公路路面水泥稳定碎石基层底基层施工质量控制

王 相 凯

(忻州市忻府区公路管理站，山西 忻州 034000)

公路路面水泥稳定碎石基层底基层施工质量控制

王 相 凯

(忻州市忻府区公路管理站，山西 忻州 034000)

综合论述了公路路面水泥稳定碎石基层、底基层的施工质量要求，对水稳碎石基层、底基层施工中常出现的问题与原因进行了分析，并从原材料、混合料配制及施工各环节提出了质控措施，以提高公路的使用寿命。

路面，基层，底基层，质量，水泥稳定碎石

随着我国经济的发展，公路建设投资力度越来越大，公路路面是公路主要核心，搞好公路路面是非常重要的环节，公路水泥稳定碎石基层、底基层具有强度和稳定性较好，便于就地取材，工序简便，成本较低等优点，近些年来在公路的路面结构中被广泛采用。如何搞好水泥稳定碎石基层、底基层施工的质量控制，是我们应该关注研究的一个问题。

路面基层、底基层是承接面层与路基的重要结构层，它的强度与稳定性，对路面的整体强度，特别是沥青路面的强度及使用质量和使用寿命都有十分重要的影响。而路面基层、底基层的强度和稳定性又直接受到原材料及混合料质量和施工工艺的影响。它的病害往往是通过路面面层反映出来，且具有一定的隐蔽性。因而认真搞好路面基层、底基层的质量控制十分重要。

1 路面基层、底基层的质量要求

1)具有足够的强度和刚度。基层必须能够承受车轮荷载的反复作用，特别是柔性路面更为突出。在设计的标准轴次的重复作用下，基层要不会产生过多的残余变形，更要不会产生剪切破坏(柔性粒料基层)，抗疲劳弯拉破坏(各种结合料处理的半刚性基层)。要满足上述要求，除设计必需的厚度外，主要取决于基层材料应满足基层具有的足够的抗压、抗剪、弯拉和刚度(抗垂直位移和弯拉应变的能力)。2)具有足够的水稳定性和冰冻稳定性。我国南方多雨，北方冻融，路面结构的基层、底基层在水的作用和冻融作用下，会产生沉降、胀裂，强度降低。因此，要求路面基层、底基层结构在气候、水温环境下有足够的水稳性和冰冻稳定性。3)具有足够的抗冲刷抗腐蚀能力。随着交通量和汽车载重量的增加，对刚性路面下的基层、底基层提出了新的抗冲刷要求。唧泥是在混凝土板的接缝、裂缝和边缘部位，土与水的混合物在车轮荷载反复作用下的强制性位移。它导致了路面板承压能力不均匀而发生破坏。国外研究表明：防止唧泥，基层必须排水通畅，或要求基层材料具有较高的抗冲刷能力。4)具有足够的平整度。基层的平整度对沥青面层的平整度有直接影响，沥青面层的平整度取决于基层的平整度，而基层的不平整会使沥青面层薄厚不匀，影响其寿命。5)与面层结合良好。面层与基层面的良好结合，对沥青面层的使用寿命是非常重要的，同时，能使路面结构在车轮荷载作用下处于完全连接的界面应力状态，可以减小沥青面层底面或半刚性基层内部的拉应力和拉应变，以及减小由温度梯度引起的沥青面层的内应力和应变，防止病害发生。

1.1 水泥稳定碎石基层、底基层原材料的质量要求

1)碎石。一般采用符合级配要求的碎石。如级配不符合要求，可通过掺配相应的粒料改善级配。碎石最大粒径不超过40 mm，通过0.5 mm以下筛孔的细粒土的液限应不超过25%，塑性指数小于6；严格控制小于0.5 mm和0.074 mm的细粒料的含量。级配范围如表1所示。

表1 通过不同筛孔的碎石百分率含量

2)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都可使用,但应选用终凝时间较长(宜在6 h以上)、标号较低如32.5的水泥。快硬、早强水泥及受潮变质后的水泥不应使用。

