道路水泥穩定碎石基層施工常見質量問題成因及預防措施

田旭

（北京市政路橋股份有限公司，北京 100000）

0 引言

在當前社會經濟快速發展的背景下，市政道路工程建設也取得了較大的成就。水泥穩定碎石基層因其優勢顯著、性能突出，被廣泛應用到工程建設中，但是水泥穩定碎石基層對施工時間、原材料、施工工藝、施工技術都有較高的要求，如果操作不當或現場控制不到位，都會在后期產生裂縫、離析、塌陷等問題，嚴重降低基層結構的穩定性，影響其正常使用。水泥穩定碎石是一種強度高、穩定性強的混合料，其原材料主要是中粒土、粗粒土。在當前交通量和車輛荷載日益增長的環境下，水泥穩定碎石基層因其板體性和水穩性強、剛度和硬度高，可以提高道路路面的承載力，可以進行規模化施工，可以保護環境等顯著優勢，已經被廣泛應用于高等級公路的路面結構中。基于此，本文對道路水泥穩定碎石基層施工技術進行研究，以期有效發揮其作用和價值。

1 道路水泥穩定碎石基層施工常見質量問題及其成因

1.1 裂縫問題及其成因

1.1.1 裂縫問題

水泥穩定碎石基層是一種半剛性結構，其常見的質量問題是裂縫，對此相關人員已經加強了探究，以尋求解決方案。此類裂縫具有一定的規律性，一般在基層頂面橫向分布，主要呈現為直線型，裂縫長度和寬度各有不同，早則在基層攤鋪完成一個月后就會出現裂縫，遲則在瀝青混凝土路面通車一年后出現，其主要是因為水泥穩定碎石基層裂縫延伸到面層導致的。出現裂縫會產生以下危害：

第一，影響基層的強度和硬度；第二，持續延伸會形成反射裂縫，進一步導致混凝土瀝青路面出現具有一定規律性的橫向裂縫和起拱等。對此需要及時進行處理，如果處理遲緩、方式不當，則會導致雨水滲透到裂縫中，侵蝕基層結構，在車輛荷載和自身重力作用下，將導致黏結在碎石表面的瀝青脫落，基層的細集料形成灰漿被擠壓出路面。長期下去，在路面上會出現凹凸不平、碎裂、松散、破損等問題，嚴重影響其使用壽命[1]。

1.1.2 成因

出現以上情況主要是因為以下七點：

第一，水泥用量過大，水泥穩定性差，不符合要求；第二，碎石集配中的細粉料較多，石粉塑性指數過高；第三，集料中黏土含量過大，導致水泥穩定碎石的干縮性和溫度收縮性強而產生裂縫；第四，混合料中的水分較多，水分分布不均勻；第五，混合料碾壓后沒有及時養護，導致基層開裂嚴重；第六，在養護結束后未及時對鋪裝的基層進行封閉處理，或被陽光長時間暴曬；第七，溫度降低導致發生溫度收縮現象而產生裂縫。

一是干縮性裂縫，在水泥穩定碎石成型到養護期間會產生干縮性裂縫；或養護結束后，在瀝青封層和透層施工、瀝青混凝土攤鋪施工、面層施工等階段會產生干縮現象，不同階段的裂縫形成的機理是相同的，但是破損程度不同。二是溫度收縮性裂縫，也可以稱之為熱脹冷縮裂縫，是因為溫度的變化導致水泥穩定碎石基層熱脹冷縮而產生的裂縫。三是荷載性裂縫，其具有一定的規律性，主要出現在基層的底部，因為車輛的荷載導致裂縫產生，此種裂縫會從基層底部延伸到表面[2]。

1.2 離析問題及其成因

1.2.1 離析問題

水泥穩定碎石基層也常常會出現離析問題，離析是指粗集料和細集料集中的一種現象，離析一般會導致基層強度不均勻、基層表面凹凸不平等問題。

1.2.2 成因

一是在瀝青混凝土攪拌和放料的過程中會出現離析問題，二是在原材料運輸的過程中因為道路不平整或者車輛緊急制動導致出現離析問題，三是在卸料的過程中出現離析問題，四是在混合料攤鋪或路面找平的過程中出現離析問題等。

1.3 平整度差的原因

在水泥穩定碎石基層施工中出現平整度差的問題主要有以下原因：第一，承層和基層平整度差的問題一般在水泥穩定碎石基層鋪裝完成后顯示出來，或由于攤鋪方法不當，導致基層質量不合格，或由于碾壓方法不當，如沒有根據設計要求、碾壓程序進行碾壓或者找平次數少、找平質量差等，導致平整度差。第二，養護不及時、不到位，導致基層表面出現松動和坑洼問題，或橋頭接口處沒有根據規范要求施工，也會導致平整度差[3]。

2 道路水泥穩定碎石基層施工常見質量問題的預防措施

2.1 裂縫的預防措施

2.1.1 科學選擇原材料

（1）水泥

不同型號的水泥，其收縮性也是不同的，對此需要科學選擇水泥的型號、強度等級，一般可以選擇普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥等，水泥強度等級需要根據設計規范選擇。一般而言，水泥的抗彎強度越高，混合料內部的溫度應力抵抗性越強，溫度裂縫發生的概率越小。此外，在選擇水泥后還需要進行性能檢測，并注意用量控制，確保其滿足設計要求。也可以在水泥中加入緩凝劑，延長水泥的初凝時間，減少水泥的水化熱反應，提高水泥的性能。

