水泥穩定碎石半剛性基層施工技術

（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

1 水泥穩定碎石半剛性基層材料概述

1.1 組成

在公路工程中已經廣泛地應用水泥穩定碎石半剛性基層材料，半剛性基層的剛性會從很大程度上受到材料級配組成比例的影響，如果配比不當那么會嚴重損壞半剛性基層的性能，難以充分發揮其價值。在設計水泥穩定碎石的配合比時可以用最小空隙率法，該方法能夠將材料配比不合理的風險大大降低，能夠將半剛性基層的良好性能充分發揮出來。最小空隙率法是在材料粗集料形成骨架時用水泥石填充集料顆粒間的空隙，使半剛性基層形成密實的結構。在配置材料過程中需要合理選用水泥石，如果水泥石含量過高那么會導致半剛性基層的穩定性降低，增加了公路裂縫產生的概率[1]。如果含量過少導致無法充分填充空隙，進而將半剛性基層的強度和整體性能降低。

1.2 優點

第一，在初期有著較大的強度，養護7 天后無線側壓強度能夠達到5.0 MPa；

第二，有著良好的穩定性并且不容易受到水的印象，抗滲性、抗凍性都表現良好；

第三，施工中有著較高的機械化程度，工作效率高且有助于控制工期。

1.3 缺點

第一，形成強度后容易出現干縮裂縫導致路面質量降低，對養護的要求較高；

第二，材料離析問題較為常見；

第三，表面容易受到行車荷載而發生剝落的不良問題。

2 影響水泥穩定碎石半剛性基層施工技術的因素

2.1 水泥摻量

水穩碎石抗壓性和抗彎拉強度會隨著水泥產量的增加而提高，當水泥摻量控制在7.5%～11.5%范圍內時可以達到最佳狀態。

2.2 壓實度

隨著壓實度的提高基層強度也會隨之提高，而含水量會影響壓實度。壓實度低會導致裂縫問題出現的概率增加，所以在施工中需要注意按照規定的范圍控制配合比、含水率和壓實時間。

2.3 外加劑

聚酯纖維、聚丙烯纖維、SBR 膠乳、膨脹劑等都是水穩碎石施工技術中常用的外加劑，這些外加劑會影響水穩碎石材料的強度。比如聚酯纖維能夠將水穩碎石的剛度提高；聚丙烯纖維能夠將水穩碎石材料的抗變形能力提高；膨脹劑能夠將水穩碎石材料的密實度提高。

2.4 含水量

水穩碎石基層的壓實度、干縮應變等都會受到路基含水量的影響，如果含水量過高那么會加大應變，含水量過低會對水泥的水化作用產生影響，可能造成水化水解作用不足而發生變形等問題[2]。

3 水泥穩定碎石半剛性基層施工技術應用

某公路工程共計30.23km，基層設計為40cm 后的的水泥穩定碎石半剛性基層，面層為三層瀝青混合料。

3.1 合理選擇施工材料

水穩碎石基層整體效果會受到原材料質量的影響，所以在準備階段要注意加強細集料、水泥等物質的選擇，做好如下四點內容的控制：

第一，粗集料。按照≤26.5 mm 的標準控制粗集料最大粒徑，同時要按照≤26%的標準控制最大壓碎值。

第二，細集料。在細集料選擇時要做好其純凈度的控制，按照級配具體數值控制細集料的顆粒度，通常按照塑性指數≤12 的標準控制細集料質量。

第三，水泥。初凝時間＞3h，終凝時間＞6h，常用的水泥材料為硅酸鹽水泥。

第四，水。選擇清潔用水同時注意避免污染攪拌用水。

第五，嚴格按照生產工藝流程生產水穩碎石材料（圖圖1）。

圖1 水泥穩定碎石生產工藝流程

3.2 施工準備

除了準備施工材料，還要做好機械設備、人員配置、現場環境等方面的準備工作。機械方面主要包括施工所用各種機械，比如壓路機、攤鋪機等。其中壓路機不同于傳統的公路成型方法，該工程采用的是振動成型法碾壓。振動壓路機的規格和數量應當根據拌和和攤鋪設備的生產能力確定。在正式開展施工前需要嚴格按照下承層標準規范處理下承層。工作人員清除干凈表面的浮土等雜物，用清水潤濕表面，用水泥砂漿等封閉處理裂縫部位。挖除松散部位，重新攤鋪密實，確保下承層的穩定牢固。如果將下承層作為水位隨時一部分需要在施工結束7d 后檢測其強度，當強度合格后可以進行水穩碎石半剛性基層施工，應當在30d 內完成兩個水穩碎石基層施工，避免水分蒸發過快發生干縮裂縫進而對整體工程質量產生影響。

