水泥稳定碎石基层施工质量控制措施

李 玉 楼

(山西省灵石公路管理段，山西 灵石 031300)

半刚性基层沥青路面刚度大，具有较高的强度和承载能力，不透水，抗行车疲劳破坏能力较强。在我国，80%以上的高等级沥青路面施工中采用了半刚性基层结构。但随着使用时间的延长，半刚性基层沥青路面出现越来越多的裂缝，早期破坏比较严重，严重的甚至出现强度刚度降低、整块断裂或疲劳破坏的情况。

路面基层应具有足够的强度、刚度和水稳定性。就各种基层材料的水稳定性而言，最好的是水泥稳定粒料，效果次之的是二灰稳定粒料，稳定性最差的是细土含量多且塑性指数较大的级配碎石和级配砾石。半刚性基层作为沥青路面的下承层及功能层，其性能好坏是直接决定沥青路面质量的关键。

1 基层破坏成因

基层结构应具有足够的强度和刚度，以确保基层能承受车轮荷载的反复作用，避免面层由于过大拉应力或拉应变而过早开裂破坏。对于半刚性沥青路面出现的病害分析，基层破坏的原因主要有：

1)材料特性。由于半刚性基层存在的固有缺陷，表现为收缩性大、表面容易形成积水及与沥青面层的接触条件差等问题，投入使用后较多的形成裂缝、水损坏等问题。半刚性基层的刚度大，在行车载荷作用下，当急剧增加的面层剪应力超过强度极限时，在路表面就要不可避免的出现车辙、壅包等病害。基层与面层间属于“硬联结”， 粘结性不好，相互嵌入不足，层间粘结的薄弱使得易出现层间滑移隐患。

2)施工原因。通过对大量沥青路面病害分析，施工质量控制不严，如集料级配范围大或是规格不严、料堆无隔墙、料斗间隔板太低导致料互有交错、拌和时间不够、压实度偏低等因素影响，铺摊后的路面容易出现早期病害。

可以看出，半刚性基层路面出现的早期破坏原因分析，半刚性基层的固有缺陷易受交通荷载、气候因素的影响而导致路面早期破坏。因此，重视和加强基层施工中的质量控制，采取有效措施保证施工质量是确保基层耐久性的关键。

2 原材料质量控制

在半刚性基层材料中，使用石料的硬度或强度是实现基层强度的来源之一。采用的石料硬度或强度通过压碎值或抗压强度来体现。混合料整体强度是实现基层强度的另一来源，通过混合料的抗压强度、抗剪强度、抗弯拉或劈裂强度等来体现。原材料质量，特别是集料质量是确保半刚性基层质量的关键之一。

对选择采用的集料，进行含水量检测，确定天然含水量；通过开展颗粒分析，确定级配是否符合要求，确定材料配合比。进行的视密度，利于评定粒料质量。压碎值试验，能用于评定石料的抗压碎能力是否符合要求。

进行原材料质量控制，特别是水泥质量。在半刚性基层中，使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥均可，强度等级应为32.5或42.5。

采用的水泥初凝和终凝时间分别按4 h和6 h进行控制，严格禁止快硬水泥、早强水泥及受潮变质水泥的使用。可对拟采用的几种水泥进行实验室检测，分别测定其标号、凝结时间、安定性等指标后进行优选，合理确定采用的水泥品种。

在混合料设计中，确定合理的作业段长度和延迟时间控制十分重要。在进行作业段长度确定时，采用的水泥初终凝时间是重要的影响因素，延迟时间对铺摊后的混合料压实度和强度形成有着一定的影响。

3 混合料质量控制

混合料试件成型宜采用振动成型方法，缺乏试验条件的，可采用静压法成型方法。混合料整体强度是确保基层刚度的关键指标之一。通过开展一系列质量检测，确保混合料质量满足设计要求。

1)重型击实试验，确定最佳含水量和最大干密度。在进行强度试验和耐久性试验所使用试件的制备时，应根据施工现场进行碾压作业时的含水量和应达到的最小干密度，确定试件使用的含水量和干密度。制备试件所使用材料的含水量也应确定。

2)水泥剂量含水量级配。为检验新拌混合料是否符合配合比设计的要求，除在检测水泥剂量要求时采用滴定法外，还须总量控制使用的水泥总量。在施工中，除了进行每日的使用水泥、集料总量和工程量记录，用于进行计算对比水泥剂量的一致性外，还须进行施工现场每日实际使用水泥剂量总量按不超过室内试验确定剂量0.5%进行控制。

