水稳碎石基层的施工技术
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【摘要】由于近年来粉煤灰的含硫量不稳定，出现超标现象，致使一些工程产生路面病害，为了避免这方面的问题，同时提高道路的质量，采用水稳碎石作为道路的基层，本文阐述了某市政道路工程水稳碎石基层施工技术，阐明水稳碎石基层施工技术科技含量高，而且早期强度值大，在城市道路工程的应用中我们应当大力推广应用。
【关键词】市政道路；道路基层；水稳碎石；施工技术
水稳基层是广泛应用于公路基层施工的一种半刚性基层结构型式。因具有良好的力学性能、板体性、水稳性、抗冻性和整体承载能力强等优点，被广泛应用于道路基层中。在施工中因材料级配、水泥剂量、摊铺碾压、离析处理、成型时间及工后养护等较难控制，因此对公路水稳碎石基层施工及施工过程中的质量控制等进行分析具有重要的意义。
1 工程概况
某市政道路工程全长1800 米。本标段实施KO+22.61～KO+385.19 段，水稳碎石厚度为40cm，引道和支路为20cm。设计要求7 天无侧限抗压强度≥3.5mpa。
2 水稳碎石的材料要求与混合料的组成设计及质量控制及设计
2.1 水稳碎石含义
在粉碎或经筛选的级配碎石中掺入经试验确定的水泥剂量（一般可采用4～6%）和水，经拌和发生强烈的水解和水化反应，形成的混合料称为水泥稳定碎石，简称水稳碎石。水稳碎石经路基摊铺、碾压和养护形成的基层叫水稳碎石基层。
2.2 水稳碎石的构成与水泥技术特性
（1）水稳碎石的混合料构成主要是水泥、碎石和水。（2）水泥的技术特性。①、水泥的定义，本文是指普通硅酸盐水泥的定义：根据国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175- 2007）的规
定，凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉砂渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。它分为两种，一种是不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号为P・I；另一种是在硅酸盐水泥粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉渣的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号为P・Ⅱ。②、硅酸盐水泥的矿物组成。包括硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF），其中硅酸钙矿物不小于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.0。③、四种矿物的技术特性见表1。
2.3 水稳碎石材料的技术要求
所需用的全部水泥、石子、砂等材料必须经项目部监理工程师批准。未经批准的一概不准进场。其中：（1）水泥选用终凝时间长（一般在6 小时以上），标号为325# 矿渣及普通硅酸盐水泥。对于快硬的水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥严禁使用。水泥品牌的选用必须慎重考滤它的质量稳定性、生产规模、运输距离等各种因素。水泥每次进场前必须持有合格证书，每200 吨应对水泥的凝结时间、标号进行抽验。（2）碎石要求其压碎值不超过30%，最大粒径不大于30mm，碎石的颗料组成应符合招标文件和施工组织设计的级配要求。一般粗集料规格为10- 30mm，中集料规格为5- 10mm，细集料规格为0- 5mm。（3）对水的要求，一般人或牲畜能饮用的水均可以用
