高速公路水泥稳定碎石基层施工质量控制与检测

武 晓 燕

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

高速公路水泥稳定碎石基层施工质量控制与检测

武 晓 燕

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

对基层结构应符合的具体要求进行了说明，根据水泥稳定碎石基层原理，从原材料选择、混合料设计、施工质量控制等方面入手，阐述了减少路面反射裂缝产生的措施，以确保施工质量。

基层，水泥稳定碎石，裂缝，质量控制

近些年来，我国交通事业发展迅猛，公路的客货运量增长迅速，特别是重型载重车辆日渐增多。这些都对路面结构的使用性能提出了越来越高的要求。在我国，由于半刚性基层具有的强度高、承载力大的特性，使得其成为高等级路面的主要结构类型。但半刚性基层抗变形能力低、脆性大，容易形成路面反射裂缝，这成为公路路面损坏的重要原因之一。

水泥稳定碎石是属于半刚性基层的一种，能够适应多种施工环境，是当前公路建设中最常见的一种基层摊铺技术。水泥稳定碎石基层具有足够的强度和稳定性、较强的抗冲刷能力等优点，广泛用于高等级公路的基层或底基层。但其并没有消除半刚性基层易产生反射裂缝的缺陷，减少反射裂缝的产生是充分发挥路面结构整体性能的关键之一。我国是水泥生产大国，在今后很长一段时间内，水泥稳定碎石基层是我国公路建设基层的主要类型之一。因此，对水泥稳定碎石基层进行研究，为更为广泛的应用提供经验。

1 对基层结构的要求

路基是公路的承重主体。路基是公路路面正常发挥性能的基础，除了土体自重和路面的结构重力由其承受外，由路面传递来的行车荷载也要承担。因此，路基必须符合以下要求：

1)具备足够的强度和刚度。必须能够承受车轮荷载的反复作用，基层材料的刚度必须与面层刚度相配，以避免面层由于过大的拉应力或拉应变而过早开裂破坏。

2)足够的水稳定性和冰冻稳定性。进入路面结构层中的水分增大土基层和底基层含水量，使得路基强度大大降低，导致路面破坏。当水分滞留在基层结构中时，在行车载荷作用下对基层产生冲刷，致使板下脱空。在冰冻地区，这种危害更大。就各种基层材料的水稳定性而言，水泥稳定粒料的最好。

3)收缩性小。半刚性材料结合料为水泥，其本身的温缩和干缩性质,在外界温、湿度变化时，容易导致基层开裂。

4)层间结合良好。基层上的局部松散是导致沥青面层碎裂破坏的一个重要原因。基层表面应该结构均匀，无松散颗粒。在喷洒透层油和下封层油前，应该将表面的浮土及粒料颗粒表面的薄层松散料扫除。

5)有足够的平整度和抗冲刷能力。

2 水泥稳定碎石基层原理

水泥稳定碎石是一种半刚性板体结构。该结构特点是以级配碎石为骨料，使用一定数量的胶凝材料和灰浆将骨料的空隙进行有效填充。在该结构中，压实强度是通过级配碎石形成的嵌挤锁结来实现的，再在碎石空隙中填充足够多的灰浆体积。该种结构的初期强度高，随着龄期的增加，基层会很快结成板体，具有较高的强度、抗渗度和抗冻性。

通过多例的水泥稳定碎石基层病害可以分析出，水泥的温度敏感性是导致病害发生的根本。水泥本身具有温缩和干缩性质，在外界温度和湿度变化时，热胀冷缩效应导致基层开裂，出现反射裂缝。同时，不透水性导致水分聚积，导致基层强度刚度降低、出现整块断裂，且细颗粒被带走，产生唧泥等病害。

3 施工中的质量控制

在施工中，为确保水泥稳定碎石路面基层满足设计和使用性能的要求，最大限度的减少反射裂缝的发生，除了合理的结构设计、路基强度满足要求外，施工前的原材料选择和混合料设计及施工中的质量控制是确保施工质量的要点。

3.1 原材料选择

在施工中，要求水泥，集料的相关参数要达到规范要求。原材料试验目的是检测原材料是否符合设计要求，能否用来进行施工。

水泥，通过取得水泥胶砂强度、水泥安定性、水泥凝结时间等相关参数，确定水泥的质量是否适宜应用。

集料，包括粗集料和细集料，对其进行含水量、干密度、压碎值、针片状含量等性质检测，通过筛分实验得出每种集料的级配比例，通过计算得出配合比。

3.2 混合料设计

通过重型击实实验、水泥剂量、抗压强度、延迟时间等的检测，取得实验数据，合理确定混合料配合比。

在混合料组成设计中，按照水泥稳定粒料保湿养生6 d、浸水1 d的无侧限抗压强度3 MPa～5 MPa的标准，可确定水泥剂量和混合料的最佳含水量。

在配合比设计中，我们必须注意到在水泥稳定碎石基层中，强度指标在很大程度上取决于水泥含量。随着水泥剂量的增加，其强度也将显著提高。随着水泥用量的增加，混合料7 d无侧限抗压强度逐步增长。可以看出，水泥用量对基层强度的影响是十分显著的，混合料中水泥用量的增大，混合料强度也随之增大。同时，我们必须注意到，随着水泥含量的增加，虽然水泥稳定碎石基层强度会明显增加，但其抗裂性能也会降低。因此，应当合理确定水泥剂量。