3)抗压强度。在进行混合料设计时，须合理确定采用的水泥及在混合料中的添加量，提供可行的质量评定标准。

4)延迟时间。在混合料中的水泥剂量确定后，通过实验确定混合料密度和抗压强度受延迟时间影响的大小，进行优选后确定施工中采用的允许延迟时间控制指标。

在混合料配比中，要控制矿料9.5 mm，4.75 mm，0.075 mm的通过量。在满足强度基础上，为有效减少基层开裂，须采取严格限制水泥的用量、限制细集料粉料量和含水量。当基层强度达不到设计要求时，在不超过允许的水泥剂量范围内，可采用级配调整和料源更换等措施，对于使用单纯提高水泥剂量方式应予以禁止。

在水泥稳定碎石混合料设计时，为实现抗裂性能及基层强度同时增加的效果，建议室内试验采用振动成型法进行。采用室内振动压实法，确保室内成型方法与现场碾压方式尽可能匹配，最大限度的模拟施工现场碾压情况，获得不同压实时间下的最大干密度和实际干密度，确保混合料达到抗裂能力佳、水泥剂量少、强度合格的最佳效果。

4 施工质量控制措施

在半刚性基层沥青路面施工中，采取针对性的技术措施，以降低沥青路面早期病害发生率。半刚性基层材料采用骨架密实结构，使得粗集料含量增加、粉尘含量减少，提高了抗冲刷性和抗裂性。

1)拌和。为实现连续不间断铺摊，应在生产前进行拌和场设备调试，避免因设备故障导致的停工。在每天开始混合料生产前，对集料含水量进行检查。在生产过程中，须定时进行混合料配合比检测，确保符合设计要求。在高温天气下，须分别进行测定早中晚集料的含水量，依据测定结果进行配合比微调。混合料由带活门的漏斗料仓中直接出料装车，应避免自由跌落成堆装料。为避免出现离析，在运料车接料时，应前后移动三次装料。

2)摊铺。在进行摊铺前，可适当洒水进行下承层湿润后，再进行水泥喷洒。两层水稳间应用专用喷洒设备喷洒水泥净浆，按水泥质量不少于0.8 kg/m2～1.2 kg/m2，洒布长度以不大于摊铺机前30 m～40 m为宜。采用双机联合摊铺作业时，前后相距5 m～8 m，做好铺摊厚度和高程控制，确保符合基层设计要求。路面高程采用设置在路侧的钢丝和路中的导梁进行控制。使用两台摊铺机一前一后组成梯队进行铺摊作业，两台铺摊机应具有相同的前进速度、振动频率等铺摊参数。摊铺作业应均匀连续，铺摊机前进速度控制在1.5 m/min～2 m/min，振动频率不低于4.0级，施工接缝平整密实。设置专人紧随摊铺机，对出现的离析等用新料采用人工进行填补压实。

3)碾压。压路机紧随摊铺机进行作业，在水泥初凝前须完成碾压。碾压时的混合料含水量控制在超过最佳含水量0.5%左右。碾压作业分为初压、复压和终压三个阶段，要求紧密衔接，密切配合，一气呵成。在初压阶段，使用胶轮或振动压路机紧随摊铺机后面静压2遍～3遍，压路机前进速度控制在1.5 km/h，初压结束后的基层压实度应不小于90%。在复压阶段，使用振动压路机进行弱振—强振方式组合碾压7遍，压路机前进速度控制在2.0 km/h。 在终压阶段，使用钢轮压路机收光，要求达到压实度要求，终压结束时基层表面无明显轮迹印。

4)养生。碾压结束后，进行压实度检测，检测合格后进入养生期。在养生期，应封闭交通，严禁一切车辆通行。在基层养生期间，应在基层表面覆盖塑料薄膜、透水无纺土工布或草袋等，喷雾洒水进行养生，保证基层表面在养生期一直处于湿润状态。进行基层施工质量检测，采用压实度检查与钻芯取样核查的双控方式。要求每幅每200 m进行一次钻芯取样，7 d能取出直径150 mm的完整芯样为合格。施工完毕的基层表面应该结构均匀，无松散颗粒。基层上的局部松散通常是沥青面层碎裂破坏的祸根。在进行透层油和下封层油喷洒作业前，须清扫掉基层表面的浮土及松散料。

5 结语

半刚性基层具有强度高、稳定性好、承载力高等优势，也普遍存在不同程度的裂缝，且损坏后维修困难的问题，这并不能说明半刚性基层路用性能差，不适宜作高等级路面的基层使用。可以说，在今后一段时间内，半刚性基层仍是高速公路沥青路面基层结构的主要形式。水泥稳定碎石作为底基层，其施工质量是确保路面性能的基础。在施工中，确保进场原材料质量，重视配合比设计和施工质量控制，采取重视路面结构内部的排水，采取加强结构层间的粘层施工，确保层间形成良好的整体等措施，以有效确保施工质量，延缓路面病害发生时间。

[1] 郑 兵.公路路面基层水泥稳定碎石施工的质量控制研究[J].工程技术(文摘版)，2015(10):66-67.

[2] 宋丽霞.水泥稳定碎石施工及质量控制[J].工程技术(引文版)，2015(11):31-32.