后一個環節就是質量驗收，要保證檢測率達到應有的標準。質量檢驗其實也包括在施工之前的混合料的質量檢驗，同時也包括工程完工后的路面壓實的檢測。水泥穩定碎石基層試驗段檢查項目及檢驗標準如表2 所示。

表2 水泥穩定碎石基層試驗段實測項目

4 結束語

綜上所述，水泥穩定碎石的應用越來越廣泛，因而要注重其在路面基層施工質量，優化施工質量，就必須注重各個環節的施工要點，并進行嚴格控制，從而保證路面工程的整體質量。

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