淺談水泥穩定碎石基層施工的質量控制

■　鄭水木（龍巖交通建設集團有限公司，龍巖　364000）

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淺談水泥穩定碎石基層施工的質量控制

■鄭水木
（龍巖交通建設集團有限公司，龍巖364000）

摘要水泥穩定碎石基層在高等級道路中廣泛應用，同時也暴露出施工過程中容易出現離析、局部松散破碎、干縮裂縫等問題。文章結合龍巖市赤水至龍門集鎮道路工程水泥穩定碎石基層的施工，從原材料選擇、配合比設計、施工工藝及施工過程控制等方面分析高等級公路路面基層的質量控制要點，同時提出施工過程注意事項及質量控制措施。

關鍵詞水泥穩定碎石基層質量控制

1　工程概況

龍巖市赤水至龍門集鎮道路工程，道路等級為公路一級、城市快速路，道路寬度60m（5m人行道、非機動車道+7.5m輔道+4.5m側分隔帶+12m主路機動車道+ 2m中央綠化分隔帶+12m主路機動車道+4.5m側分隔帶+7.5m輔道+5m人行道、非機動車道），路線全長4273.3米，主路路面結構層為20cm厚級配碎石墊層+ 20cm厚3％水泥穩定碎石底基層+20cm厚5％水泥穩定碎石基層+8cm厚粗粒式瀝青砼面層+6cm厚中粒式改性瀝青砼面層+4cm厚細粒式改性瀝青砼面層，5％水泥穩定碎石基層頂面交工驗收彎沉值LS=30.7（0.01mm）。

2　原材料選擇

（1）水泥作為穩定劑，其質量至關重要，應選用初凝時間4h以上和終凝時間較長（宜在6h以上）的低標號水泥，如普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥均可采用，不得采用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥。水泥各項技術指標應滿足技術規范的要求，初終凝時間是確定水泥穩定碎石的施工控制時間的重要依據。本工程選用十大牌P.C.32.5普通硅酸鹽水泥。

（2）集料在混合料中起骨架和填充作用，其質量控制指標主要是壓碎值和級配，為了把好質量關，應加強對料源檢查，在使用過程中應按規定頻率抽樣檢驗，不合格的材料不能用于工程中，并應及時清除出場。本工程采用當地赤水石料場生產的碎石和石屑，規格為：10～25（mm）、5～15（mm）和0～5（mm），碎石集料壓碎值為20.7％。對三種規格石料進行篩分試驗，根據篩分結果通過試算法組配混合石料，經計算混合石料級配滿足設計要求。

3　配合比設計

（1）根據公路建設項目辦及設計圖紙要求，結合當地材料和施工環境等實際情況，按照7天無側限抗壓強度4.0MPa進行混合料配合比設計。

（2）通過幾種石料級配試驗，確定摻配比例為：10～25mm碎石占40％，5～15mm碎石占35％，0～5mm石屑占25％，可滿足規范級配要求。石料篩分和混合石料級配計算結果（通過量）見表1。

表1　石料篩分和混合石料級配計算結果（通過量）表

（3）采用5％水泥劑量為標準，分別增加減少1％水泥劑量各做一組試驗，對三種不同水泥劑量的混合料做標準擊實試驗，確定出不同水泥劑量混合料的最大干密度和最佳含水量?；旌狭蠘藴蕮魧嵲囼灲Y果見表2。

表2　混合料標準擊實試驗結果表

（4）按規范規定制備試件測定7d無側限抗壓強度（工地壓實度按98％控制），從試驗結果來看4％劑量水穩碎石強度略低，安全系數小，5％劑量基本能夠滿足要求；6％劑量則強度過高不經濟，因此選用5％水泥劑量作為施工標準。7d無側限抗壓強度試驗結果見表3。

表3　7d無側限抗壓強度試驗結果表

4　試驗段施工

通過試驗段的鋪筑，獲取最優的施工配合比、精確的拌和時間、攤鋪速度、壓實機具的最佳組合及碾壓工藝、攤鋪系數及合適的作業長度等一系列控制參數，進行標準化施工。試驗段長度宜為100～150m，除強度及幾何尺寸滿足要求外，壓實度也是控制的關鍵環節，宜選用兩種或多種不同的碾壓組合，必要時可調整水泥及水的用量。具體實施步驟如下：

（1）施工前檢查底基層的高程、橫坡、平整度、寬度等指標并做詳細記錄。

（2）清除工作面上的松散粒料、灰塵、泥土和其他雜物。

（3）進行施工測量放樣：由測量人員準確量出路面中線、寬度線、高程，確定引導攤鋪機行走的標高基準控制線，要求將用鋼筋焊接的支桿按直線段10m間隔錠入地面，并用鋼絲繩拉緊，起到控制攤鋪機行走方向和高程的作用。

