市政道路水泥穩定碎石基層施工技術探討

韓明達

（太原市政建設集團有限公司，山西 太原 030002）

0 引言

城鎮市政道路水泥穩定碎石基層用水泥、碎石等材料建設成型，依托水泥的強度、密度優勢，建設穩定可靠的基層結構。經充分攪拌后，水泥與土結合，借助壓實措施促進結構的成型，但水泥硬化效果與配比、施工與養護、化學反應等多種因素有關，這些因素都有可能導致水泥土結構產生收縮裂縫，影響基層的完整性乃至承載性能。因此，施工單位需注重施工技術的優化，提高水泥穩定碎石基層的施工水平，保證基層的質量。本文結合某城鎮市政道路項目，對水泥穩定碎石基層施工技術進行闡述。

1 工程概況

某城鎮市政道路項目，施工路段長度2.5km，包含主干道0.4km 和次干道2.1km?；鶎邮┕げ捎盟喾€定碎石材料，依托優質的原材料和科學的工藝建設壓實度、平整度均良好的基層結構，具體包含水泥混凝土面層（25cm）+6%水泥穩定碎石基層（20cm）+4%水泥穩定碎石基層（20cm）+壓實石渣（40cm）。

2 水泥穩定碎石基層施工前的準備工作

2.1 原料選取和配合比設計

2.1.1 水泥

以P·II42.5硅酸鹽水泥為宜，也可選擇其他通用硅酸鹽水泥，具體類型根據工程要求和現場施工條件而定，水泥的各齡期強度、安定性均要達到規定的要求。為避免水泥由于外部因素的影響而變形，不宜采用快硬水泥和早強水泥，且任何受潮結塊的水泥均不可投入使用。

2.1.2 碎石

考慮37.5~19mm、19~9.5mm、9.5~4.75mm 和＜4.75mm 四種粒徑的級配碎石，針片狀含量不超過20%，壓碎值不超過30%，對于粒徑在6mm 以內的顆粒，要求塑性指數＜9，液限＜28%。

2.1.3 配合比設計

（1）按表1的配合比計算確定各組分的占比。

表1 水泥碎石混合料不同粒徑顆粒的比重

（2）檢驗水泥用量的可行性，根據4%、4.5%、5%和5.5%的用量分別取用水泥，制備混合料，檢驗不同水泥含量對應混合料的質量。以含水量和最大干密度為重點檢驗對象，檢測方法采用重型擊實法。

（3）在混凝土強度達標的前提下，適當減少水泥的用量，削弱水泥的水化熱作用，控制溫度的上升，避免基層由于內部溫度過高而開裂。水泥用量不超過5.5%，集料中粒徑＜7.5mm的部分占比不超過5%。

2.2 基層的準備

按設計要求確定道路中樁，對地面進行勘探，掌握基礎施工狀況。為保證邊緣部分的壓實有效性，于兩旁支立枕木[2]。測量放樣的時間安排在攤鋪的前一天，傳感器和攤鋪機寬度的距離為10m，用于導向控制的鋼絲至少達到800N 的拉力，以維持鋼絲的穩定性。鋼絲的合理設置能為基層施工提供準確的參照基準。

3 水泥穩定碎石基層施工前的試驗

試驗段應具有代表性，長度為50~100m，根據試驗結果檢驗水泥穩定碎石質量是否達標，針對不足之處加以調整，從而達到如下效果：確定材料的用量、機械設備的組合方式、松鋪系數、作業段的長度及其它關鍵參數；根據試驗段施工情況制定一套可行的水泥穩定碎石基層施工方案，用于基層的大面積施工。

4 水泥穩定碎石基層施工工藝及控制要點

水泥穩定碎石基層施工工藝流程如圖1 所示。施工控制涉及水泥穩定碎石混合料的生產、運輸、攤鋪、碾壓、橫縫處置和養生等要點，須嚴格把控質量。

圖1 水泥穩定碎石基層施工工藝流程

4.1 水泥穩定碎石混合料的生產

拌和設備為WDB500 攪拌機，混合料生產能力為500t/h，出料速度350~400t/h。為避免超粒徑集料進入料斗，根據粒徑控制要求在料斗口設置合適尺寸的鋼筋網蓋，用于阻隔超粒徑材料的進入。

