浅谈水泥稳定碎石在市政道路施工中的应用

李付英

摘 要：近年来，随着国民经济的飞速发展，交通运输量日益增多，车辆承载力也日渐增高。为适应城市经济的发展，在市政道路基层中引入水泥稳定碎石，因其具有板体性、水稳定、抗冻性好及早期强度高等优点而被逐渐广泛用。

关键词：水稳；作用；特点；选用

近年来，随着国民经济的飞速发展，交通运输量日益增多，车辆承载力也日渐增高。为适应城市经济的发展，在市政道路基层中引入水泥稳定碎石。水泥稳定碎石（简称水稳）是一种无机结合料稳定类材料，它是将碎石、石屑、水泥等材料通过搅拌、摊铺、压实和养生而形成的一种路面基层施工方法，因其具有板体性、水稳定、抗冻性好及早期强度高等优点而被广泛用，行车验证效果良好。

1 水稳的作用

水稳基层是半刚性材料基层，主要是作为沥青面层的下承层，承担沥青面层传递的行车垂直荷载，并将荷载均匀地分散在路基中。由于水稳基层是沥青路面结构中主要的承重层，对沥青路面起到稳定支撑的作用，其施工质量直接影响到沥青面层的使用性能和寿命，因而应该加强对水稳施工技术的研究和应用。

2 水稳的主要特点

2.1 材料组成。水稳的组成材料主要有：水泥、粗细集料和水。水泥通常使用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，集料包括人工碎石和石屑。水稳的组成材料较为简单，不包括任何特殊性的材料，料源广泛，取材方便。

2.2 施工工艺。水稳常采用集中拌和、机械摊铺的方式进行施工，施工工艺简单，生产能力强，机械化水平高，可形成规范化流水作业，具有效率高、工期短、质量稳定等优点。

2.3 材料特性。水稳是一种整体性材料，其结构为半刚性，板块效应突出，具有较好的受力特性，同时具有较高的强度、抗渗能力和抗冻能力，因而非常适合作为道路基层材料。

2.4 特定因素。水稳施工受细集料、水泥及含水量的影响，易发生干缩和冷缩现象，产生裂缝；由于水稳中包含水泥等胶结材料使施工过程有一个时间限制，因而必须在水泥终凝前一次性完成且达到质量标准，否则不易碾压密实且影响水稳的整体性，进而影响其强度。

3 水稳材料的选用

3.1 水泥。由于不同种类的水泥具有不同的干缩性，而干缩性小的水泥在固化过程中产生的收缩应力较小，不易形成裂缝，因此在水稳施工中应选用干缩性较小、标号较低的水泥，其初凝时间应超过3h，终凝时间应超过6h，水泥强度等级应不小于32.5MPa，且3d抗压强度不小于18Mpa，其他指标必须符合国家规定。

3.2 粗细集料。（1）碎石：水稳中单个碎石的最大直径应小于31.5 mm，碎石应根据10～30 mm的级配要求进行合理级配。具有良好的级配往往具有良好的强度和耐用性。考虑到碎石在基层的受力特性，一般都选择有棱角且外形接近立方体的反击破石料，同时要求石料的压碎值不超过30%，磨耗值不超过35%。（2）石屑：石屑是通过筛分设备最小筛孔的集料，直径通常为为0～5mm，用作碎石缝隙的填充材料，以确保水稳良好的密实度和强度。

3.3 水。通常情况下，适合人体饮用的水都可直接用于水稳拌合和养护。当不确定是否可用时，应通过试件抗压强度比对试验进行确定。

4 水稳主要的施工步骤

4.1 水稳的组成设计。根据规范规定，应进行配合比击实试验和7天无测限抗压强度试验，结果应满足R=（1-ZaCa）≥设计标准（3.5～4.0Mpa），以此来确定最佳配合比。最佳配合比的最大干密度为2.36～2.40g/cm3，最佳含水量为5%，水泥剂量为4.5～5.5%。

4.2 拌合。将组成材料按照设计的配合比，通过水稳拌合机搅拌均匀，经皮带输送机、储料斗装车运至施工现场。拌合时应严格控制水泥计量和含水量，可根据天气和季节适当调整含水量，弥补在拌合、运输、摊铺过程中的散失。

4.3 摊铺。可使用两台摊铺机梯队式摊铺作业以减少纵向接缝，同时采用挂线方式控制摊铺高程。摊铺时摊铺机的速度应与拌合机的生产能力相匹配，保证能够连续摊铺。

4.4 碾压。应遵循先轻后重、先慢后快、先外侧后中间的原则，碾压时先行稳定碾压一遍，振动碾压四遍，再静压两遍，碾压时应掌握好压路机的碾压速度，以保证平整度和压实度为准。

4.5 养护。碾压完成后应及时覆盖养生布，洒水养生，保证表面潮湿。

5 水稳施工要点

施工前所有的厂拌设备和计量系统应进行调试，保证设备正常运转和计量准确；摊铺前应将底基层清扫干净并洒水使表面保持湿润；拌合时应严格控制配合比、水泥计量和含水量；运输时应采取遮盖措施防止水分散失；摊铺时应根据车辆到场数量调整摊铺速度，保证连续和及时摊铺，同时应尽量避免送料过程中骨料离析；碾压时应根据摊铺速度及时紧跟，保证在水泥终凝结束之前完成碾压；养生时应及时洒水，保证水能洒到所有的水稳层面上。

6 提高水稳施工质量的措施

6.1 加大施工管理力度和提高机械化技术水平。由于水稳施工全过程机械化程度高，而且受水泥终凝时间的限制，因此，水稳施工必须加大施工组织与管理力度，提高机械化施工技术水平，逐渐形成标准化和规模化的施工模式，才能更好地保证水稳的施工质量。

6.2 使用粉煤灰。使用粉煤灰主要有以下几点优点：粉煤灰颗粒外表非常光滑且具有良好的活性以及较低的吸水性，因此在水稳中加入适量的粉煤灰可降低摩擦力，提高水稳的和易性；可以增加水稳后期强度，减少水泥用量，节约工程成本；可以减少用水量和水化热的产生，减少干缩、温缩裂缝的产生，进而提高水稳结构层的整体稳定性，故建议酌情使用。

6.3 水泥和水用量的控制。水泥因具有干缩性和产生水化热的特性，如果用量大，则易产生干、温缩裂缝；用量小，则降低了粘结作用，从而降低了水稳强度和稳定性。而含水量如果较小，则混合料易离析，使水稳难以形成均匀的结构和压实度，影响水稳整体强度；如果较大，则易出现“软弹”，压不密实，增加了干缩裂缝的产生。故在水稳施工过程中应严格控制水泥计量和含水量。

总之，水泥稳定碎石施工技术虽然已经在国内广泛地被使用，可是在具体的施工项目中仍然存有一定的问题值得我们思考与研究，只有施工人员在实际施工过程中，做好施工准备，严格按照相关的施工规定施工，不断改进与完善水泥稳定碎石施工技术的不足以及提高施工的机械化水平，并且要开展施工全过程的监督控制项目，方能够确保城市道路的施工质量以及使用年限，从而使其满足当代交通运输的需求。

参考文献

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