市政道路水泥穩定碎石基層施工技術

劉 亮

（安徽宏志建設集團有限公司，安徽 合肥 231400）

隨著城鄉社會經濟的快速發展，作為城鄉重要基礎設施的市政道路，其施工質量直接關系著城鄉居民能否正常出行，同時，也影響著城鄉的社會經濟發展。因此，市政道路施工單位應重視施工技術的不斷提高，保障市政道路項目實現高效優質建設。水泥穩定碎石基層技術作為市政道路項目中常用的施工技術，同樣需要不斷加深研究，提高水泥穩定碎石基層技術水平，推動市政道路建設實現穩健發展，進而為城鄉快速發展奠定堅實基礎。

1 水泥穩定碎石基層施工技術的特點

結合市政道路項目實踐，總結水泥穩定碎石基層施工技術的特點主要有以下幾點：

（1）強度高。水泥穩定碎石基層施工中，為了確保混合料的強度達到6 MPa及以上，就需要嚴格控制水泥使用量（以≤6%為宜），從而可以有效提高整個項目的強度。

（2）水穩定性好。即當水泥穩定碎石基層水化成型之后，其有著極強的耐水侵蝕性，所以水穩定性好。

（3）施工操作簡便。水泥穩定碎石混合料拌制工作比較簡便，且水泥及水的用量控制也比較容易。

（4）抗疲勞性強。因為水泥穩定碎石基層的工后強度比較高，其結構也更加穩定、持久，因此，水泥穩定碎石基層的抗疲勞性也比較強，有利于延長市政道路的使用年限。

2 工程概況

安徽合肥某市政道路改造項目的起止樁號為K32+500~K54+515，施工長度共計月23 km，該道路為雙向4車道，路寬是22.5 m。該市政道路項目主線采取水泥穩定碎石基層，設計厚度為58 cm（即底基層20 cm+下基層19 cm+上基層19 cm），該水泥穩定碎石基層采取骨架密實型結構。水泥穩定碎石基層作為市政道路的主要承重結構層，所以實際施工中要重點加強對水泥穩定碎石基層施工的質量控制，為整個項目的高效優質建設提供保障。

3 混合料質量控制及配合比設計

為了保障該市政道路項目能如期、保質、保量完成施工任務，在水泥穩定碎石基層正式施工前，對水泥穩定碎石混合料進行了試配，參考該市政道路現有路面強度及結構情況，擬定水泥穩定碎石基層采取大粒徑骨架密實型水穩層，且7 d抗壓強度需≥3 MPa。

3.1 混合料質量控制

該水泥穩定碎石混合料的骨料選用的是開級配碎石骨料，集料級配的具體要求見表1所示。先將再生骨料破碎，然后跟級配碎石骨料混到一起使用，控制骨料的最大粒徑在37.5 mm以內，液限指數為21%，塑性指數為4，并現場按4.75~9.5 mm、9.5~19 mm、19~37.5 mm三個標準進行篩分備料，同時也要分開存放。控制級配碎石的壓碎值≤30%，針片狀含量應≤15%。水泥選用的是32.5粉煤灰硅酸鹽水泥，其初凝時間和終凝時間分別為218 min、310 min，3 d抗壓強度≥16.5 MPa，安定性滿足施工要求。細集料選用的是細度模數2.7的天然中砂，2.36 mm篩余量≤15%。水選用的是干凈的飲用水。

表1 集料級配要求

3.2 配合比設計

參考《公路路面基層施工技術細則》（JTG/TF20-2015）及《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》（JTGE51-2009）中的有關規定進行水泥穩定碎石混合料配合比設計，底基層用的石屑是中粒土，故根據施工經驗按3.0%、3.5%、4.0%、4.5%四個標準取水泥制作成150 mm的圓柱體試驗件。然后針對四種水泥試件進行標準擊實試驗，以此來確定四種水泥試件的最佳干密度及最佳含水量。