水泥穩定碎石混合料的拌和場地寬闊，便于原材料的進場和混合料的出廠，利用廠拌法拌和，各類碎石分類存放。正式拌和前，先調試拌和所需的各類設備，檢驗水泥、集料等各類原材料的質量，確認無誤后開始拌和。集料的顆粒組成有所改變時，根據集料的最新特性重新調試設備，優化拌和方法?？紤]到施工期間存在水分蒸發的情況，實際拌和用水量比最佳含水量略多0.5%~1.0%。相較于室內試驗確定的水泥用量，拌和時略增加0.5%，并結合混合料的質量對水泥的用量做適當的調整，確保拌和后的混合料滿足質量要求?；旌狭想S拌隨用，加水拌和至完成壓實的時間不超過2h，否則將由于中途耽擱過久而導致混合料初凝。裝料時混合料有離析的可能，為避免此問題，要求堆料高度在4~6m以下，且分層有序堆放。

4.2 水泥穩定碎石混合料的運輸

（1）提前規劃混合料運輸方案，要求運輸路線短、道路通達條件良好、運輸設備的性能穩定可靠?；旌狭习韬屯瓿珊?，若無質量問題則以前、中、后的順序依次裝料，防止離析。裝料后及時運送至現場，車輛運輸全程盡可能勻速行駛，禁止急剎車。

（2）為減小混合料的水分散失量并避免混合料遭到污染，裝料后用油布遮蓋。

（3）運料車到達現場后，在距離攤鋪機0.3m的位置停穩，掛空擋，不可與攤鋪機發生碰撞。按照要求在各區域卸料，及時用于攤鋪。

4.3 水泥穩定碎石混合料的攤鋪

攤鋪設備采用ABC 系列攤鋪機，根據試驗路段的施工情況，按照1.25~1.35 的松鋪系數攤鋪，具體要點如下：

（1）攤鋪前，按10m 的間距依次布設斷面，各斷面設4 個控制點，分別測定底基層的標高，若有不滿足要求之處，需適當調整；檢驗攤鋪機的運行性能，保證各項動作可精準實現；安排攤鋪機就位，檢查鋼絲繩的標高；灑水潤濕底基層。

（2）在攤鋪寬度的基礎上減小50cm，作為攤鋪機螺旋布料器的寬度，采取此方法的目的在于避免由于過寬而引發混合料浪費問題，同時螺旋布料器的寬度不宜過小，否則布料范圍有限，兩側邊緣部位的質量難以得到保證。兩臺窄幅攤鋪機聯合作業時，呈梯級形攤鋪的方式，施工速度相對穩定，前后距離適宜。對兩次攤鋪的結合部位采取保濕措施，加強處理，確保結合部位結構完整、受力穩定可靠。

（3）由于機械設備故障、材料供應不及時等原因而導致施工中斷時，設置施工縫，作為攤鋪階段的薄弱部位，施工縫的質量控制具有必要性?；謴蛿備伹?，用切割機處理基層端部2~3m，清理切割產生的粉塵，形成順直的切割斷面，于接縫部位灑水泥漿，借助漿液的固結作用促進新舊兩部分混合料的穩定粘結，形成完整的結構。

4.4 水泥穩定碎石混合料的碾壓

以試驗段的施工情況為準，確定合適的基層碾壓方法。首先，用DD110雙鋼輪式壓路機按照1.5~1.7km/h 的速度做1 次靜壓處理；而后進入復壓環節，設備選用振動219DH3 型，運行速度增加至1.8~2.2km/h，以高頻低幅的方式做2 次碾壓，繼而用同類型的25t 級壓路機以相同的速度碾壓2 次；終壓環節，先用219DH3 振動式壓路機碾壓，再用YL20T 壓路機碾壓1~2 次，此階段的碾壓速度穩定在1.5~1.7km/h。碾壓必須全面，全過程中壓實設備勻速運行[3]。經過碾壓后，要求基層表面平整、內部密實、無輪跡。