于水稳碎石基层施工。4、水稳碎石混合料的组成设计。（1）设计原则有三点：①碎石粉料含量不宜过多；②在设计规定强度标准下，采用最小的水泥剂量，但不得小于4.0%。③改善集料级配，减少水泥用量，水泥用量控制在6%以内。（2）水泥剂量的配制可采用4%、4.5%、5%、5.5%、6%五种剂量；（3）每种剂量的试件制取13 个（最小数量）；（4）试件必须在规定的温度（20±
2℃） 保湿养生6 天，浸水养生1 天后进行无侧限抗压强度检测，并计算试验结果的平均值、偏差系数，并计算RC0.95 是否大于Rd（本工程设计强度为3.5Mpa）。5、水稳碎石混合料的质量控制标准；（1）该市政道路工程一标段设计图纸；（2）《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1- 2008；（3）《公路路面基层施工技术规范》JTJ034- 2000。
3 该市政道工程一标段水稳定碎石基层施工技术
3.1 水稳碎石基层施工流程。见附表2：
3.2 摊铺水稳碎石基层的底基层检测要求
对底基层的平面位置、高程、横坡度、宽度及强度、厚度和表面清洁情况要全面检测，凡不达要求的，立即采取措施整改，特别是底基层的松散及起皮材料要彻底清除，决不能留下软弱夹层。开始摊铺基层前在底基层上洒一遍水，保持表面湿润（但不能留明水）。
3.3 水稳碎石的拌和与级配碎石集料的质量控制
（1）拌和设备的选型。拌和装置必须选用性能好、拌和质量高的设备，并配有电子剂量装置（属重量比控制材料配比）。拌和设备的台数、类型必须满足施工现场摊铺及施工进度的要求，并报监理工程师批准；（2）级配碎石集料的质量控制。本工程采用规格分料掺配成混合料的施工方法。在拌和之前，做到反复检试调整，使它符合级配要求，同时，每天开始拌和前几盘应作筛分试验，发现问题及时调整。全天拌和料应按摊铺面积和规范要求检测频率（2000 m2 一次）进行抽检；（3）水泥剂量的控制。施工前要考滤施工离散性的影响，水泥剂量较设计值增加0.5%，在拌和过程中应随时观察混合料的拌后颜色，防止水泥堵塞不流动。还要做到按规定频度抽检水泥剂量，每个工作班，根据所用水泥、集料量计算，要确保水泥用量库存备足。（4）含水量的控制。含水量是水稳碎石级配中的一项重要控制指标，必须严格掌握。夏季施工，必须考虑到拌和、运输、摊铺过程中水分的蒸发量，可以在拌和时加大水量。水量加大值应由拌和出料时含水量和摊铺碾压含水量进行对比，损失多少补充多少。雨季施工期间，由于砂石料中占有一定水分，因此在每天拌和前应对砂石料进行含水量测定，加水量应当按最佳含水量减去砂石含水量进行控制。其它季节施工可不考虑增加或少量增加，增加量严格控制在0.5%以内。（5）要严格防止碎石集料串斗和大于3cm石料进入拌和机。国产拌和机料斗偏小，料斗间间距近，常发生串斗现象，必须用挡板隔开，并在料斗出口处加设一层3cm方格网，这样可以将大于3cm的石料在筛网上及时剔除。
3.4 水稳碎石基层施工准备工作
（1）技术准备。项目经理部组织全体人员学习水稳碎石基层施工技术指导意见，进行岗位技术培训，建立健全管理组织网络和质量保证体系。为水稳碎石基层摊铺做好充分的准备。采用经监理工程师见证送往检测中心批准合格的配合比、标准击实、7 天无侧限抗压强度、标准曲线、水泥凝结时间、集料筛分及各主材检测验证。（2）进行测量放样。a、测量人员提前恢复中线，直线段每隔100M 设一个中桩，平曲线段每隔5M设一个中桩，在距离路基设计宽度30- 40cm 处设标高控制线支架，用以挂钢丝绳控制标高及施工厚度。b、水稳基层标高控制线采用3mm 的钢丝作为基线，在两端用紧线器同时张紧，避免因钢丝不紧而产生绕度。（3）机械准备。一是对所有进入施工现场的机械进行全面的清洁、保养、调试、检查和维修。二是配齐生产施工过程中部分机械的易损备件，保证各类机械运转处于良好状态。（4）材料准备。摊铺前7 天对水稳碎石供应单位备料数量进行现场核实确认。原材料进场必须经项目部自检及监理组抽检合格后方准使用。（5）运输车辆。该工程共落实运输水稳碎石混合料车辆20 辆。全部车辆外观整齐，性能良好，车厢清洁。制订和执行正确的操作程序，即装料、运输、卸料，为提高摊铺质量创造良好条件。（6）现场准备。清除底基层表面的杂物、积水等。并将底基层表面洒水湿润。
