水稳基层层间洒布水泥浆配合比设计及施工工艺研究

孙海山，赵建玲，秦哲焕

(1.锡林郭勒盟上都音高勒养路工区，锡林浩特 026000；2.锡林浩特养路工区，

锡林浩特 026000； 3.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉 430070)



水稳基层层间洒布水泥浆配合比设计及施工工艺研究

孙海山1，赵建玲2，秦哲焕3

(1.锡林郭勒盟上都音高勒养路工区，锡林浩特 026000；2.锡林浩特养路工区，

锡林浩特 026000； 3.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉 430070)

摘要：依托丹锡高速锡盟段工程，开展了水泥稳定基层层间洒布水泥浆配合比设计及施工工艺控制研究，确定该项目采用水泥∶水=0.5∶1(质量比)的比例进行混合剪切拌和配制水泥浆，洒布量为1.5～2.0 kg/m2。结果表明采用该配比和洒布量施工的水泥浆粘结层效果良好，有效预防了干缩裂缝等病害的发生。

关键词：水稳基层；水泥浆；设计；施工工艺

建设中的经棚至锡林浩特公路锡盟段是丹东至锡林浩特高速公路(丹锡高速)的尾段，是锡林郭勒盟“8横7纵6出口1环线”干线公路路网规划中纵7及1环的主要组成部分。项目对锡盟贯彻落实国家西部大开发战略部署、改善区域交通条件、促进沿线地区资源开发和经济社会协调发展具有重要的意义。项目设计文件要求，为了增强水泥稳定结构层的层间整体性，在分层施工的水泥稳定碎石底基层与基层、基层与上基层的层间洒布一层水泥浆。水泥净量为0.5 kg/m2，基于设计文件，同时为了保证工程质量，开展了水泥浆配合比设计及施工工艺研究工作。

1水泥浆配比设计

为正确地进行水泥浆配比试验，对施工中将要使用的水泥、水等各项原材料的质量及其技术性能进行了试验。试验结果如表1、表2、表3所示。

表1　水泥化学成分及矿物组成分析

1.1　水泥

水泥采用锡林浩特中联水泥厂生产的P.O42.5水泥。其检测结果见表1、表2。

表2　水泥物理力学性能试验结果

1.2　水

拌和用水采用当地饮用水。检测结果见表3。

表3　饮用水

1.3　水泥浆配比的确定

根据水泥浆试验计划，组合试验采用如表4所示。

表4　组合配比

2结果与分析

为了使水泥浆能均匀地洒布在水泥稳定结构层的表面并具有一定的渗透深度，同时强度能满足要求，这就对水泥浆中的水泥用量、水泥浆的流动性以及可施工性提出了具体要求。水泥浆中水泥量太少，强度低，达不到粘结的目的。水泥量高，水泥浆稠度大，不能满足机械化洒布施工的要求，也不经济，因此，在拟定的水泥浆配比的基础上，开展水泥浆流动性试验、室内涂刷试验以及水泥浆稳定性试验，以确定水泥浆的合理比例范围以及洒布量。

2.1　水泥浆流动性

水泥浆流动性试验采用水泥浆流动度时间测定仪进行，按照预设的水泥浆配合比，每次用水2 000 mL，称量出不同配合比下的水泥质量，采用搅拌机先低速搅拌60 s，再高速搅拌120 s，在浆体搅拌均匀后，倒入润湿的水泥浆流动度时间测定仪中，开始测试流出时间，将测试完的浆液静置一旁30 min后经二次搅拌，再次测试流出时间(静置30 min再二次搅拌是模拟现场施工中一次洒布完后停工等待后续施工时间)，各组砂浆流出时间如表5所示。试验过程示意图如图1～图4所示。

表5　水泥浆流出时间

2.2　水泥浆洒布量试验

在流动性试验的基础上，根据水泥浆的流出效果，基本排除了序号1和序号2的水泥浆配合比用于现场施工的可能，采用其余4组配比进行试件涂刷试验，在标准水稳无侧限抗压强度试件表面进行涂刷，在0.5 kg/m2水泥净用量的基础上，计算出不同配比下水泥浆的用量如表6所示，根据涂刷效果判断合适的水泥浆配比组成。

