市政道路水泥穩定碎石基層施工質量控制

朱錦輝

0 引言

水泥穩定碎石基層的主要骨料為級配碎石，采用石屑和水泥漿來填充骨料縫隙，混合料攪拌后形成穩定性較好的板體結構，屬于半剛性基層，具有承載力高、穩定性良好和抗滲性良好等優點。再加上取材方便，施工工藝簡單，造價相對較低，因此，水泥穩定碎石基層在市政道路工程中得到廣泛應用。但是水泥穩定碎石基層施工質量受最佳含水量影響較大，含水量過大容易出現波浪現象，不僅影響混合料的強度，還會導致結構層出現干縮裂縫。含水量過小則不容易碾壓成型，影響水泥穩定碎石基層的強度與密度。水泥穩定碎石基層如果施工質量控制不到位的話，基層容易出現干縮裂縫，為后續面層施工埋下質量隱患，因此加強水泥穩定碎石基層施工質量管理顯得十分重要。

1 工程概況

某項目位于漳州高新技術產業開發區的圓山新城林前工業園區內，縱一路全長771.544m，起于134 鄉道，終至橫二路，起止樁號為A0+000～A0+771.544，道路紅線寬度為16m。橫二路全長796.887m，起于國道324線，終于規劃縱三路，起止樁號為B0+000～B0+796.887，道路紅線寬度為24m。兩條道路均為雙向兩車道，設計時速為30km/h，道路等級為城市支路，橫坡度為1.5%。道路面層結構形式為22cm 厚水泥混凝土路面，底基層為級配碎石，厚度為15cm，上基層為5%水泥穩定碎石，厚度為18cm。路面結構圖如圖1 所示。

圖1 市政道路路面結構圖

2 水泥穩定碎石基層施工質量管理

2.1 組建質量管理小組

本工程建立以工程部經理為組長，以市政工程師為組員的水泥穩定碎石基層質量管理小組。堅持崗位責任制，將質量目標細分后逐級落實到個人，并制定質量獎罰制度。根據項目特點和設計圖紙要求編制可行性較強的質量管理手冊，分析和預判水泥穩定碎石基層可能出現的質量缺陷，制定相應的質量管理措施。采取全面質量管理方法，要求監理工程師全過程對水泥穩定碎石基層施工質量進行巡視和旁站，按照規定抽查水泥穩定碎石基層原材料質量，原材料檢測合格方可投入使用[1]。對基層配合比進行優化，確定水泥摻量和最佳含水量。水泥穩定碎石基層大面積施工前，應做試驗段施工，以此驗證相關施工參數的合理性。加強關鍵工序的質量管理，要求監理工程師控制好水泥穩定碎石基層的攤鋪和碾壓施工質量，加強基層管理，使水泥穩定碎石基層施工質量符合設計要求。

2.2 水泥穩定碎石基層原材料質量管理

（1）水泥

在水泥穩定碎石基層中，水泥所充當的角色為穩定劑，其凝結時間對水泥穩定碎石基層質量影響較大。本工程選用P·O 32.5 煉石牌水泥，水泥檢測報告顯示，初凝時間為176min，安定性合格，終凝時間250min，水泥其他性能指標均符合規范要求。

（2）集料

集料主要起骨架作用，集料的壓碎值和級配等性能指標對水泥穩定碎石基層影響較大[2]。本工程選用的集料為花崗巖碎石和石屑，級配連續，粒徑為0～25mm，其中粒徑10～25mm 的集料標記為A 號料，粒徑5～15mm的集料標記為B 號料，粒徑0～5mm 的集料標記為C 號料，集料的含泥量為0.4%，磨光值為43%，壓碎值為19.5%，抗壓強度為95MPa，針片狀顆粒含量為3%。石屑的塑性指數為5，液限為18%，砂當量為65%，相關性能指標符合規范要求。