（4）按擬定方案組織施工，詳細記錄，及時觀測攤鋪厚度、攤鋪機行走速度、壓路機碾壓速度和碾壓遍數。

（5）試驗段施工結束后，立即檢測高程、厚度、平整度、壓實度、強度和路拱等。

（6）根據檢測結果、施工過程中采用的施工方法、施工工藝，施工人員、機械設備以及解決離析、局部松散破碎、干縮裂縫等問題的措施，總結分析后，確定大面積施工的施工配合比和施工方案。

5　混合料拌和

（1）采用集中廠拌法，WCB-500強制式拌和機2臺共2套，自動配料稱量系統按試驗段總結出的施工配合比進行配合。

（2）嚴格按配合比控制水泥劑量，水泥劑量太小，不能確保水泥穩定碎石的施工質量，而水泥劑量太大，既不經濟、還會使基層的裂縫增多、增寬，從而引起瀝青面層相對應的反射裂縫。

（3）攪拌過程要根據氣溫情況及運輸距離適時調整含水量的大小，拌和含水量根據規范、經驗及現場攤鋪碾壓的效果確定，一般情況下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％～2％，以彌補混和料運輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失，如果機械碾壓性能較好且經驗豐富時，應控制現場含水量比最佳含水量略低0.5％。

6　混合料運輸

采用大噸位的自卸運輸車運輸，在卸料和運輸過程中盡量避免中途停車和顛簸，以確?；旌狭喜划a生離析，此外，還要根據運輸距離和天氣情況，考慮混合料是否采用苫蓋，以防水分過分損失及表層散失過大。運輸車輛的數量按拌和站與施工現場的距離以及現場的攤鋪數量確定，車輛過多，攤鋪不及時就會造成現場混合料等待時間過長，水分散失或水泥已經開始初凝，車輛太少，現場機械等料時間過長，不利于施工進度的控制。

7　混合料攤鋪

7.1準備工作

（1）攤鋪前應對底基層進行驗收，全面檢查底基層的高程、寬度、橫坡度、壓實度、彎沉等，凡不合格的必須采取適當措施進行補救，同時要將其上的松散粒料、浮土、雜物清理干凈，開始攤鋪時，應灑水使其表面濕潤。

（2）施工放樣：首先是在已鋪好的底基層上恢復中線、邊線，直線段每20m設一樁，曲線段每10m設一樁，并在兩側外緣外0.3～0.5m設指示樁，然后進行水平測量。在各樁點上根據設計標高及試驗段確定的松鋪厚度設置攤鋪機水平傳感導線，導線采用直徑2～3mm的不銹鋼絲，用張緊器張緊并固定好，張緊力不小800N，每次架設長度不大于200m，鋼絲繩與鋼筋支桿間要固定好，一般在鋼筋支桿端刻出3mm槽，讓鋼絲繩正好卡在槽內并用扎絲固定，以防鋼絲繩上下滑動，應在攤鋪前和攤鋪過程中對導線進行復核測量，確保施工的準確性。

（3）松鋪系數：在試驗段施工中，通過定點、定樁位控制測量高程并記錄，得出松鋪系數為1.28～1.33，本工程取1.3的松鋪系數指導全線施工。

7.2攤鋪

（1）選用徐工RP953E型攤鋪機進行施工。采用在底基層上灑白灰線的方法確保攤鋪機行走方向的準確，混合料運至現場及時按確定的松鋪厚度均勻、勻速的攤鋪，攤鋪過程中盡可能少收料斗，嚴禁料斗內混合料較少時收料斗，攤鋪機要保持適當的速度均勻行駛，不宜間斷，以避免基層出現“波浪”和減少施工縫，如因故中斷2h時應設置橫向接縫，攤鋪機應駛離混合料末端。試驗人員要隨時檢測混合料的配合比和水泥劑量，并及時反饋拌和站。必須配備專人消除粗細骨料離析現象，如果發現粗集料窩應予鏟除，并用新拌混和料填補，此項工作必須在碾壓之前進行，嚴禁薄層貼補。

（2）本工程受原縣道交通組織影響，必須保持半幅通車，只能半幅施工。在前一幅放樣時，向中線外側放寬30cm，以便縱縫的處理，縱縫必須垂直相接，嚴禁斜接，上下層縱向結合部位置應錯開距離不小于1m，盡可能避開行車道位置。

（3）對于攤鋪機無法攤鋪的路段或部位采用人工攤鋪，并嚴格控制基層縱橫坡和平整度。

8　碾壓

（1）壓路機（按其噸位大?。┰谀雺哼^程中按照“穩定—振動—收面”和“先輕后重，先慢后快，先邊后中”的原則進行階梯型碾壓，碾壓長度不小于50m，碾壓時控制混合料的含水量處于最佳值，有時還需人工補水（簡易噴霧器）。