表6　水泥浆洒布量计算表

2.3　结果分析

1)根据不同配合比组成下的水泥浆流动性时间测定结果(表5)表明，配比1呈糊状，基本没有流动性，不具备喷洒施工的条件；配比2在测定仪中具有较强的粘滞性，浆体容易附着在仪器内壁上，不具备喷洒施工的条件；其他组水泥浆均能自由地从测定仪中流出，表现出良好的流动性。

2)室内水泥浆涂刷试验结果(表6)表明，配比6水泥浆涂刷过程中泌水严重，出现流淌现象，不利于层间粘结；配比3粘聚性较大，涂刷困难，施工过程中易堵塞管口，都不具备喷洒施工的条件。而采用配比4和配比5的水泥浆涂刷容易，涂刷浆体饱满，效果良好。

3)综合表5和表6的试验结果，取效果较好的两组配比的中值水泥∶水=0.5∶1为水泥浆的最佳配合比，洒布量根据实际施工情况，水泥浆洒布量暂定为1.5～2.0 kg/ m2。

3水泥浆洒布工艺与质量控制

3.1　工艺流程

水稳结构层层间水泥浆洒布应遵循以下工序：下承层检查→机械设备配伍→配制水泥浆浆液→试洒→正式洒布→局部人工修补→及时进行水稳层施工→覆盖养生及交通管制；在经验收合格的水稳结构层上经监理工程师同意后，开始施工，在施工之前对准备施工作业面进行全面检测，对不合格处采取适当措施进行补救，使其达到要求，同时清除表面杂物。

3.2　洒铺过程

根据水泥浆喷洒量(水泥净用量为0.5 kg /m2)、喷洒宽度设定喷洒指标，调试喷洒高度、喷洒斜度，并检查系统、管道系统是否正常无故障，检查无误后用洒布车进行洒铺施工。洒布车沿导向标指引方向匀速前进。当洒布车喷管进入洒铺区时，打开节门开关进行喷洒。当喷洒结束后，鸣笛，关闭节门，车稍前行停下，等待后续洒布施工。需保证水泥浆的洒布长度能满足施工要求(一次洒布长度控制在50～70 m之间，摊铺机在30 min内摊铺的长度为宜)。

3.3　注意事项

1)大风或下雨时，不能喷洒水泥粘层浆。

2)按设计喷洒量一次均匀洒布，当有漏洒时，应及时人工补洒。

3)为保证水泥浆良好的粘结性能，应在水泥粘层浆铺洒后初凝前及时摊铺上一层水稳层，不能在水泥粘层浆喷洒后很久不做上层施工，否则起不到粘结层的效果，根据现场实际施工经验，水泥浆一次洒布长度控制在50~80 m之间为宜。

4结语

水泥稳定碎石结构层层间设置水泥浆粘结层，解决了基层层间、基层与底基层的层间粘结问题，丹锡高速锡盟路段采用水泥∶水=0.5∶1(质量比)水泥浆的配合比，水泥浆洒布量为1.5～2.0 kg/ m2控制，水泥浆一次洒布长度在50~80 m之间。实际施工效果良好，保证了工程质量与施工进度，大幅提高了基层、底基层的粘结力和整体性，有效预防了干缩裂缝等病害的发生。

参考文献

[1]JTG E30—2005.公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S].

[2]JTG E60—2008.公路路基路面现场测试规程[S].

[3]JTG/T F20—2015.公路路面基层施工技术细则[S].

Design and Construction Technology of Grout Used for the

Interlamination of Cement Stabilized Bases

SUNHai-shan1,ZHAOJian-ling2,QINZhe-huan3

(1.Xilingol League Shangdouyingaole County Road Maintenance Work Area, Xilinhot 026000,China；

2.Xilinhot City Road Maintenance Work Area, Xilinhot 026000,China；3.State Key Laboratory of Silicate

Materials for Architectures, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070,China)

Abstract:The design and construction technology of grout, which is used for the interlamination of different cement stabilized bases, was discussed in this research based on a highway project from Dandong to Xilinhot. Experimental results suggested that the grout can be prepared by shear mixing with cement∶water=0.5∶1 (mass ratio), and spreading quantity can be controlled at 1.5-2.0 kg/m2. The bonding layer constructed with the designed and prepared grout was effective in preventing some diseases such as shrinkage crack.

Key words:cement stabilized bases;grout;design;construction technology

作者简介：孙海山(1966-)，工程师.E-mail:13604794878@136.com

收稿日期：2015-10-02.

doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.06.006