3)水。一般人或牲畜饮用的水源，均可使用。

1.2 水泥稳定碎石基层、底基层混合料的质量要求

基层、底基层混合料的质量包括两个方面。

1)强度要求见表2。

表2 基层、底基层混合料的强度要求 MPa

混合料配合比试验。

施工前,应根据设计图所提供的设计配合比,结合选用原材料的试验结果,按规定的方法,进行配合比试验。其标号不低于32.5级水泥，初凝时间不早于1.5 h，终凝时间不少于10 h，不使用快凝水泥、早强水泥及受潮变质的水泥，根据试验结果提出施工配合比，经监理确认，可使用。

2)基层、底基层的压实标准见表3。

表3 基层、底基层压实度标准 %

路面基层、底基层在施工时必须达到《规范》所规定的压实度标准，以保证路面结构层具有足够的力学强度，从而保证路面的整体强度、使用质量和使用寿命。

2 水稳碎石基层、底基层施工中常见的主要问题及造成的主要病害

2.1 主要问题

1)原材料不符合要求。a.水泥。水泥是碎石的主要胶结材料，对其主要要求是性能稳定，终凝时间较长(6 h)，以利于施工作业时，不至于水泥在工序结束前凝结而丧失水泥的胶结作用。但在施工旺季，因水泥供应紧张，施工中往往出现应急供用终凝时间不合要求的水泥的情况。b.碎石。碎石在基层、底基层中是主要结构材料，其级配、粒径应符合要求。实际施工中，虽也提取料场具有代表性的碎石进行试验后使用，但因石料场的石料不均匀，级配不标准，导致用料掺配不符合标准。

2)拌和质量不符合要求。按照《规范》要求水泥稳定碎石应在拌合站拌合，目的是为了保证拌和质量。而实际施工中，因施工单位的装备水平参差不齐，新设备老设备的不同，拌合设备精准度也不同，导致粒料配比、水泥剂量、含水量及拌和均匀度难以保证。

3)有效作业时间控制不严。水泥稳定碎石的施工作业时间，依水泥的终凝时间而定。但施工中常因种种原因超时，导致了水泥的胶结作用的降低。

4)摊铺不规范。a.厚度不均匀(有的是下层带来的)；b.初次稳压后忽略再次整平；c.施工接缝不是直接缝，而是斜接缝，并且接缝处的散料未清除便接铺，造成接缝处强度不足。

5)含水量控制不严、养生不充分。在干燥、炎热、多风气候下，保湿措施不够，特别是缺水地区，情况更差。在施工路段逐渐增长，水源较远的情况下，洒水养生跟不上，直接影响了强度的形成。

6)作业后禁止车辆在刚铺筑的结构层上通行做的不够。a.阻止车辆通行不力。有的甚至边通车边施工。b.在施工中，施工单位自己的拉料车在刚完成的作业面上行驶，造成基层、底基层的先期破碎。

7)修整摊铺缺陷的错误做法。a.薄层贴补。因厚度不均匀或整平不细致，碾压后出现平整度不足问题时，有的用薄层补平，这种做法是不对的。因薄层与碾压后的层面很难结合，不能形成结构层应有的厚度，极易被压碎，压碎后反而成了滑动层，对沥青层面危害极大。正确的做法是在低洼处先挖去10 cm厚，清除净碎料，待7 d龄期后(不至于压实时破坏原结构层)再填补新料并压实。b.机械补压。这种做法也是错误的。碾压要一次压实成型，决不能在允许作业时间后用补压的方法提高压实度，这样做既提高不了压实度，反而起到了破坏作用。

2.2 基于上述原因造成的路面先天性病害

1)平整度差；2)强度不足而开裂造成油面龟裂；3)结构层凝结前被压散，导致路面早期破损；4)基层表面破碎导致油面推移开裂；后天性病害主要因超载车量对路面的破坏，使基层失去了应有的强度和稳定性，导致面层开裂，大气降水下渗冻融翻浆。特别是属于半刚性的水泥稳定碎石基层、底基层，被超载车辆压碎后强度和稳定性衰减特别严重。