采取重型擊實法，依據98%的壓實度、水泥含量、目標級配、對比級配等來制作出四個150 mm圓柱體試件，并計算出各試件中各原料的用量。同時，各試件均要按標準要求進行密封保濕養生6 d、浸水1 d，以此來確定各試件的7 d無側限抗壓強度（具體見表2所示）。

表2 各試件7d無側限抗壓強度

通過表2可知，當水泥劑量為3.5%、4.0%、4.5%時，試件的7 d無側限抗壓強度均滿足最小水泥劑量的要求，然后在綜合考慮工程經濟性及水泥穩定碎石基層強度≥3.0 MPa要求的基礎上，進行綜合對比最終確定水泥劑量為4.0%，同時確定最佳含水量為6.7%、最大干密度為2.23 g/cm3。采取集中場拌法進行混合料拌制，按壓實度98%進行混合料質量控制，最終水泥穩定碎石混合料配合比見表3。

表3 水泥穩定碎石混合料配合比

4 水泥穩定碎石基層施工技術要點

4.1 施工工藝（見圖1所示）

圖1 水泥穩定碎石施工工藝圖

4.2 施工準備

開始水泥穩定碎石基層施工之前，需檢測并驗收道路的下承層整平情況及壓實度是否≥96%。驗收均合格之后，先將基層上的雜物清理干凈，并灑上適量的水使基層保持濕潤。然后測量人員進場畫出中線，并按“直線段間隔20 m、曲線段間隔10~15 m”的原則設置中樁；接著測量確定水泥穩定碎石攤鋪面的寬度及道路高程，并在加鋪的一側每隔5 m布置側墩，保障道路基礎施工質量。然后拉設攤鋪控制線，根據水泥穩定碎石基層攤鋪精度控制要求，直線段按通長20 m拉設2 mm的鋼絲繩，而曲線段按10 m拉設。另外，基層施工過程中要安排專人負責看管好中線及邊線，當鋼絲繩有松動時可以第一時間調整恢復好。

4.3 混合料拌制

拌制水泥穩定碎石混合料的過程中，根據確定好的試配配合比嚴格控制投料數量及拌制時間，保證拌制出的混合料質量符合項目施工要求。因此，該項目是在夏季施工，氣溫比較高，為防止混合料運輸及攤鋪時水分損失過大而使混合料松散，難以碾壓成型。因此，基于設計配合比，根據天氣將混合料含水量適當調高了1%~2%，從而補償運輸、攤鋪及碾壓過程中的水分損失。拌制混合料中不僅嚴格計量原料投放，而且也利用EDTA曲線法實時測控混合料中的水泥含量，以防混合料出現灰團、白料或離析等。

4.4 混合料運輸

攪拌站距離現場為15 km，距離較遠。因此運輸混合料時，為減少水分損失，在拌完混合料之后，不僅要第一時間運到現場進行攤鋪，而且也對運輸車輛表面做了覆蓋措施并適當灑水保濕。另外，統一安排運輸車輛從施工段另一側進場，不可從養生強度未達標的施工區段表面通過，這樣可以有效避免對基層的破壞。

4.5 攤鋪

該項目攤鋪中采用了“縱臺”法（即把原來的路基底基層挖成臺階狀，再進行分層攤鋪、填實及碾壓），這樣不僅可以有效解決以往水泥穩定碎石基層拼接難的問題，而且也能預防因加寬路面底基層和原路面粘結強度不足而導致出現臺階狀裂縫問題。具體來說是在原路基邊坡坡率1∶ 1.5的基礎上，把原邊坡挖成臺階狀，寬度為1.5 m，然后重新鋪上混合料。卸料過程中，松鋪系數取1.15~1.20，用以計算確定松鋪厚度及卸料間距。攤鋪時，先是用推土機對混合料進行初步整平，再用平地機對混合料進行整平處理，保障混合料攤鋪的均勻性及平整。同時，平地機在攤鋪施工中速度應控制在2~3 m/min，勻速行進，盡可能地減少不必要的停機、掉頭及往返推刮等。

