骨架密實型水泥穩定碎石基層施工質量控制

張曉軍

摘要：由于骨架密實型水泥穩定碎石基層混合料易離析，石屑質量敏感，因此施工時要嚴格控制原材料，選擇良好的級配，經過振動壓路機合理壓實，提高了水泥穩定碎石混合料的密實度，增強了基層的抗沖刷性能。施工過程中的拌和、運輸、攤鋪及碾壓工藝要求也應有所提高。

關鍵詞：骨架密實；半剛性基層；水泥穩定碎石；振動成型

中圖分類號：U416.214文獻標志碼：B

Abstract： Given that the mixture with skeleton dense gradation for cement stabilized macadam base is prone to segregate and is sensitive to the quality of gravels， strict control of raw materials and favorable gradation are required. The density of cement stabilized macadam base is achieved by vibratory rollers， and reasonable compaction enhances the erosion resistance property. Meanwhile， the requirements for the mixing， transporting， paving and compacting procedures should be tougher.

Key words： skeletondense； semirigid base； cement stabilized macadam； vibratory compaction

0引言

現行瀝青路面設計規范提出的各類無機結合料穩定粒料類基層材料，其級配是連續的，是根據最大密實原理，得出最大干密度及其對應的含水量、水泥用量等設計而成。級配結構類型的劃分是借鑒瀝青瑪蹄脂穩定碎石級配設計原理，以粗骨料的間隙體積和細料的毛體積作比較。如果粗骨料之間的間隙體積小于細料的毛體積，那么這種結構類型稱為懸浮密實型；反之，稱為骨架空隙結構；如果二者體積相差不大，就稱為骨架密實型結構。

《公路路面基層施工技術規范》（JTJ 034—2000）中推薦的水泥穩定碎石混合料的級配范圍如表1所示。

半剛性基層的結構類型決定適用的工程環境和路用性能，要根據公路等級和工程對強度、抗裂性、抗沖刷能力及抗凍性的要求進行選擇[12]。通過大量的試驗和工程實踐發現，符合《公路路面基層施工技術規范》中懸浮密實型混合料級配的水穩基層不僅強度能夠滿足設計要求，便于施工，而且能夠有效避免混合料離析。若這種混合料細料太多，水泥穩定碎石基層容易開裂，且抗沖刷性能不好。為解決這個問題，很多有經驗的工程技術人員開始研究骨架密實型水泥穩定碎石基層。由于骨架密實型水泥穩定碎石基層結構中粗集料比較多，故石子與石子之間產生了嵌擠作用，使得混合料強度提高；粗集料之間的空隙又由適當體積的細料填充，經過振動壓路機合理壓實，提高了水泥穩定碎石混合料的密實度，增強了基層的抗沖刷性能[3]。

1原材料質量控制

石料的優劣是水泥穩定碎石基層的抗裂功能能否充分發揮的最關鍵因素之一。但中國石料質量控制不嚴，骨架懸浮結構對石料的配比、細集料的砂當量要求相對較低；而骨架密實基層對石料的級配、細集料的砂當量要求較高，且粗集料的單粒石料最大粒徑不得超過315 mm，壓碎值控制在30%以內，有機質的含量不宜超過2%，硫酸鹽含量不超過

025%。石料的顆粒組成滿足設計要求，即單檔石料的級配和合成級配均應滿足設計要求。石屑往往是原材料質量控制中的薄弱環節，石屑粉塵含量過多，易使半剛性基層溫縮、干縮開裂，路面運營中產生反射裂縫，造成路面早期損壞。建議工程中應加強對石屑質量的控制：0075 mm篩孔通過率不大于15%（水洗法）；小于06 mm的顆粒液限小于28%，塑性指數小于9；砂當量不小于50%。

2配合比控制

骨架密實型水泥穩定碎石由粗集料、細集料、水泥組成，優質的混合料具有良好的力學性能、抗沖刷能力、較小的溫縮、干縮系數，并配有良好的施工。高品質的半剛性基層需要混合料合理的級配及良好的壓實[4]。為提高路用性能，須采用現場有代表性的樣品進行室內配合比設計（采用振動成型方法）。

配合比設計完成后，拌和站應嚴格按照設計級配控制原材料用量。水泥用量可以比設計用量高05%。用水量要根據天氣、原材料含水量和現場情況進行調整，保證混合料表面濕潤，碾壓過程中混合料不粘輪，路面不產生彈簧現象。

施工季節對骨架密實結構基層的影響也很大，冬季施工溫度最好不低于5 ℃，否則強度增長不均勻會導致取芯不完整，配合比不宜太粗。高溫施工時，由于強度增長快，在同等水泥劑量下，如果施工能力跟得上，級配可適當粗一點。

