公路建设中水泥稳定碎石基层施工的运用

汪志彤

摘要：水泥稳定碎石基层是路面基层的一种，此基层属于刚性基层。它的特点是黏着度高、初期作用明显、容易和水发生作用、力学性能显著、整体呈木板状、具有很强的抗冻性。水泥在我们的生产、生活中起着不可替代的作用，尤其在公路施工当中被极其频繁的运用，它是修建、稳固、维护路面的不可缺少的原材料。

关键词：水泥稳定碎石 公路工程建设 路基

水稳层建设施工是公路施工过程中的主要组成部分，它也是影响工程质量的关键环节。要提高水稳层质量，就必须坚持及时的、准确的和客观的科学方法，严格控制工程质量审定与标准。因为水稳层在施工过程中的特殊运用，使得我国公路建设取得了明显的进步。本文首先概述了我国公路建设发展的现状和水泥稳定碎石的性能要求，然后对水泥稳定碎石的施工步骤和注意事项进行分析，最后提出了水泥稳定碎石基层质量控制的要点。

1 我国公路建设发展现状

在我国，按照任务和性质可以将公路分为一级、二级、三级和四级公路。省道属于国家干线公路的一种，每个国家对于省道的定义不一样。在我国，省道主要是指干线公路。我国公路建设经过19年的持续快速发展，公路设施总体水平呈现出历史性的大跨越。长距离、跨省区的公路相继出现，有效地缓解了我国主要公路运输通道交通紧张状况，极大的提高了公路运输能力。

2 水泥稳定碎石的性能要求

经过几十年的道路建设发展，我国在高等级的公路建设上积累了丰富经验。尤其是以半刚性基层沥青为主流的路面结构形成道路建设模式的主流。在半刚性基层沥青路面结构中，水泥稳定碎石混合料普遍被用于基层和底基层。由于水泥稳定碎石混合料的刚度大，所以温度和湿度对其影响较大，在运营过程中，容易产生干缩缝和收缩缝，裂缝的影响会直接导致沥青面层开裂，加速路面破损，降低公路使用寿命。所以公路基层和底基层的铺设至关重要，在铺设过程中，要选用合理的结构层次、科学的基层铺设厚度来进行施工。只有抓好基层和底基层铺设的质量，才能稳定水泥稳定碎石基层。水泥稳定碎石的底基层，主要起到承载、扩散荷载等作用。水泥稳定碎石作为基层材料，还必须满足如下基本要求：

2.1 强度和刚度 强度和合适的刚度是水泥稳定碎石基层必须具备的特性。基层和底基层只有具有足够的强度，才能够更好的承受路面荷载和反复碾压作用。经受住行车动荷的反复作用，才能使基层不会产生过多的残余变形。强度和刚度是整个路基质量的重要保障。

水泥稳定碎石基层的强度主要为两个方面：首先，是石质材料本身的强度，一般用骨料压碾值或骨料磨耗值来表示其强度，此外还可以用岩石抗压强度来表示；其次，是水稳碎石混合料的整体强度，如抗压度。

2.2 抗裂性能与抗水性能 另外，水泥稳定碎石基层的强度和刚度需要有个合适的度。合适的度取决于不同环境，不同荷载道路施工等。长期严寒、长期炎热、冷热不均等都会对基层带来热裂缝和冷收缩缝影响道路寿命。应对不同荷载的公路和地处不同气温环境的公路，设定相应的强度和硬度。同时，水泥稳定碎石基层的刚度要与面层的刚度相适应。如基层刚度偏小时，面层沥青路面过大的拉应力或拉应变容易导致路面受重压凹陷而过早产生开裂破坏；若基层刚度过大，又相应缺少适当的塑性，其抗震动、抗裂性能就会较差。例如江苏省内，其地处暖温带季风气候区，靠近沿海，雨水充沛，全年温差明显，这就对道路基层的强度和刚度在抗裂性和抗水性上有相应要求。依据江苏实情，在选材上：碎石，可使用石灰岩碎石；基层单个颗粒一般不超过31.5mm（方孔筛），一律采用4-6种规格料配制。压碎值不大于30%，0.075mm以下颗粒含量不大于5%；有机质含量不超过2%，硫酸盐不超过0.25%。水泥，一般选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥，一般选用初凝3H和终凝6H水泥。由此可见，强度和刚度、抗裂和抗水性能是水泥稳定碎石的基本性能要求。本文接下来将对水泥稳定碎石的施工步骤以及注意事项进行分析说明。

