浅论水泥稳定碎石基层在市政道路工程的应用
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[摘要]近年来，随着国民经济的飞速发展，交通运输量日益增多，车辆承载力也随之加大，相应地对道路标准的要求也日渐提高。为适应城市经济的发展城市道路半刚性基层采用水泥稳定碎石（简称水稳），经反复验证效果良好。
[关键词]道路基层；水泥；碎石；粉煤灰；强度
一、水泥稳定碎石作用原理
水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。水稳水泥用量一般为混合料3%-7%，7天的无侧限抗压强度可达1.5-4.0%MPA，较其他路基材料高。水稳成活后遇雨不泥泞，表面坚实，是高级路面的理想基层材料。
根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定，我县几条道路中采用的水泥稳定碎石均属中粒土，由于水稳中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成，并且一次达到质量标准，否则不易修整。因而施工中要求加强施工组织设计和计划管理，增加现场施工人员的紧迫感和责任感，加快施工进度，加大机械化施工程度，提高机械效率。水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。因而水稳在市政工程中的应用会得到很快推广。
二、材料要求
水稳材料主要由粒料和灰浆体积组成。粒料为级配碎石，灰浆体积包括水和胶凝材料，胶凝材料由水泥和混合材料组成。
1、水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可，但应选用终凝时间较长（宜在6H以上）的水泥。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低（为325）的水泥。水泥品质必须满足国家标准规定。
2、混合材料。混合材料分活性和非活性两大类。活性材料是指粉煤灰等物质，可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料，对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。
3、集料。应用人工集配碎石，城市主干道用做底基层时集料的最大粒径不应超过40mm，用做基层时，集料的最大粒径不应超过30mm。适宜用做水泥稳定集料的颗粒组成范围，石料的磨耗值不超过35%，石料的压碎值不超过30%。
4、水。通常适合于饮用的水，均可拌制和养护水稳。如对水质有疑问，要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时，需要进行试验。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比，低于90%者，此种水不一用于水稳施工。
三、混合料的组成设计
路面底基层集料采用水泥、粉煤灰、稳定碎石、砂、石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层。碎石、石屑、砂砾组成一定级配的混合料的多组配合比的设计工作,是以节省石屑、增加施工和易性,保证路基质量和使路面底基层具有良好强度和板体性,减少混合料离析等为原则。通过优化配合比实验,试铺实验路段,确立了路面底基层施工15CM厚12%灰土中掺加30%碎石，13CM厚沥青混凝土面层，测得路面弯趁值1.57MM。临江路、胜利路、前进路、新华街、党校路等工程道路结构层为：15CM厚12%灰土、15CM厚水稳，7CM厚沥青混凝土面层，路面弯沉值为0.5~1.0MM，弯沉值明显降低。
四、施工中应注意的几个问题
1、严格控制水泥剂量。水泥剂量太小,不能保证水泥稳定土的施工质量;而剂量太大,既不经济,还会使基层的裂缝增多、增宽,从而引起沥青面层的相对应的反射裂缝。所以,必须严格控制水泥用量,做到经济合理,精益求精,以确保工程质量。
2、加强施工管理，加大机械化施工程度。由于水稳施工要求时间紧迫，同时要求一次达到质量标准，否则形成板体不易修整。所以必须加强施工管理，加大机械化施工程度，形成大规模、标准化作业方式，才易满足水稳的施工要求。
3、混合料的含水量控制。厂拌混合料现场,每天由后场专职试验人员在早上、中午、下午分别测定各种集料的含水量,根据施工配合比设计的最佳含水量指标,结合当天的气温、湿度、运距情况确定混合料拌和时的用水量。在前场负责检测压实度的专职试验人员,在混合料摊铺整型过程中亦及时测定混合料的含水量,及时指挥压路机碾压,力求在最佳含水量条件下碾压,尽量避免由于含水量过大出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混合料可能达到密度和强度,增大混合料的干缩性,使结构层容易产生干缩裂缝;或由于含水量偏小使混合料容易松散,不易碾压成型,也会影响混合料可能达到的密度和强度。所以只有严格按规范施工,加强每一施工环节的质量控制,才能保证施工质量。
4、混合料的运输应避免车辆的颠簸,以减少混合料的离析。在气温较高、运距较远时要加盖毡布,以防止水分过分损失。
5、混合料摊铺接缝的处理。接缝有纵向接缝和横向接缝两种,当摊铺机宽度足够时,整幅摊铺时不存在纵缝接缝问题。当摊铺机的摊铺宽度不足时,采用2台摊铺机一前一后同步向前摊铺混合料,并一起进行碾压,这样也可以避免纵向接缝。由于本标段结构物较多,一般情况下都以两结构物间为一施工段落,避免了横向接缝,如有特殊,需设置横向接缝,其处理方法是将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除,将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面,摊铺机返回到压实层的端部,用木垫板垫至虚铺高度,再摊铺新的混合料,继续下一步施工。
6、混合料的压实。混合料经摊铺机摊铺成型后,即可用压路机碾压,碾压长度需根据施工现场的实际情况确定,如果实测混合料的含水量高于最佳含水量,且气温较低时可适当延长碾压长度,如果混合料已接近最佳含水量且温度较高蒸发快时,应缩短碾压长度,确保在最佳含水量时进行碾压。
7、混合料的养生。对已完成碾压并经压实度检测合格后应立即进行养生,不能延误。养生可用不透水的塑料薄膜覆盖或用湿砂覆盖进行养生,也可用沥青乳液进行养生,还可以在完成的基层上即时做下封层,利用下封层进行养生,同时也可在已完成混合料直接洒水养生。按技术规范养生期应不小于7d,在养生期间应由专人负责限制车辆行驶,除洒水车外,绝对禁止重型车辆行驶。本标段采用两种方法养生,加盖塑料薄膜和洒水车进行养生。
五、结束语
水泥稳定碎石具有良好的力学性能和板体性、水稳性以及抗冻性等优点,被广泛用于修建高速公路路面基层或底基层，其优点很多,使用范围也比较广泛，笔者浅谈水泥稳定碎石基层施工的质量控制，只有对其特点了解充足,把握施工质量控制,就能充分发扬其长处，在今后的市政工程中将起到更加重要的作用。
参考文献
[1]朱健身.《城市道桥施工技术及工程实例》.建筑工业出版社,2005年3月
[2]余彬泉,陈传灿.《道路施工技术》.人民交通出版社,2006年8月