3施工控制

結合商登高速商丘段土建各標水泥穩定碎石基層具體實施情況，總結出骨架密實型水泥穩定碎石基層施工控制的要點[56]。

本項目水泥穩定碎石基層設計厚度為52 cm，其中底基層18 cm，水泥劑量3.5%；基層34 cm，分2層攤鋪，每層17 cm，水泥劑量4.5%。

3.1施工準備階段控制要點

（1） 原材料應檢驗合格，堆放合理。

（2） 原材料含水量應實時監控，保證配比。

（3） 裝載機取料、上料應均勻，防止串料。

（4） 拌和機流量控制應準確，定時進行配比檢查。

（5） 拌和站生產能力應有富余。

3.2施工階段的注意事項

（1） 控制水泥劑量、含水量、配比石屑用量等。

（2） 混合料應拌和均勻。

（3） 運輸車數量應滿足不間斷攤鋪作業，注意加蓋蓬布。

（4） 攤鋪機加橡膠擋板，避免收斗。

（5） 攤鋪一定距離后應盡快完成碾壓，機械組合合理，碾壓遍數根據壓實度調整。

（6） 碾壓檢測合格后立即進行灑水覆蓋保濕養生。

3.3養生及取芯時的注意事項

（1） 剛剛碾壓完成的結構層嚴禁大量灑水。

（2） 養生期間加強交通管制。

（3） 取芯時操作合理，防止污染，注意填補。

4施工過程

施工準備階段應加強對石料的管理，石料的質量控制是基層施工的關鍵，也是最難控制的一個環節，要下大力氣，否則無法發揮骨架密實結構的優勢。控制含水量，石屑要搭大棚保護，以免受淋結塊，含水量過大，影響混合料質量，如圖1所示。要對石料的含水量進行實時監控，保證配比準確。拌和機流量控制檢查：對混合料進行篩分檢查，如發現配比偏差，應立即進行調整；拌和站生產能力應能保證現場連續施工，施工時運輸車數量足夠，避免攤鋪機收斗。

施工階段拌和站配料必須準確，調整好上料皮帶輪的轉速。水泥劑量控制在05%以內，用水量控制在05%以內，各檔集料用量偏差不大于2%；混合料拌和要均勻，如發現拌和不均，可適當減少拌和量；運輸車注意加蓋蓬布，排除“距離近、天氣陰就不用蓋”的做法；為了防止混合料在攤鋪過程中離析，應在攤鋪機前擋板底部和卸荷口處增設橡膠檔板；碾壓機械合理組合，碾壓工藝恰當，碾壓遍數根據現場實測壓實度進行調整。壓路機噸位、數量應合理，保證在規定時間內完成碾壓。碾壓完成經檢測合格后，應立即進行覆蓋灑水保濕養生。

剛剛碾壓完成的結構層嚴禁大量灑水，保持表面濕潤即可；養生期間加強交通管制，除灑水車外其余車輛一律不準通行；取芯時應操作合理，防止污染，注意填補，且選擇經驗豐富的操作手，鉆進速度均勻，鉆入深度要達到前一層的表面，注意用海綿或抹布將取芯機的四周圍住（圖2），以免污水污染基層（圖3），取芯后的芯洞應立即用基層混合料填補完整并夯實；半剛性基層芯樣應盡量少取，因為取芯后留下的芯洞容易形成薄弱環節，引起基層的破壞。

5裂縫控制

經調查，發現水泥穩定碎石基層的裂縫存在一定的規律性[7]。平原區高速公路骨架密實型水泥穩定碎石基層的裂縫有3種：第1種裂縫長達6 m左右（單幅設計寬度11.9 m），這種裂縫集中出現在水泥劑量大、細集料多、含水量大的路段，是混合料自身引起的干縮裂縫，由于工程采用雙機聯鋪，如果某車混合料出現異常，只會影響到半幅的寬度；第2種裂縫出現在橫向排水管的位置，長度為單幅寬度，深度貫穿3層基層；第3種是雙幅對應樁號同時出現的裂縫，這種裂縫是由于土基處理不當造成的。

因此，提高水泥穩定碎石基層的整體質量，不僅要從混合料入手，還要保證工程的每道工序都符合要求，這是環環相扣的。

6結語

骨架密實型水泥穩定碎石基層工程對施工單位要求很高，施工方必須要有足夠的經驗才能保證工程的順利完成。骨架密實型混合料對原材料、含水量、水泥劑量等都很敏感，施工中任何一個環節的疏忽都會導致混合料質量不合格，包括混合料的運輸和基層的養護工藝。這不僅對施工單位提出了更高的要求，也是對監理和業主的考驗。因此，優秀的工程需要各方的共同努力，需要每個參與人員堅守崗位，各盡其責。

參考文獻：

[1]沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].北京：人民交通出版社，1998.

[2]沙愛民.半剛性路面材料結構與性能[M].北京：人民交通出版社，1988.

[3]張紅春. 骨架密實路面理論及配套施工技術[M].北京：人民交通出版社，2010.

[4]王立久，劉慧.骨架密實型瀝青混合料集料級配設計方法[J].中國公路學報，2008，21（5）：69.

[5]JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[6]劉志，袁景軍.骨架密實型水沼穩定碎石基層施工質量控制[J].筑機機械與施工機械化，2011，28（10）：196198.

[7]蔣應軍.水泥穩定碎石基層收縮裂縫防治研究[D].西安：長安大學，2001.

[責任編輯：譚忠華]