3.5 水稳碎石基层摊铺施工
待10%灰土路基施工完结，其表面高程、平整度、拱度、宽度、密实度、弯沉验收合格后，即进入该市政道路工程一标段水稳碎石基层的摊铺施工。该工程根据工程的实际情况及甲方、监理的要求水稳碎石基层摊铺工艺共分两种方法进行。（1）分层摊铺。重点掌握五道工艺流程。一是摊铺。水稳碎石基层分两层进行摊铺，在第一层基层钻芯取样合格后进行第二层水稳碎石基层的摊铺，在第二层水稳碎石基层摊铺前需将第一层水稳碎石基层表面清理干净并洒水湿润，上下两层错缝不小于50cm。二是碾压。碾压是关系到基层内在质量的关键工序，应遵循先轻后重，由低到高，由边到中的原则。并高度关注碾压组合和含水量的检查，做到以略高于最佳含水量来进行碾压。三是横接缝处理。四是自检和抽检。五是养生。（2）连续摊铺。连续的摊铺顺序为：先采用上述分层摊铺的方法摊铺第一层水稳碎石基层（长度约达到100M），并做好横向接缝处理。在第一层水稳碎石基层碾压完成，压实度检测合格后及时进行第二层水稳碎石基层的摊铺、碾压及压实度检测，要保证在第一层水稳碎石基层的水泥终凝之前完成第二层水稳碎石基层的碾压施工。
3.6 水稳碎石基层施工质量保证措施
（1）明确项目经理是工程质量第一责任人。建立以总工程师直接领导下的试验、测量、质检三位一体的技术质量保证体系。（2）实行全过程的质量监控。（3）严格执行技术规范和技术标准，遵规操作。（4）高度重视各种级配混合料的配合比设计，认真做好技术总结，取得适合本工程的技术数据，正确指导施工。（5）采用先进的机械设备，推广、应用先进技术，保证铺筑质量。（6）混合料处于最佳含水量状况下，用重型压路机碾压至要求的压实度。从加水拌和到碾压终了的时间应短于水泥的终凝时间。（7）认真做好施工中的施工原始记录，做到资料完整、数据准确、内容齐全。
4 总结
水稳碎石基层施工技术有两大显著特点：
（一）社会效益大
可以看出，选用水稳碎石混合料作为道路主要承重层，它能保证沥青路面的铺筑质量和道路的使用寿命。特别在城市的改扩建工程中优胜水稳碎石基层，由于它的早期强度值大的特性，大大缩短了施工周期，提早恢复道路交通，在很大程度上缓解大城市繁忙的交通压力，从而可以创造出巨大的社会效益。
（二）科技含量高
水稳碎石基层在施工过程中，所有环节都需要密切关注时间，因此在施工计划、实施过程中要科学安排。考虑一切可能突发的因素，必须要把一切环节都在掌控之中，在该市政道路工程中对水稳碎石混合料运输及摊铺的施工时间都是进行预测的。每车混合料按综合运距8 km考虑，运输需要30分钟；按等待前面有2台准备卸料，需要等待10分钟；卸料（摊铺每2车）需10分钟，摊铺到100米需30分钟。假定100米长做为一个循环，单幅单层用时间为160分钟，单幅双层共用时间为320分钟，小于水泥终凝时间。即使出现意外情况，因便道等问题，运输不畅，好可根据实际情况、采取缩短下基层铺筑长度的办法，来保证上基层铺筑完毕所用时间不超过水泥终凝时间。因此，随着时代的进步，水稳碎石作为现代道路建设首选的基层铺筑混合料，有着广阔的市场前景和巨大的发展潜力。我们应当大力推广应用。随着水稳碎石基层施工技术的日趋提高。彼时水稳碎石作为最佳的道路基层结构形态，必将为我国的现代城市道路建设及经济和社会的快速发展作出更多更大的贡献。
【参考文献】
[1] 刁锋.公路工程材料与施工现场技术问答详解[M].化学工业出版社，2010.5.
[2] 刘吉林. 浅谈水泥稳定碎石的施工体会[ J] . 山西建筑，2007， 33（ 18） ： 288- 289.