四川华诚工程试验检测有限公司，四川 泸州 646000
摘要：在路面基层中，水稳碎石属于一种常见的施工材料，具有很多优势，包括较好的抗冻性、水稳性、刚度、整体性等。在公路路面沥青面层中，水稳碎石基层是下承层，主要作用是承受外力荷载，在道路路面基层或者底基层中，常常会选用水稳碎石基层。水泥稳定碎石基层使用的材料主要为收缩性材料，假如没有对这种材料进行深入了解和认识，在施工过程中只要不符合相关规范要求，便会大大影响水泥稳定碎石基层优势的发挥，同时对沥青面层的使用寿命造成严重影响。基于此，对公路施工中水稳碎石基层施工质量的有效控制进行深入分析具有重要意义。
关键词：公路施工；水稳碎石基层；施工技术；质量控制
1 水泥稳定碎石基层施工技术特点
第一、水泥稳定碎石具有较高的稳定性，所以通过有效应用水泥稳定碎石施工技术，能够对公路施工速度进行显著提升，同时有效缩短公路工程的施工时间，进而降低道路的施工成本。第二、在公路路面施工技术中，水泥稳定碎石基层主要起着承重的作用。假如水泥稳定碎石基层的施工质量较差，公路的使用寿命、使用性能便会受到严重的影响。所以在公路工程实际施工过程中，为能够充分发挥出水泥稳定碎石基层的承重作用，一定要有效控制水泥稳定碎石基层的施工质量。另外，因为水泥稳定碎石是一种半刚性材料，所以水泥稳定碎石基层具有较好的抗冻性、抗渗性、耐用性。第三、实践表明，水泥稳定碎石基层具有极强的抗疲劳性，通过有效应用水泥稳定碎石基层施工技术，能够提高公路的承载力和水泥稳定碎石基层的抗压能力和重载强度。
2 工程概述
兴文县纳黔高速连接线二期工程，公路等级为一级公路，设计速度为60km/h，路基宽度24.5m，路段长度8.75km。该公路路面设计为垫层+底基层+基层+12cm沥青混凝土路面，基层由25cm厚4.0%水泥稳碎石+25cm厚3.5%水泥稳碎石+20cm厚级配碎石层组成。施工过程发现水稳碎石基层出现开裂，对裂缝情况进行了统计，基本情况如下：部分段落产生网状龟裂。路面基层横向裂缝沿道路方向呈规则分布，间距一般为10～20m，裂宽一般为3～5mm，部分裂缝已贯通底基层，后续施工通过一系列过程现场控制措施质量得到了保障。
3 现场控制措施
3.1水稳碎石配合比设计
3.1.1 原材料选择
（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。如果选择终凝时间短的水泥，在水稳基层碾压成型前水泥已经进入凝固期，无法有效与碎石结合产生强度。由于水泥在拌合水化过程中产生大量的水化热，使其内部的高温与外部温度形成温差，在一定条件下产生温度裂缝，水泥选用初凝时间超过3h，终凝时间较长（超过6h）的P.C32.5R缓凝水泥。（2）碎石。不同粒径的集料其干缩性不同，细集料比粗集料的干缩性大。级配的优劣影响混合料的均匀性、稳定性和耐久性。优良的级配能保证混合料的拌合质量，在保证强度的前提下合理降低水泥的用量，通过试验水泥用量控制在3.5%-5.0%以内（外掺量），减少出现收缩裂纹的情况。用于基层的碎石最大粒径不应超过31.5mm（方孔筛），且压碎值不应大于30%。按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》标准方法进行试验时，压实度应达到97%以上，碎石中不应有粘土块、植物等有害物质。
3.1.2 配合比设计
