浅述抗裂型水泥稳定碎石基层施工质量控制

曲江涛

摘要：本文结合笔者多年的工作实践,通过对某项目工程抗裂型水泥稳定碎石基层施工质量控制进行阐述。以供同仁参考共同学习。

关键词：水泥；稳定碎石；基层施工；

中图分类号：TQ172 文献标识码： A 文章编号：

随着国民经济持续高速增长，公路也在迅速的发展，旧的路面结构形式已难满足现代交通状况的要求，现在交通量增长速度很快，重载卡车数量显著的增加，超载车辆也比较普遍。新的交通状况对路面基层的质量提出了更高的技术要求。水泥稳定级配集料是当今国内外使用最普遍的一种半刚性基层材料，其中又以水泥稳定碎石性能最为优异。然而水泥稳定碎石基层并没有消除半刚性材料的缺点，因此如何进一步减少其反射裂缝的产生，依然是充分发挥路面结构整体性能的关键之一。因此有必要对水泥稳定碎石基层进行研究，以便能为将来更为广泛的应用提供经验。

一、配合比设计的控制

加强水泥稳定碎石基层工程的质量管理，首先要抓好材料的配合比设计。水泥稳定材料的组成设计包括：根据规定的材料指标要求，通过试验选取合适的集料和水泥；确定合理的集料配合比例、水泥剂量、混合料的最佳含水量和相应的最大干密度。合理的水泥稳定碎石组成必须达到强度要求，具有较小的温缩和干缩系数(现场裂缝较少)，施工和易性好(粗集料离析较小)。

1、对原材料的要求

1）水泥

例如某项目工程采用28d抗压强度不高于32.5MPa的普通硅酸盐缓凝水泥．水泥初凝时间在3h以上，终凝时间在6h以上。研究与应用表明。低标号的水泥有利于降低水泥水化反应热量，减少因此而产生的收缩变形，提高水泥稳定碎石的抗裂性能。

2）碎石

水稳碎石集料采用反击式破碎机进行破碎。碎石的最大粒径为31.5ram，应按粒径31.5mm～19mm、19mm～9.5mm、9.5ram～4.75mm和小于4.75ram四种规格备料。小于4.75ram的石屑(错料)应清洁，要求其0.075mm通过率小于15％。生产备料过程中，四种集料应以配合比设计所采用的集料规格为基础，不得有过大波动，尤其是甜料是影响抗裂性能最关键的一档料。

2、配合比优化思路

原《公路路面基层施工技术规范》对于水稳基层混合料配合比设计存在需要改进的地方。新版《公路沥青路面设计规范》规定在配合比设计中，应通过调整、改善集料的级配和混合料的结构型式，使其达到强度要求．不得盲目地增加水泥剂量；并且适当地降低了水泥稳定类基层的抗压强度标准，限制最大水泥用量不超过6.0％。为减少基层裂缝，本项目根据规范及文献的研究结论．在配合比组成设计中采纳了三个限制：在满足设计强度的基础上进一步限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细料、粉料用量；根据施工时的气候条件限制水稳混合料的含水量。施工中要求满足的具体指标见表1。

表1 水泥稳定碎石基层质量控制建议要求

二、施工过程的质量控制

在工程施工过程中，通过对工程中关键环节、关键工序严格进行质量控制。保证了水泥稳定碎石基层的施工质量．现笔者把其中一些较为成功的经验总结并介绍如下。

1、加强原材料的控制

水稳碎石质量控制的关键之一在于原材料的质量。水稳集料的需求量大，往往有多家碎石场供给，受碎石厂家的块石来源、加工技术的影响，同规格集料仍然存在差异，比如在色泽、含泥量(尤其是4#料)、级配变化、针片状含量等方面。所以施工单位应该加强对矿料的监控。一方面严把进料关．另一方面将进场矿料分开堆放，料堆进行严格隔离．避免矿料进场后的混料现象。

2、生产控制

水稳连续式拌和机的生产稳定性不如间歇式沥青拌和机。故对拌和机要加强调试，生产时加强各个环节的质量控制，才能稳定混合料级配组成，确保水泥剂量、含水量的准确性，保证最终产品的质量。

1）级配

水稳碎石质量控制的另一个关键点在于级配稳定。料场集料级配的变异，拌和机上料的“窜仓”，雨后细集料含水量的变化及混合料运输和摊铺过程中引起的离析．均会影响混合料铺筑之后的级配变化。

施工单位应加强级配检测，在施工堆料、上料、装料、摊铺过程诸多环节中加强级配控制，保证级配的稳定。在原材料规格发生波动或者目测现场施工的铺装表面有明显偏差时。还需要及时对后场拌和机的配合比组成比例进行适当调整。