3 水泥稳定碎石基层、底基层的施工质量控制

3.1 施工准备阶段的措施

1)材料的试验与审批。开工前要在所选定的料场中，取具有代表性样品，进行下列规定的各项试验。有资质的试验单位试验，并经有关部门审批。a.碎石。筛分试验；液压限试验；碎石压碎值试验；有机质检测。b.水泥。水泥标号测定；水泥的细度；凝结时间；水泥安定性试验。c.混合料。重型击实试验；水泥剂量标准曲线确定；无侧限抗压强度试验。d.特别强调在原材料发生变化时，应及时补做试验。

2)主要施工机械、设备的配制及运行状况的检查审批。a.机械设备的数量及匹配，能否满足施工质量、进度需要；b.机械设备的状况、备用设备及配件的准备情况；c.施工道路是否通畅，备料、供料、水源是否满足施工需要。

3)施工方案的审查重点。a.成立专门的组织机构，责任到人，分工明确，配合默契，劳力安排合理；b.施工方法与工艺、操作程序；c.施工机械与主要设备；d.施工中的技术难点及相应的质量保证措施；e.进度安排。

4)施工放样的检查核实。

5)铺筑试验路段。铺筑试验路段，是对预先制定的施工技术方案的检验与调整的必要步骤。铺筑试验路段决定的主要项目有：a.施工集料的配合比；b.材料的松铺系数；c.确定标准施工方案；如：用料量控制，运用机具和摊铺方法，拌和机械及方法，含水量的控制方法，适合整平的机具和方法，压实机械的组合、顺序、速度及遍数，拌、运、铺、压机械的协调匹配，密实度的检查方法等。确定点作业段的合适长度；确定劳动力的分配与分工。铺筑试验路段后，写出试铺报告，经技术，质检负责人，监理工程师审批后方可正式施工。

3.2 水泥稳定碎石基层、底基层施工阶段质量控制要点

1)配料与拌和的质量。原材料是质量的基础，准确的配比是强度的核心，一定要严格控制。

2)摊铺。摊铺质量体现在厚度的均匀性和避免粗细料离析，这是直接影响基层、底基层强度分布均匀性的主因，必须予以重视。

3)整平。整平是确保路面行车的舒适性，提高路面使用质量的关键，也是避免平整度病害的重要环节。

4)压实。压实是混合料强度形成的关键，更要严格控制。

4 水泥稳定粒料基层在重交通路面改建中的经验

1)工程简况。忻州至董村公路，是我区的主要县公路，沿途既有沙场，又有混凝土拌合站，有石料厂8个，大吨位车辆多，原路面不堪重负，病害严重。2013年～2014年对该公路进行了改造。

2)改造方案。a.对路基软弱路段，换填砂砾。b.全线加铺18 cm厚水泥稳定砂砾底基层，18 cm水泥稳定碎石基层。c.面层采用5+3厚沥青混凝土。

3)铺筑效果。铺筑后经两年来的观察，全线虽超载车通行不断，但病害极少，路面完好，效果不错，达到设计的要求。

5 结语

水泥稳定碎石基层、底基层在一般公路路面结构中采用广泛，加强其施工质量控制，纠正施工中常见的错误做法，对减少病害，提高路面的使用质量和使用寿命，有重要作用。

The construction quality control of highway pavement cement stabilized macadam base and sub base

WANG Xiang-kai

(XinfuDistrictHighwayManagementStationinXinzhou,Xinzhou034000,China)

This paper comprehensive discussed the construction quality requirements of highway pavement cement stabilized macadam base and sub base, analyzed the common problems and causes in cement stabilized macadam base and sub base, and from the raw materials, mixture preparation and construction each link put forward quality control measures, in order to improve the service life of highway.

pavement, base, sub base, quality, cement stabilized macadam

1009-6825(2014)35-0178-02

2014-10-09

王相凯(1987- )，男，助理工程师

U416.214

A