3 水泥稳定碎石施工步骤和注意事项

3.1 样本 在公路正式施工之前，应该将设计的效果图纸与实际情况作对比，目的是确定路基的中间线，测量路基的长度和宽度，杜绝不规范施工。必须注意的是，公路建设施工必须经过专业考核和质量认可。在施工前，路面必须保持干净，不能有杂物和一些不必要的东西，防止混合物和杂物的直接接触，影响正常的施工作业。

3.2 路基的保湿 路基保持湿润，主要有两个方法，一是经常用专业的喷洒工具对路面进行湿润，二是在路面上加盖保湿模具。但是，将水泥稳定混合物在浸水和不浸水两种情况下的混合物的强度做对比，可以发现，是否浸水对混合物的强度没有根本的影响，浸水之后的混合物要比未浸水的混合物的强度略高。影响水泥稳定混合物的另外一个因素是保养时间的长短。保养时间越长，水泥稳定混合物的强度越稳定，强度越高；反之，其强度稳定性差，强度越低。

3.3 室内外强度差异 通过室内与室外的强度与现场抽检钻芯测得到的结果进行比较，施工完成后的一段时间，当水泥剂量较少时室外现场强度低于室内混合物强度，而剂量较高时，混合物的室外强度高于室内强度。而随着时间的增加，现场强度增长较大。而现场强度大于室内强度主要受压实过程与压实度的影响。如果室內强度比值较高，说明振动压实对粗集料的影响大于相对较细的集料。

3.4 搅拌和碾压 ①搅拌。水泥稳定碎石中，搅拌是关键的一道程序，其一是水泥、集料、碎石的比例要保持适当；其二是严格注意在搅拌过程中材料的添加，保证混合物色泽均匀、质量可靠。②碾压。水泥稳定混合物的碾压具有科学性。一般，使用一些小型的压路机进行初次碾压，否则碾压过重会影响后续的碾压工作，紧接着使用一些重型压路机进行二次碾压，目的是保持路面的平整，路基坚固。在碾压过程中，禁止突然调头或突然刹车。

3.5 运输 水泥稳定混合物的运输是至关重要的一个环节，水泥稳定混合物的运输工具是搅拌车。大吨位的搅拌车，它的特点是装载量大，搅拌均匀，适用于大的工程项目。小吨位搅拌车具有灵活和容易调动的特点，但是由于其面积较小，所以搅拌起来不太均匀。然而它可以有效防止水泥在停车过程中的凝固，防止水分挥发。在必要的情况下需要加盖篷布，保持水分。

4 水泥稳定碎石基层质量控制要点

4.1 前场 ①含水量控制。当实际含水量接近最佳含水量时，压实度才能保证，当实际含水量大于最佳含水量时，水分过大碾压时容易“弹簧”，且在振动碾压时，容易将水泥浆集聚在表面。这样在取芯检查时，试件下部易出现松散和强度不够的现象，当实际含水量小于最佳含水量时，压实度就会达不到施工要求，所以施工中要控制好水分，同时需注意气温、天气的影响。②平整度和压实度控制。摊铺机摊铺后，自检员要用直尺检查平整度，不符合要求的要进行人工整平，并对已经形成的基层及时检测；对压实度的控制，若发现压实度不足的现象，及时补压，避免留下隐患。③管养和喷洒透层。碾压完成后，及时覆盖洒水养生，并派专人分段看管，封闭交通，严禁车辆通行。并对被风吹或没覆盖好的地方及时补盖。洒水应由专人专车负责，保持养护期内水泥稳定碎石基层表面始终保持湿润。在基层表面喷洒透层是非常重要的，它能起到保持水泥稳定碎石内部水分，通车后基层不至于松散并与上面层起到粘结作用。

4.2 后场 ①原材料的控制。水泥作为稳定剂，质量要求很高，在进场过程中，都要对其标号、终凝时间、安定性和细度指标进行检验。每天在使用之前要抽取2个水泥样品，检测其含水量，以便及时调整施工比例，杜绝不合格材料进场。②加强混合料拌和质量的控制。检查生产的实际配合比是否在允许偏差的范围之内，拌和场需要配置试验员和试验工程师各一名，随机抽查混合料拌和质量。如发现混合料的质量有异常，及时通知拌和工作人员查找机械和配料系统，排除故障后再继续生产。

5 结语

在公路建设中的水泥稳定碎石的基层施工过程中，必须将各种工程机械的正确使用和科学合理的施工工艺有机地结合起来，时刻注意养护。在养护期间切实做好交通管制，有效地保证水泥稳定碎石基层的铺筑质量，为面层施工打下良好的质量基础。

参考文献：

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