探讨高速公路的水泥稳定砂砾基础施工技术的管理

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摘要：水泥稳定砂砾基层质量涉及的面很广，影响因素很多，关系路面施工全过程，情况复杂，我们只有在充分研究分析产生的原因后，才能对症下药抓好施工中的每一细小环节。本文探讨了高速公路的水泥稳定砂砾基础施工技术的管理。

关键词：高速公路；水泥稳定砂砾；基础；施工技术；管理

Abstract: the quality of cement stabilized sand gravel subgrade in surface is very wide, there are many factors that affect the whole process, the relationship between pavement construction, the situation is complicated, we have only in the full analysis reasons, to suit the remedy to the case pays special attention to the construction of every tiny link. This paper discusses the highway cement stabilized gravel foundation construction technology management.

Key words: highway; Cement stabilized gravel; Foundation; Construction technology; management

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

水泥稳定砂砾基层，因其良好的板体性、水稳性、抗冻性，早期强度高等特点被广泛用于高速公路基层。

一、水泥稳定砂砾的优缺点

1、优点

（1）、早期强度高，短时间内5-7 天可获得2.0MPa 以上的强度；

（2）、稳定性好，受水的影响较小；

（3）、机械化施工，质量好、进度快；

（4）、原材料砂砾、碎（砾）石当地储备丰富，易于采集和生产，用水泥稳定级配良好的砂砾或碎（砾）石，不但强度高，而且水泥用量少，降低了工程成本。

2、缺点

(1)、强度形成后易产生干缩裂缝，在温度和行车荷载作用下，裂缝将逐渐反射到沥青表面，裂缝导致水侵入路基，缩短路的使用寿命。

(2)、施工时混合料容易离析。

(3)、在行车作用下表面易磨耗/剥落。

(4)、施工节奏要求紧凑，从拌和到碾压成型要在较短时间内完成。

二、工程实例

某高速公路的主线采用半刚性水泥稳定砂砾基层，厚度30 cm，单幅宽11. 05 m，分上下两层施工，7d抗压强度不低于3. 0～4. 0 Mpa，水泥用量不低于4. 5%、不大于6%，采用集中厂拌、摊铺机摊铺法施工。底基层为30 cm 天然级配砂砾。

三、高速公路的水泥稳定砂砾基础施工技术及管理

1、原材料质量控制

（1）水泥的选用

水泥作为混合料唯一的稳定剂，其质量控制至关重要。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥都可用于水泥稳定类基层做结合料，但应选用初凝时间3 小时以上和终凝时间较长（宜在6 小时以上） 的水泥。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。由于不同类型的水泥具有不同的干缩性， 而在实际施工过程中，经对各种水泥的使用效果的比较，其中道路用普通硅酸盐水泥的干缩性较矿渣水泥干缩性小。因为，选用干缩性小的水泥，可以降低裂缝的几率，所以我们施工多选用符合要求的普通硅酸盐水泥，水泥标号宜用32.5 级。

（2）天然砂砾

按工程设计要求，水泥稳定砂砾基层砂砾料最大粒径不超过37.5mm，颗粒中细长和扁状颗粒的含量不应超过20%，压碎值不大于35%，级配要符合《公路路面基层施工技术规范》， 塑性指数小于9， 液限小于28%。按以上要求， 对多个料场进行取样分析，最后根据试验数据并考虑到运距对工程成本的影响，选定合适的料场。

（3）拌和用水

水泥稳定砂砾基层材料拌和用水应为饮用水及不含有害物质的洁净井水、河水、湖水等。不能使用沼泽水、工业废水、含矿物质较多的硬水、含有脂肪、植物油、糖类及游离酸等杂质的水。若是不可饮用水源时，必须经试验合格，监理工程师同意下，方可使用。

2、混和料的配合比设计

通过对工程实际应用的矿料分别进行筛分试验和测定其相对密度，根据各种矿料的颗粒级配和计算用量比调配出合理的级配曲线。由于水泥剂量对干缩性的影响，随着骨料平均粒径的增大而减少，骨料平均粒径越大，水泥剂量对干缩性的影响越小；在相同条件下，水泥稳定中粗粒土的收缩性较细粒土的收缩性要小得多；对大多数土混合料而言，随水泥剂量的增加，收缩性逐渐减少，并达到最小值，然随水泥剂量的增加，收缩性逐渐增大，水泥剂量过大，同样会产生收缩裂缝；混合料中若塑性细土的含量过大，采用水泥稳定时很容易产生干缩裂缝，并且随土含量的增大和塑性指数的增加而明显增加。因此为减少水泥稳定碎石或砂砾的收缩性和提高抗冲刷能力，通过4.75mm 筛孔的通过量应控制在35- 39%；通过0.075mm 筛孔的含量宜控制在2%左右，且应上粗下细，通过试验掺加减水剂或粉煤灰，在满足设计要求的情况下，用最少的水泥剂量，不宜超过6%。根据不同结构层及设计强度的要求，确定水泥用量，确定各种混和料的最佳含水量、最大干密度，以此矿料级配初步确定拌和机各料仓的供料比例。

