水泥稳定碎石底基层试验路施工探讨

2013-04-15刘美玲

建材世界 2013年1期

刘美玲

（蚌埠市淮上区交通运输局，蚌埠 233000）

随着我国高速公路飞速发展，水泥稳定碎石由于整体性好、早期强度高、抗冻性良好及承载能力好等优点，在公路基层中得到广泛应用。由于施工质量控制体系不完善、施工控制不严格、原材料品种及物理特性多样等因素影响，容易造成水泥稳定碎石底基层强度产生变异达不到实际施工要求。鉴于此，该文以主线200m水泥稳定隧道底基层试验段施工为例，对路面水泥稳定碎石底基层施工技术要求和工艺进行介绍，为实际施工提供指导和借鉴。

1 水泥稳定碎石底基层

1.1 水泥稳定碎石底基层概述

当公路路基铺设完成后，需要铺筑路面。由于路基受外界因素（如雨水等）影响，容易产生较大变形。因此必须有能够保护并稳定路基的结构，即路基稳定层。路基稳定层中，若采用水泥稳定级配碎砾石作为稳定层，那么直接接触路床的部分，即称为水泥稳定碎石底基层。

1.2 水泥稳定碎石底基层原理

水泥稳定碎石成活后遇水表面不泥泞，坚实可靠，是目前高级路面的理想基层材料之一。它以优良级配的碎石作骨料，用适当的胶凝材料和灰浆体积填充骨料的空隙，以嵌挤原理摊铺并压实，因此压实度就接近于密实度，水泥稳定碎石层的强度主要依靠碎石间的嵌挤锁结。它的初期强度高，并且强度随龄期的增加很快结成板体，因此具有较高的强度和良好的抗渗度和抗冻性。

2 工程试验简介

此试验段起点桩号K9＋000，终点桩号K9＋200，全长200m。路面工程底基层设计为4%水泥稳定碎石和上、中基层为6%水泥稳定碎石2种，厚度为48cm（主路）、32cm（非机动车道），工程量为1 106.24m3。

开工前在试验路段进行试验，以确定用于施工的集料配合比例、集料的松铺系数，合适的拌和机械、拌和办法、拌和时间等，混合料最佳含水量的控制方法，密实度的检查方法，整平和整形的合适机具和方法，压实机械的选择和组合，压实的顺序、速度和遍数等。同时，保证拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合，确定每一作业段的合适长度及养生方法；摸索并总结如何依据施工技术规范、质量标准进行规范施工的程序管理方法和质量控制手段；收集相关数据，指导全面施工并达到技术质量标准；试验路段结束后，编制试验路段总结，以用于指导水泥稳定碎石底基层的全面施工。

3 施工准备

3.1 人员准备

为保证水泥稳定碎石底基层试验段施工顺利，并达到试验的预期目标，加强对试验段施工的领导，成立了试验路段施工领导小组。

3.2 机械设备

试验段水泥稳定碎石底基层采用中心站集中拌合、自卸汽车运输、2台摊铺机摊铺、振动碾压实的方案，分3层（每层160mm，非机动车道分2层每层160mm）摊铺。目前稳定层拌和设备已经安装、调试完成。

路面工程的试验检测工作十分关键，试验检测工作是工程质量控制的重要手段，也是科学文明施工的具体表现。用于水泥稳定碎石底基层检测的试验设备已全部标定完成。

3.3 材料及配合比指标

1）水泥：水泥作为集合料的一种稳定剂，其质量对集料的质量是至关重要的，施工时选用终凝时间较长，标号较低的水泥。为使稳定碎石有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度，不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。按合同要求本标段使用由水泥厂家提供的优质水泥PSA32.5水泥。拌和中必须严格控制水泥剂量。水泥剂量太小，不能保证水泥稳定土的施工质量；而剂量太大，既不经济，还会使基层的裂缝增多、增宽，从而引起沥青面层的相对应的反射裂缝。所以，必须严格控制水泥用量，做到经济合理，精益求精，以确保工程质量。