4.5 接縫的處理

攤鋪遵循連續性原則，但若因故中斷攤鋪且時間超2h，需設置橫縫；由于路線規劃需經過明涵時，于兩側設橫縫。橫縫沿著與車道中心線垂直的方向設置，碾壓到下承層，待攤鋪的水泥碎石混合料具備一定強度后，將經過碾壓的末尾段開挖成斷面，于次日進行攤鋪?；謴蛿備仌r，取厚度與松鋪系數的乘積作為新鋪部分的厚度，進而根據攤鋪厚度要求調整熨平板的高度。如攤鋪中斷超過2h，而又未按上述方法處理橫向接縫，則將攤鋪機附近及其下面未壓實的混合料鏟除，并將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成與路中心線垂直的斷面，然后再攤鋪新的混合料。

4.6 養生

水泥穩定碎石基層碾壓后進行養生，全面保證基層的施工質量。取沾水的土工布，覆蓋至待養生的基層上，養生過程中根據天氣適時灑水，確保水泥穩定碎石基層7d 呈濕潤的狀態。28d 內正常養護，不得用濕黏土、塑料薄膜或塑料編織物覆蓋，上一層路面結構施工時方可移走覆蓋物，養生結束后，必須將覆蓋物清除干凈。養生期間加強現場交通管制，減小外部因素對基層成型的干擾，7d后鉆孔取芯，根據芯樣的檢驗結果判斷基層施工效果。

5 水泥穩定碎石基層施工控制及質量驗收

5.1 壓實度的控制

壓實度是反映基層質量的關鍵指標，相應的控制措施有：控制水泥的用量，在滿足混合料強度要求的同時減少水泥用量，避免劇烈的水化熱作用；加強對水泥土含水量的檢測與控制，含水量超標時對水泥土進行風干處理，降低至許可范圍內方可安排壓實；施工人員根據天氣預報信息評估氣候條件對水泥穩定碎石基層施工造成的影響，避免在惡劣天氣施工；基層填土厚度不超過30cm，過厚易影響壓實的有效性，即便表層填土密實，但深層的填土仍相對松散；分層填土時，各層的厚度相對均勻。

5.2 基層平整度的控制

城鎮市政道路除了具備較強的承載性能外，平整度也需得到有效控制。施工階段，施工單位根據實際狀況預測可能出現的病害，在源頭上采取預防措施，針對已經存在的平整度不足的問題，需加強處治。由于碎石硬度較高的特殊性，壓實難度偏大，易出現局部平整度不足的問題，車輛行駛至該路段時顛簸感增強，甚至有傾覆的可能。針對水泥穩定碎石基層的平整度控制難點，需從水泥材質特性的角度著手，在混合料拌和階段摻入適量的緩凝減水劑，借助外加劑延長水泥的凝固時間，為現場基層的施工爭取更充足的時間，以便做精細化的處理，確保經過處理后的基層滿足工程對其提出的平整度要求。施工人員不僅要規范施工，保證建設成型的基層具有良好的平整性，還要加強質量檢驗，發現局部平整度欠佳時及時指出，分析原因，妥善處理，不將問題遺留至后期。

5.3 質量檢驗標準

壓實度：最佳密實度的98%；平整度：3m 直尺檢查不超過10mm，每40m一個斷面；終斷高程(mm):+5,-10；每20m 一個斷面；寬度:不小于設計值，每20m 一個斷面；厚度:0,-10；橫坡（%）:±0.3；強度（MPA）:3.0~4.0；水泥穩定碎石基層表面平整密實、無坑洼，施工接茬平整、穩定。

6 結束語

綜上所述，水泥穩定碎石基層的施工涉及到原材料的選取、混合料的拌和、運輸、現場攤鋪、碾壓、養生多個階段，各施工階段含復雜的作業細節，施工單位需從現場環境出發，優化施工技術，做好施工前的試驗，按照試驗確定的施工方案有序將各項工作落實到位。施工過程中采取質量控制措施，不遺漏任何一處質量細節。唯有如此，才可保證水泥穩定碎石基層的施工質量，為公路建設后續工序的順利施工打下堅實的基礎。