富水區骨架填充性水泥穩定碎石基層施工技術研究

摘" 要：針對富水區域水泥穩定碎石基層存在的裂縫、坑槽等問題，對骨架填充性水泥穩定碎石路面的施工技術進行研究，結合具體施工案例，介紹該技術的工藝原理，并詳細闡述各工序施工要點。通過分析結果表明，所采取的骨架填充性水泥穩定碎石基層具有較好的排水效果、抗裂性能優異、承載力滿足要求，同時該技術操作方便，質量可控，可對富水區域類似工程施工提供借鑒作用。

關鍵詞：富水區；骨架填充型；水穩碎石；排水；抗裂；施工技術

中圖分類號：TU992" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2025）07-0169-04

半剛性基層因其承載能力強、造價相對低廉在我國公路路面基層施工中被廣泛使用。然而半剛性基層隨時間推移受水害產生裂縫現象頻發，特別是鄰湖、臨河等富水區域路面基層由于排水不暢導致受損更加嚴重，嚴重影響道路耐久性能，因此有必要開展富水區域基層施工技術研究。通過借鑒“剛柔結合”工作思路，綜合半剛性基層和柔性基層的優點，采用超大集料攤鋪形成骨架支撐體系，同時采用不同類型的填充料填充骨料空隙，形成骨架填充性水泥穩定碎石基層，該類基層具有較好的透排水功能，可以很好地解決周邊水造成道路內部結構損壞的問題，本文旨在深入分析骨架填充性水泥穩定碎石基層的工藝原理、原材特性、施工工藝及質量控制等，以期為鄰水路面施工提供實踐借鑒。

1" 項目概況

西安國際港務區某道路及配套管線提升改造工程位于西安市國際港務區內，系市區重點工程，以啟航公園北側規劃路為界，分為東西兩段，其中東段為新建段，西段為改建段，改建段為原道路拓寬改造，改造后的道路紅線寬度60 m，中央分隔帶寬度2 m，兩側主路機動車道各寬12 m，兩側分隔帶各寬5 m，兩側輔路車行道各寬7 m，兩側路側帶各寬5 m（綠化帶寬度2 m，人行道寬度3 m），設計速度為80 km/h，道路路面結構為水穩碎石基層瀝青混凝土路面，由于該道路距離灞河較近，地下水豐富，為提高路面承載能力，降低基層受水毀產生裂縫幾率，決定采用大集料骨架填充性水泥穩定碎石基層。

2" 工藝原理

骨架填充性水泥穩定碎石基層施工技術采用超大集料攤鋪形成骨架支撐體系，同時采用不同類型的填充料填充骨料空隙，超大集料骨架內部支撐分散壓力，由于采用不連續級配，填充料未全部充滿空隙，基層內部呈欠密實狀態，從而對基層整體產生一種集中應力傳遞分散方式，在基層內部不集中形成應變，應力不疊加，達到克服裂縫的目的，保證道路基層的耐久性。

3" 原材性能

3.1" 水泥

水泥采用42.5號普通硅酸鹽水泥，初凝時間應不小于3 h，終凝時間應不小于6 h，且不大于10 h。

3.2" 粗集料

粗集料碎石表面清潔、無風化、富有棱角、質地堅硬。壓碎值不大于22%，表觀密度不小于2.50 g/cm3，針片狀含量不大于18%，軟石含量不大于3%，粉塵含量不大于1.2%。主骨料的粒徑要求詳見表1。

3.3" 填充料

本技術填充料分為I型和II型2種：I型填充料用作填充主骨料碎石內部空隙；II型填充料用作填充主骨料碎石表面開口空隙。2種填充料應由不少于2種規格的材料摻配而成，I型填充料采用連續級配，水泥劑量不小于8%，7 d無側限抗壓強度不小于6.0 MPa。II型填充料2.36 mm以下細集料采用河砂或機制砂，水泥劑量不小于12%，7 d無側限抗壓強度不小于10.0 MPa。I型填充料占總量的90%，II型填充料占總量的10%。2種填充料級配應符合表2要求。

4" 操作要點

4.1" 粗集料攤鋪

粗集料在攤鋪前應灑水至表面濕潤，以減少攤鋪阻力和機械磨損。通過試驗路段確定粗集料的松鋪系數（或壓實系數），該種集料經過試驗后松鋪系數調整為1.33，必要時進行減料或補料工作。粗集料運至待鋪區后，采用裝載機先初平（圖1），之后平地機將集料均勻的攤鋪在預定的寬度上（圖2），表面力求平整，并按規定設置路拱。