4.6 碾壓

該項目中對水泥穩定碎石基層的碾壓壓實度要求比較高，為避免路面在荷載影響下出現變形進而影響路拱質量，在做完加寬路面碾壓施工后，施工人員沿橫向拉線對道路橫坡及標高進行檢查，以保障碾壓施工滿足路拱設計要求。待檢查均合格之后，再用BII-14型膠輪振動壓路機和BII-18型膠輪振動壓路機對水穩層進行碾壓，這個過程中，用BII-18型膠輪振動壓路機按1.5 km/h的速度先高頻振動靜壓2遍，然后再按2.0~2.5 km/h的時速低頻振動復壓2遍；終壓過程中，用BII-14型膠輪振動壓路機按2.0~2.5 km/h的時速光面靜壓2遍。并且要注意直線段要按先邊后中的順序進行碾壓，即從加寬側往路中心進行碾壓；彎道部分則從內側往外側路肩進行碾壓。

對于臺階接縫位置，采取分層碾壓，分層松鋪厚度控制在20 cm及以內，并先用20 t重型壓路機碾壓，再用平地機進行刮平及碾壓，以保障路基足夠平整。臺階位置的壓實度要求跟新鋪路面要求一樣，均要碾壓3遍，直至表面平整、光滑。臺階接縫位置各攤鋪層表面均應留置2%~3%的橫坡，以便及時排除雨水及其他積水，避免路基因積水而出現彈軟、翻漿等問題。做完碾壓施工之后，使用核子密度儀對基層壓實度進行檢查，壓實度均達到98%及以上，符合設計要求。

4.7 接縫處理

為了解決臺階接縫位置的新舊混合料拼接難、整體性差及易開裂等問題，實際施工中順著道路長度方向對道路中心進行切割，并用濕抹布將水穩層擦拭干凈，緊接著在原基層垂直切面上埋設了厚度10 mm的鋼板，又在鋼板另一側攤鋪、碾壓新水穩層。等碾壓完新鋪水穩層24 h之后，將鋼板取出，形成縱向施工縫。然后再用水性環氧界面劑A、B、水泥按照1∶3∶ 6的比例制作結合料，對施工縫進行灌縫。灌縫用的結合料量以3.1 kg/m2為宜，且3 d抗壓強度為3.0~5.0 MPa，具有良好的流動性、微膨脹性及耐凍融性，這樣可對新舊水穩層接縫進行有效填充。灌縫處理后，按50 m間距取了10個芯樣進行抗劈裂強度試驗，結果強度均達到0.6~0.8 MPa，滿足公路瀝青路面設計規范》（JTGD50-2006）中有關接縫劈裂強度0.4~0.6 MPa的要求。

4.8 養生

做完水穩層施工，應對基層的壓實度及厚度進行及時檢測，檢測方法及標準見表4，待均合格之后，需對施工段進行適當的養生。具體來說，用透水無紡土工布覆蓋基層表面，每間隔2 h灑適量水，保證水穩層濕潤，養生時長應≥14 d。縱縫位置應在灌完縫30 min之后及時灑水濕潤，并做覆蓋養護。養生過程中，施工單位不僅要加大交通管理力度，而且也在道路中間安設隔離裝置，禁止車輛在水穩層上通行。

表4 水穩層檢驗方法及相關標準表

5 結語

綜上所述，水泥穩定碎石基層施工技術在實際應用過程中，易受基礎、壓實及拼接等因素影響而出現工后拼縫、沉降等問題，進而會威脅整個道路的使用安全及使用壽命。因此，市政道路施工單位必須要加強水泥穩定碎石基礎施工各細節的質量管控，并不斷提升水穩層技術水平，推動市政道路行業向前穩健發展。