2）含水量

含水量控制包括碾压时含水量和拌和出料时含水量质量标准的控制。碾压时含水量控制在最佳含水量1％之内，而拌和出料的含水量受到气温、运距和风速的影响．变化幅度较大。

拌和时含水量调整的关键是依据施工前场碾压时混合料含水量的情况。因此加强施工前后场的信息交流尤为重要。随着施工进展和施工气候条件的变化，混合料含水量的损失也不同，并且直接反映在碾压过程中含水量的变化上．这些信息需要及时反馈到施工后场以便进行含水量的动态调整。此外．在生产过程中应注意根据集料含水量的变化调节拌和时的进水量。

3）水泥剂量

施工过程中的水泥剂量理论上应随级配和含水量波动进行相应的调整，但连续式的生产设备往往不能及时调节．从而造成水泥剂量的不稳定情况发生。因此，尤其需要重视加大试验检测频率，并提高水泥剂量试验的精确性，以便及时根据试验结果调整拌和机的水泥供量。除此之外，施工时还需要注意检查水泥罐仓向拌和机输送水泥用量的准确性。

3、现场施工控制

水泥稳定碎石施工工序较多。要求施工过程要一气呵成，这就要求施工单位在管理上要提高施工组织水平。提高施工效率，重视每一道施工工序质量，衔接好影响施下质量的不同环节。提高前场与后场的联系．及时反馈试验检测结果并采取如下相应的技术措施：a)施工中若碾压组织得不够严密，会导致施工效率低(碾压时间长)、效果差(压实度偏低)、路边缘压实度不足、局部离析比较严重等情况，工程的经验表明．成功的抗裂水稳碾压程序应遵循测量放样→培路肩→清扫→洒水碾压→拌料检测→运输→摊铺、整型→碾压→检测→养生、交通管制→验收，进行下一个分项工程施工。执行过程要组织有序，衔接紧密，总碾压遍数为7～8遍；b)碾压时含水量一般应控制在最佳含水量l％之内．本项目施工中发现碾压含水量不合适引起如含水量偏大导致“弹簧”情况．或者含水量偏小导致表面的集料压碎且压实不足的情况：C)本项目技术要求为水泥稳定碎石7d浸水无侧限抗压强度代表值在3.5MPa～4.5MPa之间，各个施工单位在水稳层试验段生产过程中．强度控制水平有较大的差别。

4、养生控制

水稳碎石基层的养生对于成品质量有重大的影响．应该做到以下几点：a)抗裂水稳基层碾压完成以后应立即进行质量检查，压实度合格即开始养生，不得延误；b)养生过程中应及时洒水且到边，施工布受到车辆和人为等损伤后，需要及早发现并进行人工处理：c)需要强调的是，养生时间，不是达至17d就够了。需要10d。甚至更长的时间维持正常养护，尤其在冬季。以满足强度持续增长的需要，避免表面松散、坑洞等早期强度损坏现象的发生。

5、离析控制

应该提高对水稳碎石基层离析问题的重视程度．尤其是对更加嵌挤的抗裂水稳。离析的地方就是基层的薄弱之处，不仅强度难以达到要求，对最终的取芯质量评定具有相当大的影响，而且如果在粗集料窝的地方让水渗入基层，会引起基层松散、坑洞等水损坏。离析的控制要贯穿水泥稳定碎石基层施工的全过程．主要措施如下：a)由于碎石材料的用量很大，集料堆放往往存在离析状况。尤其是4#料的层间离析比较严重，堆料时就应该按照防止离析的分层办法加以控制。在装载机装料过程中进行适当翻拌，降低料堆的离析程度：b)装载车需分三次卸料。运输过程中要覆盖篷布并保证严实。防止水分蒸发，造成车内混合料内外湿度不均匀．在卸料过程中产生离析；c)水泥稳定碎石容易滚落，应尽量减少摊铺机收放料斗．防止卡车末端离析；d)摊铺机后面应设专人消除离析现象。严重时应该铲除局部粗集料窝，并用新拌混合料填补，一般情况下要及时撒布细集料；e)摊铺机须调整好工作参数，比如降低挡板高度．保持螺旋布料器匀速旋转，增加过渡螺旋叶片，降低摊铺速度等，防止摊铺后出现离析现象。

结束语

抗裂型水泥稳定碎石基层水泥用量较低、强度性能良好，减少了细集料的用量，能有效的降低水泥稳定层的开裂。路面基层是沥青路面结构的主要承重层。在路面基层的施工中，必须层层把关，严格要求，进一步优化施工工艺，将路面基层施工质量提高到新的水平，以满足不断变化的交通状况。在施工中要防止在水泥稳定碎石基层中出现原材料质量不合格，确保路面基层的工程质量。

参考文献：

[1]王建军．水泥稳定碎石基层的强度机理、组成设计及施工要点明．交通标准化，2008，(7)

[2]许卫东．高性能水泥稳定碎石基层研究[D]．西安：长安大学，2006．

[3]施建刚．水泥稳定碎石基层混合料的设计优化研究[J]．现代交通技术，2007，4(4)