2.3 優化配合比設計

根據組成水泥穩定碎石基層的原材料性能、施工圖紙以及多年的配合比設計經驗來設計集料的級配，經過理論計算和實驗室試驗后確定集料的級配為A 號料∶B 號料∶C 號料＝40∶35∶25，對集料進行篩分，篩分結果滿足規范要求。根據規范要求選取水泥摻量為4%、5%和6%分別制作水泥穩定碎石試件，按照規定做7d 無側限抗壓強度和標準擊實試驗。水泥摻量為4%的試件標準擊實試驗結果如下：最大干密度為2.345g/cm3，最佳含水量為5.2%。水泥摻量為5%的試件標準擊實試驗結果如下：最大干密度為2.351g/cm3，最佳含水量為5.4%。水泥摻量為6%的試件標準擊實試驗結果如下：最大干密度為2.353g/cm3，最佳含水量為5.5%。水泥摻量為4%的試件7d 無側限抗壓強度試驗結果如下：強度平均值為4.29MPa，強度偏差系數為6%，評定強度值為3.87MPa，強度不滿足≥4.0MPa 設計要求。水泥摻量為5%的試件7d 無側限抗壓強度試驗結果如下：強度平均值為4.57MPa，強度偏差系數為5.6%，評定強度值為4.15MPa，強度滿足≥4.0MPa 設計要求。水泥摻量為6%的試件7d 無側限抗壓強度試驗結果如下：強度平均值為5.02MPa，強度偏差系數為4.9%，評定強度值為4.62MPa，強度滿足≥4.0MPa 設計要求，但是強度較高，造價相對較高。由試件試驗結果對比分析后，確定本工程水泥穩定碎石基層的水泥摻量為5%。

2.4 試驗段施工質量管理

本工程水泥穩定碎石基層試驗段長度為100m，按照規范要求組織試驗段上基層的施工，從而對水泥穩定碎石基層的施工工藝及相關施工參數進行收集與驗證，為基層大面積施工提供參考[3]。上基層施工之前應對底基層級配碎石的壓實度、平整度以及高程等情況進行驗收，驗收合格方可進行上基層施工。道路中線采用全站儀進行測放，由基層寬度計算出邊線位置，在邊線處插入支桿，間距為10m，將場地內的高程基準點引測到支桿，從而實現對基層高程的有效控制。試驗段基層施工嚴格按照審批通過的施工方案進行控制，對松鋪系數、松鋪厚度、碾壓設備、碾壓方式、碾壓速度以及遍數等相關參數進行記錄與收集，施工后按照設計要求對上基層的壓實度、厚度、平整度、橫坡以及高程等技術指標進行現場檢測，檢測結果均滿足設計要求。

2.5 拌和質量管理

本工程采用強制式拌和機對水泥穩定碎石進行拌和，采用集中廠拌法，按照優化后配合比設計和最佳含水量對原材料及拌合水進行自動稱量下料攪拌，根據拌合廠與施工場地的距離以及施工時氣溫等情況來調整水泥穩定碎石的含水量，通常高出最佳含水量0.5%～1%，因此，本工程水泥穩定碎石含水量為5.9%～6.4%，混合料攪拌均勻，顏色一致。

2.6 運輸質量管理

本工程采用自卸汽車運輸水泥穩定碎石，在自卸汽車的頂部和側面設置篷布來避免混合料水分的蒸發。混合料裝車時應分三次，該措施能夠有效避免混合料出現離析現象[4]。根據每日工程量及攤鋪速度安排6輛自卸汽車運輸混合料，確保工程進度符合施工要求。