2）碎石：按水泥稳定碎石基层施工的要求和用量，依经济合理的原则，经过对沿线的石料加工场的原材料的调查、试验，选定大力垄石料场作为基层使用碎石、石屑材料的供用场。通过实验严格控制碎石的指标，压碎值不大于30%。目前大石、中石、小石、石粉合计已备料7.5万t。经试验施工配合比为大石∶中石∶小石∶石粉＝19%∶22%∶26%∶33%，最大干密度底基层为2.344g/cm3，基层为2.354g/cm3，最佳含水量为5.8%。

3）拌和用水：采用洁净的饮用水作为拌和用水。

4）下承层准备：底基层施工前，提前按规范要求对试验段下承层进行检测，对不达标路段及时采取补救措施，确保底基层按时铺筑。底基层铺筑时，要对下承层进行清扫，保证层面无松散颗粒和尘土等杂物。并对层面洒水湿润。

4 施工工艺

4.1 拌合

水泥稳定碎石在位于K9＋000右侧水稳拌合站集中拌合，该拌合站所有计量系统经过相关计量单位标定，能够满足施工需求。施工配合比在试验配合比的基础上增加0.5%～1%的水泥剂量，并根据实际施工拌合情况进行调整，严格控制混合料含水量，以保证摊铺时含水量不得小于最佳含水量。根据机械性能严格控制上料速度，确保混合料拌合均匀。

4.2 运输

采用11辆10t自卸车进行运输，根据拌合能力、摊铺能力运距的实际情况进行运输车辆的增减，运输过程中混合料采用土工布进行覆盖，避免水分过快丧失。

4.3 摊铺

此试验段路面水泥稳定土基层的混合料施工采用摊铺机摊铺混合料。摊铺速度为2～3m/min，保证整个过程中摊铺机行驶稳定、连续、均匀尽量减少停机待料现象。摊铺过程中人工及时消除粗细集料离析现象，特别是局部粗集料带，并用新混合料填补。采用2台摊铺机前后摊铺，1次摊铺完成半幅施工，前面的摊铺机在靠路肩一侧走基线，另一侧走铝合金的基准梁，由测量人员专门负责基准梁的测设。后面摊铺机一侧走滑靴，另一侧走基线，两摊铺机前后距离保持在20m以内，确保2台机械相互不干扰，松铺系数依试验段而确定。

4.4 碾压

在高程检查无误、平整成型后，混合料处于最佳含水量在±1%时，即可进行碾压。当水分不足时应先洒水补充水分，等达到要求时方可进行碾压。碾压时采用先静压1遍再振压3～4遍，最后胶轮静压1遍的方法。对于直线段和不设曲线段部分先从外侧向路中碾压，在设置超高的平曲线段，由内侧向外侧进行碾压。碾压时，后轮重叠1/2轮宽（重叠30cm以上）；后轮必须超过2段的接缝，使每层整个厚度和宽度完全、均匀地压实到规定密实度为止。后轮压完路面全宽时，即为1遍。对2遍碾压完的结构进行压实度的检测，并保证最后碾压结果达到要求的密实度，外观表面平整、无轮迹或隆起。压路机的碾压速度，前2遍采用1.5～2km/h为宜，以后采用2～3km/h，最后静压采用4km/h。其原则为先轻后重，先慢后快，以免发生推移，形成不适宜结构。路面的两侧，多压2～3遍。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”和急刹车，以保证层表面不受破坏。碾压过程中，集料的表面始终保持湿润，如表面水蒸发得快，及时补充水分。

4.5 接缝

1）横向接缝：摊铺机摊铺混合料时，不宜中断，如因故中断2h，应设置横向接缝。摊铺机应驶离混合料末端，人工将末端含水量合适的混合料弄齐，紧靠混合料放2根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相等，整平紧靠方木的混合料，方木的另一侧用砂砾或碎石回填3m长，其高度高出方木几厘米，将混合料碾压密实。重新开始摊铺混合料之前，将砂砾或碎石和方木铲除，并将下承层清理干净，在接缝处刷稀水泥浆一遍，摊铺机返回已压实层末端，重新开始摊铺混合料。如果摊铺中断后，未按上述方法处理横向接缝，而中断2h，则应将摊铺机的附近及下面末端未经压实的混合料铲除，并将已压实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直向下的断面，然后再摊铺新混合料。

2）纵向接缝：避免纵向接缝，在必须分两幅施工时纵缝必须垂直相等，不应斜接。