3.3 施工中的质量控制

取得实验室试验数据和验证，以合理确定混合料的级配比和混合料的拌和时间、标准施工流程及工艺、摊铺中的速度和作业长度、碾压工艺和机具组合等一系列施工中所需要的控制参数，然后才可以进行正式施工。

在施工中，各工序应注意以下问题：

1)下承层。下承层表面应平整、坚实，具有规定的路拱，平整度和压实度应符合规定。新完成的底基层或土基，必须按规定进行验收。凡不合格的，必须采取措施使其达到标准后，方可铺筑。下层进行铺筑7 d后，进行钻芯取样，能取出完整的芯样，方可进行上层的施工。

2)拌和。在正式拌制前，先调试所用设备。每天开始搅拌前，检查集料的含水量。正式生产后，指定专人按规定时间进行混合料检查，以确定混合料的配合比符合设计要求。在进行高温作业时，按照温度变化及时调整含水量。混合料装车时车辆应前后移动，分三次装料，避免离析。

3)摊铺。进行摊铺作业时，建议使用两台铺机一前一后形成梯队立模作业，需注意两台摊铺机的速度、振动频率等应一致，以确保接缝的平整。摊铺机应匀速、不停歇。螺旋分料器需匀速不间歇的旋转送料，且全部埋入混合料中。摊铺机后设专人消除离析现象。

4)碾压。碾压宜在水泥初凝前完成，分为初压，复压和终压，应密切衔接配合，一气呵成。进行初压时，宜采用26 t以上的胶轮压路机或振动压路机采用静压的方式，应紧跟摊铺机，将碾压速度控制在1.5 km/h左右，初压遍数为2遍～3遍，压实度应达到90%以上。进行复压时，应采用20 t以上振动压路机，碾压速度控制在2.0 km/h左右，碾压遍数不低于7遍。碾压完毕后，应确保压实度达到设计要求，基层表面无明显轮迹。

5)养生。碾压结束后立刻开始进行养生，使用土工布、麻袋布或薄膜等进行覆盖养生。养生期间，应采取隔离措施，进行交通封闭，禁止一切车辆通行。

4 施工质量的检测措施

碾压完成以后应立即进行施工质量检查，建议采用压实度检查和钻芯取样核查相结合的办法。路面压实度应达到设计标准，不得低于规范的要求。进行钻芯取样核查时，取样应每幅每200 m一次。7 d必须取出直径150 mm的完整芯样。在寒冷地区，时间可以延长。

进行的检测项目有：半刚性基层无侧限抗压强度检测、无结合料柔性基层的材料CBR测试、结合料剂量检测、压实度检测、路面结构层厚度检测、回弹弯沉检测等。

5 结语

高速公路建设的复杂性和道路本身的特点，使得水泥稳定碎石基层产生裂缝的因素各不相同，产生裂缝是不可避免的。在高速公路的施工中，严格规范施工工艺和流程，确保路面基础具有足够的强度和稳定性，最大限度的减少裂缝的产生。

水泥稳定碎石基层具有强度高、水稳性好、易施工、适应性广等特点，已越来越多的应用于交通量较大的路面基层中。在施工中，从原材料质量管理、混合料设计和施工质量控制三个方面入手，确保施工质量，将大大减少反射裂缝的产生。

[1] 李彦军.高等级公路水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].建筑知识(学术刊)，2014(8)：32.

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[3] 黄少萍.浅谈抗裂水泥稳定碎石基层试验检测的质量控制[J].科技致富向导，2011(12)：261-263.

[4] 王利君.水泥稳定碎石基层常见质量问题[J].山西建筑，2014,40(10):156-157.

The construction quality control and detection of highway cement stabilized gravel base

Wu Xiaoyan

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

This paper described the specific requirements of base structure, according to the cement stabilized gravel base principle, from raw material selection, mixture design, construction quality control and other aspects, elaborated the measures to reduce the pavement reflection cracks, so as to ensure the construction quality.

base, cement stabilized gravel, crack, quality control

2015-02-11

武晓燕(1986- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)12-0167-02

U416.214

A