（2）用輕型壓路機并配合12t以上壓路機在結構層全寬內進行碾壓。碾壓段長度根據試驗段確定的長度及氣溫情況確定，氣溫高時，水分蒸發快，縮短碾壓段長度，反之，可適當延長碾壓段長度，以40～50m為宜，過短則易造成平整度較差。初壓采用膠輪壓路機及鋼輪壓路機分別靜壓一遍，復壓采用振動壓路機低頻高振2遍然后高頻低振2遍，終壓采用鋼輪壓路機或膠輪壓路機靜壓1～2遍，碾壓速度初、終壓宜為1.5～1.7km/ h，復壓宜為2.0～2.5km/h，直線和不設超高的平曲線段，由兩側路肩向路中心碾壓，設超高的平曲線段，由內側路肩向外路肩進行碾壓。碾壓時，輪跡應重疊1/2輪寬。相鄰兩段的接頭處，應錯成橫向45°的階梯狀碾壓。嚴禁壓路機在已完成或正在碾壓的路段上“調頭”和急剎車。自拌和至碾壓結束原則控制在2h以內。

（3）壓實后的基層表面應達到平整，無輪跡和隆起的現象，平均壓實度達98％以上，滿足《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2004）的要求。

9　養生

（1）每一段碾壓完成且自檢壓實度合格后，立即進行養生，不能延誤。

（2）養生采用麻袋覆蓋，因當地有麻紡廠用麻袋較為經濟，覆蓋后用灑水車灑水，由于麻袋能吸水并保水時間較長，在氣溫較高的夏天每天只需灑透3～5遍水，且麻袋結實，周轉期長，成本低，養生效果較好，也可以用草袋等（不允許使用土）。

（3）在養生中特別應注意對兩個側邊的養護，養護不宜少于7d，在養生期間應封閉交通，嚴禁車輛通行。

（4）養生期結束后應立即清除麻袋、浮土雜物，噴灑透層油（乳化瀝青），待2h后，均勻灑鋪0～5mm石子，用6～8t輕型壓路機碾壓后方可開放交通。

10　控制要點

10.1前場

（1）含水量控制：當攤鋪現場混合料含水量接近最佳含水量時，壓實度才能得到保證。含水量過大，既會出現“彈軟”、“波浪”等現象，影響混合料可能達到的密度和強度，也會增加混合料的干縮性，使結構層容易產生干縮裂縫；含水量過小，混合料易松散，不容易碾壓成型，也會影響混合料可能達到的密度和強度。石屑、碎石每天使用前取2個樣品測其含水量，以便及時調整施工配合比。施工中除了對拌和時水分控制外還應注意氣溫、天氣的影響，現場技術人員應及時將混合料碾壓后的效果反饋給拌合站，以便拌合站對含水量及時進行調整。

（2）平整度控制：攤鋪機攤鋪后，自檢員應及時用3m直尺或沒有變形的鋁合金尺條檢查其平整度，不符合要求的地方即時用人工整平，已形成的基層應及時檢測。

（3）壓實度控制：若發現壓實度不足的現象，及時補壓避免留下隱患（碾壓取樣必須在初凝前結束）。

（4）時間控制：施工過程中一定要嚴格控制混合料的拌和、運輸、攤鋪及碾壓時間。

（5）管養：碾壓終了，應及時覆蓋灑水養生，并派專人分段看管，封閉交通，禁止車輛通行，并對被風吹動的或沒有覆蓋好的地方及時補蓋。灑水應由專人專車負責，保持養護期內水泥穩定碎石基層表面始終保持濕潤。

10.2后場

（1）原材料控制：杜絕不合格材料進場，水泥每批次或每500t檢測一個樣品，進行標號、初凝時間、終凝時間、安定性和細度指標的檢驗；碎石每2000m3取2個樣品進行顆粒分析、相對密度，吸水率、壓碎值試驗。

（2）混合料拌和質量的控制：檢查生產的實際配合比是否在容許的偏差范圍內，尤其是級配和水泥劑量的控制。拌和場應配置一名試驗工程師和一名試驗員，隨時抽查水泥劑量和級配情況，一旦發現混合料的質量有異常，及時通知暫停生產，待排除故障后再繼續生產。

11　結語

水泥穩定碎石基層在高等級道路中廣泛應用，施工工藝較為成熟，經過龍巖市赤水至龍門集鎮道路工程的基層施工，以下幾點值得探討：

（1）采用分級的石料進行拌和的混合料均勻且級配容易控制，建議基層集料采用2～3擋石料進行配料，但是臨時拌和廠，占地面積小，應做好各級粒料的隔離，避免混雜。

（2）水泥穩定碎石基層施工應盡量避免高溫天氣下施工，原因是水份蒸發快，含水量難以控制，混合料不易成型。

（3）水泥穩定碎石基層采用麻袋覆蓋養生較好，但在連續陰雨天的時候，養護期間應封閉交通，嚴禁車輛在鋪麻袋的基層上行駛，否則麻袋被碾爛，粘在基層上難以清除，給透層施工造成困難，若清除不盡，將影響透層的施工質量，造成質量隱患。

參考文獻

［1］JTG/T F20-2015，公路路面基層施工技術細則［S］.北京：人民交通出版社，2015.

［2］JTG E40-2007，公路土工試驗規程［S］.北京：人民交通出版社，2007.