2.7 攤鋪質量管理

混合料攤鋪之前采用全站儀將上基層的邊線與中線測量放線出來，控制樁按照間距10m 進行設置，指示樁設置在基層邊線外0.5m 位置。在兩根控制樁之間安裝直徑為3mm 的不銹鋼絲，在控制樁上刻槽，槽深為3mm，將不銹鋼絲安裝在槽內進行固定，采用張緊器（張緊力≥800N）張緊鋼絲，采用扎絲將不銹鋼絲固定牢固，以此作為攤鋪機高程控制導線[5]。施工管理人員應復核鋼絲的高程，確認高程無誤后即可進行混合料的攤鋪。試驗段收集到的水泥穩定碎石基層的松鋪系數為1.28～1.32，正式攤鋪時松鋪系數取值為1.3。在上基層邊線上灑上白灰，標識著攤鋪機的行走方向。攤鋪機型號為徐工RP953E，2 臺攤鋪機應呈梯隊行進，攤鋪應勻速、連續，攤鋪厚度控制應一致，開始攤鋪時應緩慢。施工單位應安排專人對混合料質量進行檢查，一旦發現混合料存在離析現象應及時反饋給拌合廠，及時采取措施消除集料離析現象。粗集料出現成窩現象時，應立即鏟除，并采用新料重新攤鋪，嚴禁薄層貼補。

2.8 碾壓質量管理

由于水泥穩定碎石受水泥凝固時間影響較大，為了防止出現水泥穩定碎石提前凝固現象，水泥穩定碎石從拌和完成到碾壓結束的施工時間應≤2h。混合料攤鋪后及時組織碾壓施工。從路肩向路中央的順序進行碾壓，碾壓設備為16t 的鋼輪壓路機。施工單位應安排專人檢測上基層的含水量，含水量低于最佳含水量應采用簡易噴霧器進行補水，使得上基層含水量達到5.4%。初壓和終壓的碾壓速度為1.5～1.7km/h，采用靜壓方式，碾壓2 遍；復壓的碾壓速度為2.0～2.5km/h，采用低頻高振和高頻低振結合的碾壓方式，分別碾壓2 遍。相鄰碾壓段輪跡重疊寬度為1/2的鋼輪寬度，碾壓應勻速有序施工。根據施工時氣候確定碾壓路段長度為50m，如果碾壓段長度過短，則基層的平整度較難控制。鋼輪壓路機不得在上基層上出現調頭和緊急剎車等動作，避免基層出現隆起和分層現象。由于施工間歇出現的接頭處理方法采用橫向錯開45°的階梯狀碾壓方法，使得接縫位置混合料碾壓充分與密實。上基層水泥穩定碎石碾壓后的壓實度設計要求≥98%，施工管理人員應對上基層的橫坡、壓實度和平整度進行檢查，檢查結果應滿足設計和規范要求。

2.9 養生質量管理

混合料碾壓后采用麻袋進行覆蓋養生，根據氣候情況控制澆水次數，通常情況下每日澆水3～5 次，確保水泥穩定碎石基層處于濕潤狀態，養生時間≥7d。在道路兩端設置障礙和警示牌，在水泥穩定碎石基層養生期間禁止車輛進入施工現場，避免對上基層造成破壞。

3 結束語

根據工程特點組建水泥穩定碎石基層質量管理小組，明確質量目標，編制質量管理手冊，采取全面質量管理方法，根據水泥穩定碎石基層特性來檢查原材料質量，根據規范要求對混合料的水泥摻量與集料的級配進行多次試驗與驗證，從而確定混合料的配合比設計和最佳含水量。水泥穩定碎石采用集中廠拌法進行拌和，做好水泥穩定碎石的攤鋪和碾壓的施工質量管理工作，碾壓結束后采用麻袋澆水養生，養生期間應封閉交通。按照相關規定對水泥穩定碎石基層施工質量進行檢測，上基層的壓實度檢測結果為99.5%～100%，符合≥98%設計要求；平整度檢查結果為3～5mm，符合≤8mm 的規范要求；7d 無側限抗壓強度檢測結果為4.35～4.42MPa，符合≥4.0MPa 設計要求。基層未發現明顯干縮裂縫，施工質量管理效果良好。