（2）集料

水泥穩定碎石基層所用碎石的壓碎值不能低于相關標準，一般選擇級配碎石，塑性指數最好為零，且含泥量必須滿足要求。含泥量大，細集料的塑性指數大，則收縮性大，出現裂縫的概率越大[4]。

2.1.2 加強配合比設計控制

在進行水泥穩定碎石基層配合比設計時需要通過正交試驗進行多組設計，對所用材料進行科學測試，一般需要根據設計要求選擇壓碎值小的粗集料，選擇潔凈、塑性指數小的細集料，選擇初凝時間長、干縮性小的水泥。加強水泥穩定碎石級配控制，提高篩孔的通過率，確保含水量達標，研制出抗壓強度大、抗裂縫性能強的水泥穩定碎石基層。

2.1.3 加強含水量的控制

水泥穩定碎石是水泥和集料的混合體，是在兩者充分拌和后在水化、凝結與硬化作用下形成的產物，其含水量直接影響壓實度和基層抗變形能力，對此需要加強含水量的控制。在水泥穩定碎石基層施工中需要根據設計規范和要求控制用水量，確保其滿足試驗配比要求，并根據氣候環境的變化和運輸距離的長短適當進行調整。在施工過程中需要加強各個單位的溝通協調，確保現場含水量和最佳含水量的一致性，如果存在較大偏差，則需要及時調整[5]。

2.1.4 加強養護控制

在進行攤鋪之前，施工人員需要對基層表面進行清掃，清除表面雜物，確保基層和面層之間黏結成為一個整體。在攤鋪施工后需要采用稻草和塑料薄膜覆蓋在瀝青混凝土基層的表面，避免其受陽光暴曬而出現裂縫，且在夏季施工后需要確保基層內外溫差適中，避免因為溫差過大而產生溫度收縮裂縫。

2.1.5 加強預防控制

在水泥穩定碎石基層施工中，可以采用專門的切割機沿著道路縱向進行切割，在切割時需要科學控制其長度和寬度，切割完成后需要在其縫隙處灌注乳化瀝青，通過此方法可以有效減少基層面層的收縮應力，提高其堅固性，有效預防裂縫的產生。

2.2 離析控制

水泥穩定碎石基層是采用一定級配的集料和水泥、水進行攪拌后碾壓成型，并通過適當養護形成的一種高強度路面結構。因為其施工過程中的各種不規范操作或者其他外力因素會導致離析現象的發生，對此需要施工單位加強重視，可以從以下五個方面加強離析控制。

第一，科學控制混合料的拌和時間和力度，確保拌和時間符合相關要求，一般需要將拌和時間控制在半分鐘之內。在卸料的過程中運料車應前后移動，分三次進行卸料，確保在卸料的過程中不會出現離析問題。第二，科學控制運料車的行駛速度和運輸距離，一般在運輸前需要對行駛的道路表面進行整修，確保路面平整，減少顛簸和搖動情況的發生，運輸過程中需要控制車輛速度，勻速行駛。如果利用大噸位的車輛進行運輸，則在卸料的過程中需要輕輕進行，確保混合料整體卸落。如果混合料溫度較高，則需要進行覆蓋處理，確保其內部水分不會過度蒸發，以此預防離析的產生。第三，在水泥穩定碎石基層的攤鋪施工中需要確保粗骨料攤鋪均勻，避免在邊緣處出現堆積現象。第四，在卸完一車料后不需要完全刮除其料渣，而應連續進行后續車輛的卸料工作，確保前后車輛卸下的混合料能夠充分融合，有效預防離析的發生。第五，在攤鋪的過程中需要控制攤鋪機的行駛速度，使運到現場的混合料能保證攤鋪機持續作業，而不會發生待料停機的情況，以此預防離析的發生[6]。

2.3 平整度差的控制

在進行水泥穩定碎石基層的下承層和路基施工時，需要根據設計規范和要求控制平整度，確保滿足基本要求后才可以進行水泥穩定碎石攤鋪。在攤鋪開始前施工人員需要科學選擇攤鋪機，在攤鋪過程中還需要利用自動找平裝置輔助進行操作，如采用非接觸性的平衡梁裝置，并在攤鋪機兩側設置基準標高線，加強標高控制，具體如圖1 所示。

圖1 標高測量

在攤鋪的過程中需要勻速進行，控制速度和力度，確保攤鋪均勻，卸料車與攤鋪機應保持同步運行，以此保障平整度。水泥穩定碎石基層的碾壓工序是非常重要的，其直接關系著車輛行駛的舒適度和安全性，對此在碾壓時需要遵循一定的原則，先靜壓后碾壓、先輕輕碾壓后加大重力、先穩定碾壓后復壓。在穩定碾壓的過程中需要關閉碾壓機的振動功能，碾壓2 次后進行找平，找平完成再次進行穩定碾壓，之后需要檢查路面是否存在不平整的問題，在確定平整度合格后進行復壓，復壓時需要切換到振動狀態。在碾壓結束后需要安排具有一定經驗的人員負責做好現場的檢查，及時處理一些不平整的地方[7]。

3 結語

總而言之，在市政道路工程建設中水泥穩定碎石基層施工是非常重要的，其工藝要求較高，需要施工單位加強控制，科學分析以往施工過程中存在的各種質量問題，并剖析產生問題的原因，制定有針對性的預防和控制措施。只有在施工的過程中不斷反思、總結經驗、加強創新、優化工藝和流程，才能從根本上保證道路水泥穩定碎石基層的施工質量。