（1）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，并且强度随龄期增加而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性也较好。（2）主要技术指标。最佳含水量和最大干密度是水泥稳定碎石质量控制的主要技术指标。水泥稳定碎石结成板块后表面坚实，是高级路面的理想基层材料。水泥稳定碎石含水率的大小对压实程度有很大影响，一般认为压实是在最佳含水量下进行的，很容易达到最大的致密性，获得最大干密度，达到最大压实度，同时考虑运输、气温、摊铺过程中的水分损失。因此，应进行合理的配合比设计，对于保证水稳层的质量，防止出现开裂至关重要。（3）最佳试验配合比。进行配合比设计时，需进行多次试验，并根据无侧限抗压强度作为判定依据，在满足要求的情况下减少水泥用量。采用重型击实试验确定水稳碎石的最佳含水量和最大干密度。JTGD50-2017《公路沥青路面设计规范》规定重交通情况下，二级公路水泥稳定碎石基层材料的7d浸水无侧限抗压强度代表值应在3.0～4.0MPa范围内。拟定3组不同级配，分别采用不同的水泥剂量进行试验，取试验结果最佳的1组作为施工配合比。
3.2 确保下承层的质量
路基压实度经检验合格，路基横坡、纵坡及路基标高验收合格，并进行路基弯沉值检测合格后方可进入水稳碎石基层的施工。做好路基的排水工作，尤其是低洼地段和软土地基段，加强质量控制，确保不出现路基病害，确保下承层的质量。
3.3 规范施工
3.3.1 拌和、运输控制
水泥稳定碎石采用集中厂拌机械拌制混合料，施工时配料要准确，拌和要均匀。含水量是水泥稳定级配碎石中一项重要控制指标，必须严格掌握。在炎热的夏季施工，考虑到拌和、运输、摊铺过程中水分的蒸发，可以在拌和时加大水量。根据施工经验，一般加水量比最佳含水量增加0.5%～1.0%左右。在雨季施工期间，每天拌和前应对砂石料进行含水量测定。运输采用20t自卸车，出厂时采用蓬布覆盖，以减少水分流失。运输车出厂时要填写出厂单，标明车号、吨位、出厂时间，到场后填写到场时间、摊铺位置等，以计算混合的延迟时间。超出初凝时间的混合料要予以废弃。
3.3.2 摊铺控制
（1）摊铺前检查摊铺机各部分运转情况。（2）摊铺机就位前应调整好熨平板的宽度，并根据基层厚度调整好高度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将电子调平装置安放在基准钢丝上，按设计横坡调整好摊铺机横坡仪，1#摊铺机在前（主机），左侧架设钢丝，摊铺机上安装横坡仪控制摊铺层横坡；2#摊铺机（副机）右侧摊铺机架设钢丝，左侧在摊铺好的层面上走“小雪撬”。（3）2台摊铺机1前1后，相隔5～8m成梯队向前摊铺，并使混合料横向搭接10cm以免出现纵向低谷，多余料人工将其铺平。2台摊铺机应保证速度、摊铺厚度、松铺系数、横坡度、摊铺平整度、振动频率等一致。（4）设专人指挥运料车向摊铺机内卸料。摊铺机前至少有4～6辆运料车等待卸料，方可开始摊铺，以保证摊铺工作连续进行。同时应使摊铺机受料斗中保持足够数量的混合料，以减少离析。（5）摊铺速度设定为lm/min，要求做到匀速连续前进。摊铺时应有专人经常检查松铺厚度，发现问题及时处理。（6）摊铺机后应安排2～3人负责清除集料离析、粗集料窝或者粗集料带，并用新拌混合料填补，或加新料拌和均匀后填补整平。
3.3.3 碾压控制
混合料摊铺成型后，立即在全宽范围内由低处向高处碾压。遵循稳压（遍数适中，压实度达到90%）→轻振动碾压→重振动碾压→钢三轮静压→胶轮稳压的程序，压至无轮迹为止。
在摊铺成型、两侧修整后，含水量接近最佳含水量时，应立即碾压，碾压长度以50m为宜，碾压段落层次分明，设有明显的分界标志并形成连续碾压，坚持遵循初压和终压均采用静压的原则，以减小变形和提高表层密实度、平整度。
碾压安排专人负责指挥碾压，碾压过程中表层要始终处于湿润状态，碾压遵循由路边向路中、由低向高、先轻后重、先下部密实后上部密实低速行驶碾压的原则。
碾压时，压路机以缓慢而均匀的速度进行碾压，自低处向高处碾压，压路机的折反点不能在同一断面上，纵向碾压时成锯齿状，最小错开1m，接头处错成横向45°的阶梯形状。振动碾压停止前先停止振动，并行驶一定距离消除余振，压路机停车时应自然停车，不许刹车，换挡要轻且平顺。
