淺談水泥穩定碎石在市政道路施工中的應用

李付英

摘 要：近年來，隨著國民經濟的飛速發展，交通運輸量日益增多，車輛承載力也日漸增高。為適應城市經濟的發展，在市政道路基層中引入水泥穩定碎石，因其具有板體性、水穩定、抗凍性好及早期強度高等優點而被逐漸廣泛用。

關鍵詞：水穩；作用；特點；選用

近年來，隨著國民經濟的飛速發展，交通運輸量日益增多，車輛承載力也日漸增高。為適應城市經濟的發展，在市政道路基層中引入水泥穩定碎石。水泥穩定碎石（簡稱水穩）是一種無機結合料穩定類材料，它是將碎石、石屑、水泥等材料通過攪拌、攤鋪、壓實和養生而形成的一種路面基層施工方法，因其具有板體性、水穩定、抗凍性好及早期強度高等優點而被廣泛用，行車驗證效果良好。

1 水穩的作用

水穩基層是半剛性材料基層，主要是作為瀝青面層的下承層，承擔瀝青面層傳遞的行車垂直荷載，并將荷載均勻地分散在路基中。由于水穩基層是瀝青路面結構中主要的承重層，對瀝青路面起到穩定支撐的作用，其施工質量直接影響到瀝青面層的使用性能和壽命，因而應該加強對水穩施工技術的研究和應用。

2 水穩的主要特點

2.1 材料組成。水穩的組成材料主要有：水泥、粗細集料和水。水泥通常使用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，集料包括人工碎石和石屑。水穩的組成材料較為簡單，不包括任何特殊性的材料，料源廣泛，取材方便。

2.2 施工工藝。水穩常采用集中拌和、機械攤鋪的方式進行施工，施工工藝簡單，生產能力強，機械化水平高，可形成規范化流水作業，具有效率高、工期短、質量穩定等優點。

2.3 材料特性。水穩是一種整體性材料，其結構為半剛性，板塊效應突出，具有較好的受力特性，同時具有較高的強度、抗滲能力和抗凍能力，因而非常適合作為道路基層材料。

2.4 特定因素。水穩施工受細集料、水泥及含水量的影響，易發生干縮和冷縮現象，產生裂縫；由于水穩中包含水泥等膠結材料使施工過程有一個時間限制，因而必須在水泥終凝前一次性完成且達到質量標準，否則不易碾壓密實且影響水穩的整體性，進而影響其強度。

3 水穩材料的選用

3.1 水泥。由于不同種類的水泥具有不同的干縮性，而干縮性小的水泥在固化過程中產生的收縮應力較小，不易形成裂縫，因此在水穩施工中應選用干縮性較小、標號較低的水泥，其初凝時間應超過3h，終凝時間應超過6h，水泥強度等級應不小于32.5MPa，且3d抗壓強度不小于18Mpa，其他指標必須符合國家規定。

3.2 粗細集料。（1）碎石：水穩中單個碎石的最大直徑應小于31.5 mm，碎石應根據10～30 mm的級配要求進行合理級配。具有良好的級配往往具有良好的強度和耐用性。考慮到碎石在基層的受力特性，一般都選擇有棱角且外形接近立方體的反擊破石料，同時要求石料的壓碎值不超過30%，磨耗值不超過35%。（2）石屑：石屑是通過篩分設備最小篩孔的集料，直徑通常為為0～5mm，用作碎石縫隙的填充材料，以確保水穩良好的密實度和強度。

3.3 水。通常情況下，適合人體飲用的水都可直接用于水穩拌合和養護。當不確定是否可用時，應通過試件抗壓強度比對試驗進行確定。

4 水穩主要的施工步驟

4.1 水穩的組成設計。根據規范規定，應進行配合比擊實試驗和7天無測限抗壓強度試驗，結果應滿足R=（1-ZaCa）≥設計標準（3.5～4.0Mpa），以此來確定最佳配合比。最佳配合比的最大干密度為2.36～2.40g/cm3，最佳含水量為5%，水泥劑量為4.5～5.5%。

4.2 拌合。將組成材料按照設計的配合比，通過水穩拌合機攪拌均勻，經皮帶輸送機、儲料斗裝車運至施工現場。拌合時應嚴格控制水泥計量和含水量，可根據天氣和季節適當調整含水量，彌補在拌合、運輸、攤鋪過程中的散失。

4.3 攤鋪。可使用兩臺攤鋪機梯隊式攤鋪作業以減少縱向接縫，同時采用掛線方式控制攤鋪高程。攤鋪時攤鋪機的速度應與拌合機的生產能力相匹配，保證能夠連續攤鋪。

4.4 碾壓。應遵循先輕后重、先慢后快、先外側后中間的原則，碾壓時先行穩定碾壓一遍，振動碾壓四遍，再靜壓兩遍，碾壓時應掌握好壓路機的碾壓速度，以保證平整度和壓實度為準。

4.5 養護。碾壓完成后應及時覆蓋養生布，灑水養生，保證表面潮濕。

5 水穩施工要點

施工前所有的廠拌設備和計量系統應進行調試，保證設備正常運轉和計量準確；攤鋪前應將底基層清掃干凈并灑水使表面保持濕潤；拌合時應嚴格控制配合比、水泥計量和含水量；運輸時應采取遮蓋措施防止水分散失；攤鋪時應根據車輛到場數量調整攤鋪速度，保證連續和及時攤鋪，同時應盡量避免送料過程中骨料離析；碾壓時應根據攤鋪速度及時緊跟，保證在水泥終凝結束之前完成碾壓；養生時應及時灑水，保證水能灑到所有的水穩層面上。

6 提高水穩施工質量的措施

6.1 加大施工管理力度和提高機械化技術水平。由于水穩施工全過程機械化程度高，而且受水泥終凝時間的限制，因此，水穩施工必須加大施工組織與管理力度，提高機械化施工技術水平，逐漸形成標準化和規模化的施工模式，才能更好地保證水穩的施工質量。

6.2 使用粉煤灰。使用粉煤灰主要有以下幾點優點：粉煤灰顆粒外表非常光滑且具有良好的活性以及較低的吸水性，因此在水穩中加入適量的粉煤灰可降低摩擦力，提高水穩的和易性；可以增加水穩后期強度，減少水泥用量，節約工程成本；可以減少用水量和水化熱的產生，減少干縮、溫縮裂縫的產生，進而提高水穩結構層的整體穩定性，故建議酌情使用。

6.3 水泥和水用量的控制。水泥因具有干縮性和產生水化熱的特性，如果用量大，則易產生干、溫縮裂縫；用量小，則降低了粘結作用，從而降低了水穩強度和穩定性。而含水量如果較小，則混合料易離析，使水穩難以形成均勻的結構和壓實度，影響水穩整體強度；如果較大，則易出現“軟彈”，壓不密實，增加了干縮裂縫的產生。故在水穩施工過程中應嚴格控制水泥計量和含水量。

總之，水泥穩定碎石施工技術雖然已經在國內廣泛地被使用，可是在具體的施工項目中仍然存有一定的問題值得我們思考與研究，只有施工人員在實際施工過程中，做好施工準備，嚴格按照相關的施工規定施工，不斷改進與完善水泥穩定碎石施工技術的不足以及提高施工的機械化水平，并且要開展施工全過程的監督控制項目，方能夠確保城市道路的施工質量以及使用年限，從而使其滿足當代交通運輸的需求。

參考文獻

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