浅谈水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的应用

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摘 要：本文主要就市政道路工程中水泥稳定碎石基层施工技术的应用展开了论述，分析了水泥稳定碎石的原理、材料要求、混合料配合比设计、施工工艺与质量控制，希望有所作用。

关键词：水泥稳定碎石；基层；施工；市政；道路；离析；静压

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

随着城市交通运输量的增长，道路标准的要求也日渐提高，于是市政道路基层中引入了水泥稳定碎石。水泥稳定碎石是半刚性材料，其作为路面基层和底基层具有良好的力学性能和整体性、稳定性(水稳定性和温度稳定性)、耐久性和抗冻性、承载力高及与面层结合好的技术特点，且料源广泛，可就地取材。便于原材料和混合料的加工，易于机械摊铺操作，是目前我国公路工程中应用十分广泛的一种基层结构形式。但水泥稳定碎石基层抗拉强度低，易导致基层开裂并致使沥青面层产生反射裂缝。因此，必须把好相关的施工技术关。

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。

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。

（一）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。

（二）混合材料

主要分为活性和非活性。可与水泥中析出的氧化钙作用的粉煤灰等物质即为活性材料。不具有活性或活性较低的人工或天然的矿物材料则为非活性材料，非材料的细度和不含有害的成分是对活性材料的品质要求

（三）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％。

（四）水

能否充分水解水泥并使之产生强度关键在于含水量，控制好含水量，也是保证碾压密实的关键所在。依据施工经验，含水量过大，既会出现“弹软”、“波浪”等现象，影响混合料可能达到的密度和强度，也会增加混和料的干缩性，使结构层容易产生干缩裂缝。含水量过小，混和料易松散，不容易碾压成型，也会影响混和料可能达到的密度和强度。一般情况下拌和含水量应比最佳含水量略高O.5％～1％，若气温较高或运输距离较长时应高1％～2％，以弥补混和料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失。施工过程中要根据气温情况及运输距离及时调整含水量的大小，以达到最佳效果。

三、混合料配合比设计

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，l3cm厚沥青混凝土面层，测得路面弯趁值1.57mm。衡阳路、中山路、人民路、步行街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、施工工艺与质量控制

（一）摊铺前准备

a、摊铺基层

对已经铺筑的底基层进行验收，对上面的车辙或其他压痕、压实不足和松软的部分要进行整形，以求达到规定的坡度、线性和压实度，并洒水湿润。

b、施工放样

要按照试验路段的松铺系数和测量的数据控制好松铺高程，通过松铺商程来将模板安装到位，在安装时要做到牢固结实，避免碾压过后出现变形。为了避免由于基准钢丝绳的垂度影响摊铺的平整度，其钢桩纵向间距不宜过大，直线宜为l0米，曲线宜为5米，并用紧线绳拉紧。同时要防止现场作业人员拢动钢丝绳，以免造成摊铺面波动，长度不宜小于150米，宜为200米左右为宜，并且在摊铺前及时进行高程、横坡等各项指标的检查，发现问题及时处理。放样宽度应按规范要求适当放宽50cm

（二）水泥稳定碎石混合料的运输控制

运输车的性能直接关系到拌和和摊铺系统的运行质量与否，因此，在与拌合机配合时，为了避免落距太大造成离析，运料车必须方便地进入到拌合机卸料斗下面且要高度合适；送料时，必须能保证运料顺利使摊铺机连续摊铺，而且运输车宜采用料斗升降性能好、底盘高度和“后马槽”长度合适的20t的自卸卡车。为了减少水分散发，运输过程中必须采用篷布覆盖。拌和的混合料运送时间应不宜超过45min，要及时运送到现场。

（三）混合料的摊铺

摊铺是水泥稳定碎石基层施工的重要环节。它是碾压工序的基础，只有摊铺出平整的表面，才有可能在压实后得到平整的表面。在摊铺前应先湿润下基层。在摊铺混合料前，还应先通过试验确定松铺系数。摊铺机宜连续摊铺，应避免纵向接缝，在必须分两幅施工时，采用两台摊铺机，一前一后，相隔约5m～10m同步往前摊铺混合料，并一起进行碾压。纵缝必须垂直相撞，不应斜接。摊铺过程中要特别注意混合料的离析现象，水泥稳定碎石基层拌合料的离析应主要产生在拌合后的垂直运输送过程，由于干料比重不一样才会产生。离析主要包括离析带和局部离析两种类型。离析带主要出现在摊铺机螺旋转轴接头位置及摊铺两侧；局部离析主要出现在拢料时。对于摊铺过程中出现的离析现象，要及时铲除，换料回填。

（四）混合料的碾压

混和料摊铺后，当混和料的含水量等于或略大于最佳含水量时，应及时根据试验段确定的碾压工艺。碾压应按照从低到高、先轻后重、由两边到中间的原则。碾压段长度根据试验段确定的长度及气温情况确定，气温高时，水分蒸发快，缩短碾压段长度。反之，可适当延长碾压段长度，以4O～50米为宜，过短则易造成平整度较差。碾压方式20T单刚轮压路机器，一般要压三遍（分别为静压、震动碾压、静压），初压一般采用胶轮压路机或钢轮压路机静压1～2遍，复压采用振动压路机弱振强度2～4遍，终压采用钢轮压路机或胶轮压路机静压1～2遍。由两侧向路中心碾压，碾压时，轮迹应重叠1／2轮宽。相邻两段的接头处，应错成横向450的阶梯状碾压。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车。自拌和至碾压结束时间控制在2h以内，有缓凝等外加剂的应不超过其实验得出的初凝时间。为了确保碾压的效果，检查组要紧跟其后，及时准确地对形成的路面基石的含水量、宽度、厚度、平整度、压实度等进行检测，如需调整，立即通知工地责任人进行调整。

（五）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。

（六）基层养生

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，在养生期间必须采取封锁交通的管制措施，严禁除洒水车之外车辆的进入。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。洒水的次数应根据天气情况以及现场的实际养护情况进行调整。

综上所述，要想使水泥稳定碎石具有良好的板结性，严格控制影响水泥稳定碎石强度和耐久性。首先应选择优质原材料，控制灰剂量和掌握好含水量，严格控制施工工艺，消除发生病害的原因，以确保运输路线畅通，促进城市的繁荣发展。

参考文献：

[1]姜春亮.浅谈城市道路施工中水泥稳定碎石的应用[J]．黑龙江科技信息．2009，18.

[2]刘洋，张光明．浅谈水泥稳定碎石施工技术[J]．科技信息．2010，3.