对由于碾压过程中出现的拥包，应在人工处理后，再继续碾压，碾压全过程应连续作业、不停顿。碾压过程中，如有“弹簧”、“松散”、“起皮”等现象，应及时进行处理。情况严重的及时清除换填。碾压不到的地方用小型振动夯实机处理密实，压实后表面应平整、密实，无轮迹或隆起，不得产生“大波浪”现象或漏压。
一次碾压长度控制在40～60m，摊铺和整形之后，含水量接近最佳含水量时，进行初压（静压），为防止混合料水分损失，碾压时一进一退为一遍，一轮一行顺次碾压，碾压方向和摊铺机施工方向相同，碾压顺序应按先轻后重，由低向高，先慢后快的原则进行碾压。现场记录碾压遍数，路面的两侧要多压1～2遍。碾压速度稳压速度为1.5～1.7km/h，振压速度为2.0～2.5km/h，终压速度为1.5～1.7km/h。碾压段落必须层次分明，设置明显的分界标志。
由低处向高处进行碾压，每道碾压应与上道碾压相重叠1/2轮宽，并超过两段的接缝处，压路机纵向每次重叠30～50cm，使每层整个厚度和宽度完全均匀地压实到规定密度为止，压实后表面应平整，无轮迹或隆起，且断面正确，路线符合要求；
振动压路机的振动频率和振幅应经试验段检验确定，并根据混合料种类和层位选用。压路机要先起步后起振，停机时要先停振后停机，压路机停车要相互错开3m以上，并应停在已压好的路段上，以免破坏底基层、基层结构。禁止压路机在已完成的或在碾压的路段上调头或急刹车。
为保证水稳碎石边缘强度，对于搭板等边角地段要重点加强压实，采用大型压路机结合小型压路机进行横向加强碾压，碾压不到的位置用较大功率的振动夯进行加密夯实；对于压实度检测后的坑洞应及时用水泥稳定碎石分层回填，并用铁锤砸实。
碾压过程中的质量控制：试验人员在现场检测混合料含水量，发现问题，反馈信息，及时纠正，检测压实度、平整度，测量人员在压实过程中，跟踪检测标高，以保证铺筑层的厚度，设专人负责碾压管理工作。
3.3.4 养生及交通管制
水泥稳定碎石基层施工时每一段碾压完成并经压实度检查合格后，立即采用透水式土工布覆盖，两幅间应相互搭接20cm以上。覆盖养生布后采用沙袋进行压边，不可采用土颗粒等具有污染性材料压边。2h后洒水养生，洒水时应从高处向低处洒，养生期不应少于7d，养生期宜延长至上层结构开始施工的前2d，每天洒水次数视气候而定，高温期施工，宜上下午各洒2次水。养生期内应始终保持表面湿润，不得使混合料表面忽干忽湿。洒水车装满水后总重不大于20t，喷头采用雾喷式，不得使用高压式喷水管，一次洒水宽度不小于6m。
养生期间封闭交通，采用1.2m高的可移动铁制栏杆架（红白相间喷涂）进行横向全幅布设，架上标明“禁止通行”字样，并设专人看管，养生期除洒水车和小型通勤车辆外严禁其他车辆通行，行驶速度应小于30km/h，严禁洒水车在洒水段内停留和调头，养生7d后，由于施工需要通行重型货车时，应征得监理人同意并设专人指挥，按规定的行车道行驶，车速不得大于30km/h，且载重车辆的轴载应不大于13t。施工车辆在养生完成的基层上通行时，应限制重型车辆通行，其他车辆的车速不应超过30km/h。
兴文县纳黔高速连接线二期工程，经过试运行，该路整体评价良好，并得到政府和业主单位的好评。
结束语
水泥稳定碎石基层施工质量影响因素众多，应重视每个施工环节，合理选择材料，因地制宜，根据实际情况选用不同的施工方法，提高公路半刚性基层的施工技术水平，充分发挥水泥稳定碎石基层的优越性，更好地保证道路整体的使用效果。
参考资料
1、《公路路面基层施工技术细则》 JTG/T F20-2015
2、水泥稳定碎石基层施工质量问题预防建议[J] 范渝敏
3、探究公路施工中水稳基层裂缝的防治措施[J]张强
论文作者:甘巧妮
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
标签：碎石论文; 基层论文; 水泥论文; 稳定论文; 含水量论文; 压路机论文; 压实论文; 《城镇建设》2019年第14期论文;