3、 混合料拌和、运输

在调试好的拌和机上，根据生产配合比，按重量比进行掺配，使砂砾料、水泥、水均匀地在拌和机内拌匀，避免粗细集料离析、含水量不均等。拌和时含水量大于最佳含水量0. 5%～1. 0%。避免混合料的含水量偏大或偏小，含水量偏小，不易压实，且表面松散、离析；含水量偏大，不易压实，且容易反弹。水泥剂量偏小不能使用，达不到规定的压实度和强度；水泥剂量偏大，易造成水稳层表面开裂。同时，拌和应均匀、连续。拌和站距摊铺现场较远、气温较高时，混合料在运输过程中应覆盖，防止表面水分蒸发；保持均匀，防止离析;保证车辆完好，勤保养，不在中途停留；碾压完毕，延迟时间不超过3 h，并应小于终凝时间，保证运输车辆满足需要，均匀、连续。

4、 摊铺机的摊铺

摊铺开始前，先把摊铺机移至摊铺机起始位置，两侧间距中，熨平板垂直于路面中线，导向杆基本在白灰线上。然后，根据所摊铺混合料的松铺厚度，分别在熨平板两侧、中间位置、下承层或水稳层横缝断面上，用方木、不同厚度的木板、薄钢板进行反垫，支垫厚度是由松铺厚度加一定的压缩量经过水准测量确定的。操作手根据摊铺厚度调节好仰角及振动夯等。运料车第一车应尽量靠近摊铺机，但不可冲撞摊铺机，开始卸料后，水平及螺旋输料器送料至整个熨平板两侧都均匀布料后开始摊铺，以后运料车须在摊铺机前20～30cm 停车，空挡、微点刹车，靠摊铺机顶推行驶、卸料，严禁冲撞摊铺机，每车料卸完后，不能把料斗的料全部输完，从而保证输料器输料均匀。根据松铺厚度调节好螺旋输料器的高低，调节料位计使混合料正好淹没螺旋输料器的2/3。摊铺机应根据拌和及运输能力，尽量低速、均匀行驶，从而保证连续摊铺，避免因速度过快使摊铺混合料的表面拉裂、离析，更重要的是提高路面平整度。摊铺2～4 m 后，立即用细铁丝或线绳拉紧，微触两侧基准线，用钢卷尺量线下净空值以检测摊铺面的横坡和标高，不符合要求时，用两侧传感器上的微调旋纽进行微调，调节时不能一次调节到位，最多到需调节量的2 /3，继续测量、调节，幅度越来越小，直到满足要求即可，切不可一次调节过量，出现反向偏高或偏低，使摊铺面出现波浪段，因为摊铺机熨平板高低位置的调整是在逐渐而缓慢的过程中进行的，调整距离几乎等于3 倍的牵引臂长。

5、碾压

碾压在水稳层施工中是一道关键工序，水泥稳定砂砾基层必须用12 t 以上压路机碾压。12～15 t 三轮压路机碾压时，压实厚度每层不应超过20 cm，为防止路面赶皮、脱落、压碎，根据碾压厚度的薄厚，应选择不同吨位的压路机。碾压作业段一般为40～80 m，每个碾压作业段须重叠3～5 m，压路机可紧跟摊铺机后5～10 m 碾压，作业段也不应过短，应根据混合料自身含水量和外界气温条件变化增长和缩短，但应尽量缩短延迟时间，不超过2～3 h，并且小于终凝时间。混合料在接近最佳含水量时及时碾压，就可以用最小的压实功达到规定的压实度和强度，高速和一级公路要求水泥稳定砂砾料基层压实度大于或等于98%。碾压时，每遍碾压压轮痕重叠20～30 cm，先静初压、后动复压、再静终压。直线段由低向高，曲线段由内向外，速度不可过快，匀速碾压，制动要缓，以降低赶包的程度。

6、 养生

因为水泥稳定沙粒基层是一种水硬性材料， 只有在一定温度、湿度的条件下，才能形成较高的强度。施工时， 采用洒水养生和喷洒浮化沥青相结合的方式进行养生，养生期间严格限制重型机械通行，在局部交通繁忙地段应设置限速标志牌，限速30km/h，由专人负责养生工作。养生期满后，应尽早铺筑面层，防止基层在大气中暴露时间过长，造成过分的温裂和干裂，而最终影响面层的使用质量。

所有工序必须执行工序交接手续，每道工序完成后，须经监理抽检合格后，由监理签发中间交工证书后可进行下道工序。

总之，水泥稳定砂砾基层质量涉及的面很广，影响因素很多，关系路面施工全过程，情况复杂，我们只有在充分研究分析产生的原因后，才能对症下药抓好施工中的每一细小环节。加强施工现场管理，精心组织施工，才能保证基层的强度和刚度，提高路面基层工程质量。

参考文献：

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[2] 聂红伟. 浅谈水泥稳定砂砾路面基层强度的试验[J]. 民营科技. 2011(02)

[3] 袁晓铭,曹振中. 砂砾土液化判别的基本方法及计算公式[J]. 岩土工程学报. 2011(04)