4.2" 填充料攤鋪

先用I型填充料進行主骨料縫隙填充。填充料按照設計配合比，參照普通水泥穩定碎石材料的拌和工藝通過后場拌和機拌和生產。根據試驗段得出的主骨料與填充料之間的比例確定填充料的鋪設厚度，要求主骨料與填充料的體積比施工控制誤差在±5%。逐樁使用標尺，根據攤鋪主骨料時的厚度記錄，按比例調整填充料的攤鋪厚度。為保證填充料在骨料空隙間能被很好地壓實，以主骨料在振實狀態下的空隙率確定填充料的數量，保證填充料能夠填滿主骨料間的空隙并略有富余。主骨料和填充料攤鋪厚度控制根據計算的填充料厚度，帶“米”字線用人工配合挖掘機均勻攤鋪，用40 t自卸車運輸到現場專人指揮卸料，有離析的及時進行人工翻拌。

4.3" 混合料拌和

待填充料均勻攤鋪在粗集料上后，采用路拌機將兩者進行翻拌，拌和機械的刀具、功率和轉速應能夠滿足拌和的需要，拌和應做到主骨料能夠徹底翻起，并和填充料一起均勻、自由落下，達到骨料和填充料拌和均勻（圖3）。

拌和深度應達到基層底，安排專人跟隨拌和機，隨時檢查拌和深度并配合拌和機操作人員調整拌和深度，嚴防拌和層底部留有砂礫夾層。

4.4" 二次撒布填充料

主骨料裸露并有開口空隙部位采用人工配合機械方式，撒布II型填充料進行找補，使基層表面均勻（圖4）。II型填充料約占總填充料的10%，填充料應完全嵌入主骨料裸露的縫隙，表面不宜形成薄層、結殼。為防止結殼層中的石粉對瀝青面層污染“鈣化”并難以清理，二次撒布填充料可用河砂替換原料中的石粉，其他級配不變，水泥含量增加至10%～20%。及時檢查基層平整度和路拱，并進行人工修整。

4.5" 混合料碾壓

先用22 t膠輪壓路機以速度1.5～1.7 km/h穩壓1遍后。再用振動壓路機以速度1.8～2.2 km/h弱振1遍、強振4遍、最后弱振1遍（圖5）。振動碾壓時，壓實遍數“寧過勿欠”，碾壓過程中加強對中縫、邊部部位的振動壓實，以確保邊部密實。最后用膠輪壓路機以速度1.5～1.7 km/h靜壓2～3遍進行收面，以彌合表面微裂紋、松散及消除輪跡（圖6）。

碾壓過程中，直線段碾壓時，壓路機應從外側向中線處碾壓，轉彎處碾壓時，壓路機應從低側向高側、自內向外碾壓。碾壓時采用縱向前進、倒退的方法，嚴禁壓路機在已完成或正在碾壓的路段上調頭或急剎車，每遍重疊1/2輪寬。采用振動碾壓應觀察是否有表面空隙處，若有應及時補充填充料，并隨時檢查路面平整度。

4.6" 基層養護

碾壓完畢后，自檢人員立即對各項實測項目進行檢測，自檢合格后，報監理工程師驗收，驗收合格后，立即開始灑水養生，灑水次數視天氣而定，要求始終要保持基層表面濕潤，養生時間不得少于7 d，養護期間，禁止車輛和行人在未固結的基層路面上通行，以免人為因素對道路使用功能產生影響。

4.7" 檢測

在大集料骨架填充型水泥穩定碎石基層施工過程中，需要對路面外形質量及內在質量檢驗進行檢測，檢測項目及頻率見表3。

5" 質量控制

應選擇質堅干凈的粒料，粗集料應符合規范和設計要求，I、II型填充料的嚴格控制水泥劑量，保證粒徑、級配符合設計要求。

路拌過程中嚴格控制混合料含水量，結合當地氣溫、濕度等適當調整拌和時含水量，力求在最佳含水條件下進行碾壓，避免含水量過大或過小出現彈簧或離析等現象。

嚴格控制水泥穩定碎石中水泥劑量，水泥含量過多或過少均會影響基層質量，水泥含量過少，會降低水穩碎石的強度從而降低道路基層承載力，水泥含量過高，可能會使基層出現裂縫，影響道路結構，因此應根據現場實際情況及環境等合理設置水泥劑量。