3.3 混合材料的生產運輸

在生產運輸混合料過程中應當根據水穩碎石的特點控制生產配料和運輸工具、路線等。為了將混合料的整體質量提升，應當合理選擇施工隊伍，加強施工人員專業能力的提升，保證工作人員能夠對工程材料質量要求有深入的了解，能夠在采購階段、配置階段、運輸階段做好管控。由具有從業資格的人員配置混合料，做好攪拌機規格的選擇，同時根據特定要求控制好攪拌機的攪拌開口、轉動速度等，嚴格操作設備，控制好攪拌的時間[3]。在攪拌混合料過程中應當控制好攪拌設備的容量以及整個設備的承載力，根據實際情況做好攪拌機工作狀態的控制。在攪拌過程中，要保證攪拌設備勻速轉動，保證能夠均勻地攪拌材料。該工程選用的攪拌設備為300t＼h 的攪拌機。此外，工作人員要對攪拌過程中水和水泥的用量提高重視，注意各個材料的添加順序。在運輸混合料階段需要合理選擇運輸路線，盡量選擇運輸路途近且平坦的交通路線，同時要妥善保管運輸的材料，合理選用運輸設備，避免在運輸階段發生泌水、離析等不良問題。在完成混合料的運輸后，抵達施工現場，準備攤鋪。為了避免基層材料性能降低需要在2h 以內完成水穩碎石半剛性基層的攤鋪和壓實作業[4]。

3.4 混合料攤鋪

在攤鋪混合料過程中需要按照規定的厚度范圍做好半剛性基層攤鋪作業。本次工程采用的廉恥分層澆筑攤鋪的方式，在基層厚度控制方面可以更加準確。采用兩層澆筑能夠完全改善層間結構狀態，還能夠實現工期縮短和成本節約的沒庫底。在攤鋪路面過程中攤鋪操作選擇兩臺攤鋪機同時工作（如圖2），保證連續攤鋪。在攤鋪過程中，為了避免水泥內部穩定性受到坑洼等現象的影響，需要控制好攤鋪速度，通常攤鋪速度要根據鋼絲高度和鋁梁寬度進行確定。在攤鋪中有的邊角、死角難以密實地攤鋪，此時需要工作人員處理邊角部位。如果施工中發生了離析問題那么需要專業的人員全部鏟除離析的部位，然后用其中的混合料填補充實。施工人員在攤鋪作業中對攤鋪的厚度要注意加強監控，如果發現攤鋪厚度不合格及時采取調整措施。同時，部分區域可能會容易散失水分，為了保證其濕度可以進行噴水保濕，避免水分散失過快而發生干縮裂縫[5]。

圖2 碾壓施工現場圖

3.5 碾壓施工

碾壓施工對技術方面的要求相對較高，通常由專業的人員開展碾壓施工作業。碾壓工作氛圍初壓、復壓和終壓。在初壓階段壓實操作需要兩臺壓路機同時勻速碾壓。在復壓階段碾壓工作換用雙輪振動壓路機，對碾壓速度進行嚴格控制，同樣需要保證勻速碾壓。在碾壓過程中要注意避免中途停車，避免在碾壓途中掉頭。在完成復壓之后要保證路面平整不存在車痕，然后開始終壓。在終壓階段，通常需要由檢測人員檢測基層的壓實度，如果發現和規范要求不符合那么需要采取補壓措施進行處理，確保半剛性基層的碾壓質量達標。在碾壓階段，技術人員還要注意檢驗公路路基壓強情況，從而提高碾壓的效果，提高水穩碎石半剛性施工技術的應用效果[6]。

3.6 養生

在水穩碎石半剛性基層碾壓施工結束后需要立刻開展養護作業從而將水穩基層的整體強度強化。當前養護工作內容主要包括如下方面：

第一，用濕麻袋或者土工布覆蓋基層頂面達到保濕的效果。在碾壓2h后可以將其掀開，為了保證其濕度在合理范圍內可以采取灑水保濕的措施；

第二，按照至少7d 的標準控制基層養護時間，并且要做好外部氣候環境的關注，做好灑水次數和灑水量的控制，如果天氣較為炎熱可以適當增加灑水次數和灑水量，保證基層濕度，避免發生干縮裂縫。

第三，在養護階段嚴禁通車，避免堆放重物，避免隨意踩踏。

3.7 壓實度檢測

通過檢測壓實度能夠明確水泥穩定碎石半剛性基層施工效果，本工程中采用灌砂法檢測了施工路段的壓實度和平整度，檢測了四個區域，得到如表1所示的結果。

表1 壓實度檢測結果

通過表1可知，水泥穩定碎石半剛性基層施工中通過加強施工技術的應用和管控能夠得到較為優異的壓實度，所以在其他類似工程施工中應當合理控制每個環節的施工技術，發揮水穩碎石半剛性基層技術的優勢。

4 結束語

總而言之，水泥穩定碎石施工技術已經廣泛地應用于我國公路交通建設當中，并且應用效果良好。所以在今后施工中應當加強該技術的應用，明確該技術的特點，從材料配置、攤鋪、碾壓、養護等多個環節加強技術優化，提升公路工程的整體性能。