拌和深度應根據粗集料和填充料厚度而定，保證兩者之間翻拌均勻，避免離析。

碾壓過程，混合料表面應始終保持濕潤，如水分蒸發較快，應及時補灑少量水。

碾壓檢查合格后根據現場情況，采用覆蓋和灑水進行養生，保持基層潤濕。

6" 效益分析

采用本技術避免了傳統操作方法中下承層清掃、水泥漿撒布等工序，將攤鋪工序分解為主骨料攤鋪和填充料攤鋪，大大減少了拌合機械功率對現場施工進度的影響，與此同時養護期不需限制通行，可提前進行下一道工序準備作業，抗裂縫的優點也減少了返工維修的風險，本工法總工期相較傳統操作方法有所縮短，加快了施工工期。

該技術的使用有效地解決了水泥穩定碎石基層耐久性難以保證的難題，減少了土方清理廢棄，杜絕水泥撒布過程中的揚塵，有利于環境的保護；同時，此技術減少了水泥的使用，簡化了碎石生產工藝，減少了資源的浪費；避免了下承層的清掃和水泥的撒布，利用旋耕機代替人工二次拌和，降低了操作人員的勞動強度和健康風險；在滿足承載力的同時大大減少裂縫病害的風險，使得該工藝施工道路耐久性好，使用壽命長，可大大減少道路養護和維修作業，避免對臨近居民生活造成影響。

7" 結束語

綜合考慮傳統基層施工技術的優缺點，結合半剛性基層和柔性基層工藝進行綜合處理，該技術在施工中采取剛柔結合工作思路，在滿足道路承載力的同時，有效地保證了道路的耐久性，良好地解決了基層受水影響易產生裂縫的施工難題。然而由于骨架填充性水泥穩定碎石含有大量的粗集料，存在混合料離析風險，在施工現場中應注意變異性控制，必須嚴格控制工程材料、集料級配以及攤鋪拌和等各個施工環節。

參考文獻：

[1] 石麗.水泥混凝土路面水損害成因分析及防治措施[J].廣東建材，2015，31（5）：32-34.

[2] 何慧斌，郭銅元，劉麗.瀝青路面水損破壞分析[J].湖南城市學院學報，2003（6）：30-33.

[3] 鄭木蓮，王秉綱，胡長順.大孔混凝土組成設計及路用性能[J].長安大學學報（自然科學版），2003（4）：6-10.

[4] 張鵬飛.路面內部排水系統設計與研究[D].長沙：湖南大學，2003.

[5] 張鵬飛，朱立國，謝洪斌，等.水泥穩定碎石排水基層試驗路鋪筑與檢測分析[J].華東公路，1998（5）：23-26.

[6] 吳東強.高等級公路瀝青路面結構內部排水系統設計與應用研究[D].長沙：湖南大學，2007.

[7] 何慧斌.大孔隙水泥穩定碎石混合料研究及應用[D].長沙：湖南大學，2003.

[8] 謝軍，陳崇駒，朱云升.多孔隙水泥穩定碎石排水基層設計與施工[J].長沙交通學院學報，2005（4）：32-38.

[9] 沙愛民，翁優靈.骨架孔隙結構水泥穩定碎石配比設計及路用性能[J].長沙公路交通科技，2006，23（6）：22-26.

[10] 寧輝，張天澤.透水水泥穩定碎石基層混合料材料組成和室內性能試驗研究[J].中外公路，2011，31（2）：226-230.

[11] 馬旭峰.填充式大粒徑水泥穩定碎石基層方案設計[J].工程與建設，2023，37（3）：1041-1043，1078.

[12] 王長征.水穩填充大粒徑碎石基層的實施應用[J].企業技術開發，2015，34（33）：155-156.

Abstract： Aiming at the problems such as cracks and pits existing in cement stabilized gravel base in water-rich areas， the construction technology of frame-filled cement stabilized gravel pavement is studied. Combined with specific construction cases， the process principle of the technology is introduced， and the construction key points of each process are elaborated in detail. The analysis results show that the skeleton filled cement stabilized gravel base has good drainage effect， excellent crack resistance， and meeting the requirements of bearing capacity. At the same time， the technology is convenient to operate and controllable in quality， which can be used for similar projects in water-rich areas. Provide reference.

第一作者簡介：徐進京（1985-），男，工程師。研究方向為土木工程。

*通信作者：劉海青（1988-），男，碩士，工程師。研究方向為土木工程。