水泥稳定碎石基层在二级公路施工中的应用

李忠明

(百色市公路管理处，广西 百色 533000)

0 引言

基于交通事业的持续发展，以沥青混凝土为面层的半刚性路面被广泛地用于国内二级及以上公路(含高速公路)，半刚性基层的一种重要形式是水泥稳定碎石基层，由于其施工成本较低且可以获得较好的路用性能，在道路建设中得到了广泛应用，本文主要围绕水泥稳定碎石基层施工展开具体分析。

1 广西二级及以上高等级普通公路施工情况

近年来，广西一直致力于全面构建公路网络，加快国省干线改造和农村公路建设，根据广西综合交通运输发展“十三五”规划，其公路通车里程主要发展指标如表1所示。

表1 “十三五”时期广西公路通车里程主要发展指标表

根据表1可知，广西二级及以上高等级普通公路里程2015年已达12 226 km，至2020年预计达到17 000 km，是广西公路网络的中坚力量。本文以二级公路为研究对象，其是指设计速度在40～80 km/h(由于百色市位于云贵高原边缘的崇山峻岭中，山岭重丘区二级公路工程量大，配套资金投入不足，部分可行性研究报告的批复仍采用40 km/h)、双向行驶且无中央分隔带的双车道公路，根据《公路工程技术标准》，其能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为3 000～7 500辆。

根据二级公路实际建设情况可知，其多数采用半刚性基层沥青路面，半刚性基层的强度、平整度、抗疲劳性能等均较好，尤其是水泥稳定碎石结构凭借着材料采集容易、成本低廉等优点得到广泛应用，本文即围绕此展开具体论述。

2 水泥稳定碎石基层在二级公路施工中的应用

2.1 水泥稳定碎石基层组成结构

水泥稳定碎石是混合料，其原材料包括：水泥、集料、水等各材料组成。根据粗细集料粒径的不同，会形成不同结构，相应的路用性能也有所差异。从相关总结分析可知，水泥稳定碎石材料结构主要分为三种：骨架密实、骨架空隙、悬浮密实，具体如图1所示。

(a)悬浮密实结构；(b)骨架空隙结构；(c)骨架密实结构图1 水泥稳定碎石混合料结构图

骨架密实结构兼有骨架空隙结构和密实悬浮结构的优点，无论是密实度、强度，还是稳定性均表现较好，理论上在三种结构中其路用性能最优。

2.2 水泥稳定碎石基层施工工艺

水泥稳定碎石基层施工工艺分为路拌法、厂拌法两种，但根据实际施工实验证明，厂拌法施工质量易于保证，其施工流程为：拌合站设备、材料准备→参数设定拌合→运输车接料→运至现场→摊铺机开始摊铺→碾压→养生。具体施工技术要点可归纳为：

(1)摊铺准备

在进行摊铺施工前，将作业面清除干净，洒水湿润；摊铺前做好测量放样工作，根据松铺厚度、摊铺机传感器位置设置好导向控制线。

(2)混合料拌合、运输

在混合料拌合中，准确计量，严格按设计方案控制施工配合比，发现偏离应立即调整；混合料拌合完成后存于料仓，不宜直接卸入到运输车辆内；根据运输距离等合理确定运输车数量，以满足摊铺作业不间断为原则，要求运料车等摊铺机，不能让摊铺机等料，装料后运输车上要加盖篷布，以减少水分散失。

(3)混合料摊铺

混合料摊铺必须连续进行，严禁中断，要求拌合机生产能力与摊铺机相适应，不得出现停机待料的现象，摊铺速度控制在1 m/min为宜；可采用2台摊铺机梯队作业，要求2台摊铺机摊铺速度、厚度、振动频率等均一致，确保接缝平整。

(4)混合料碾压

碾压遵循试铺路段确定的程序与工艺进行，紧跟摊铺机碾压，压路机行驶速度第1～2遍控制在1.5～1.7 km/h，后续可控制在1.8～2.2 km/h；为保证路面平整度满足要求，严禁压路机在碾压过程中调头、急刹车。

(5)养生与交通管制

每一段碾压完成后做好质量检查工作，封闭养生。洒水养生时，采用喷雾式喷头，根据气候确定洒水次数，保证水泥稳定碎石基层表面湿润。

3 实例探析

3.1 工程概况

本文以广西百色市那坡县至隆平至那桑公路工程为例，具体分析水泥稳定碎石基层施工情况。那坡县至隆平至那桑工程为山岭重丘区二级公路，根据目前广西壮族自治区交通运输厅对广西路网项目路面结构的指导意见并考虑路面的安全储备要求，依据交通量及其状况和公路等级对路面强度的要求及有关的公路设计规范，结合沿线地形、水文、地质、气候以及筑路材料的分布情况，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，本项目决定采用沥青混凝土路面，具体路面结构如表2所示。

表2 沥青混凝土路面结构表

3.2 水泥稳定碎石基层材料

水泥稳定碎石中集料级配采用《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)表6.1.6-1的基层级配，压碎值≤35%，压实度≥98%，含水量不宜超过最佳含水量的1%。水泥稳定碎石7 d浸水抗压强度R7=3.5 MPa。其中碎石的级配范围参见《公路路面基层施工技术细则》(JTG-T-F20-2015)表4.5.4，如表3所示。

表3 水泥稳定碎石混合料中碎石级配范围表

3.3 水泥稳定碎石基层施工

3.3.1 混合料配合比

各公路用水泥稳定类材科7 d龄期抗压强度应符合《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)表6.1.5的规定，本路段的水泥稳定碎石混合料配合比设计为：水泥剂量以水泥质量占全部粗细土颗粒干质量和的百分率表示，即水泥剂量=水的质量/干土质量，7 d龄期(6 d保温保湿养生，1 d浸水)，抗压强度≥3.0 MPa进行设计。但在施工时，由于受自然条件的影响，施工前，施工单位应根据自身的施工水平以及所选材料的情况，依据相关规范的要求，对所用材科按强度要求重新试验以确定最终的施工配合比。

3.3.2 混合料拌合

采用集中厂拌法，并用摊铺机进行摊铺，为了确保水泥稳定碎石基层的质量，采取分层施工方法，每层20 cm，拌合时配料要准确，拌合要均匀，含水量宜略大于最佳含水量。

3.3.3 基层施工

(1)根据百色市气温、气候情况，选择在3～11月气温较高季节开展水泥稳定碎石基层施工，要求最低气温>5 ℃，若是遭遇雨天应停止施工。

(2)施工必须在经试验确定的延迟时间内完成，并应通过施工工序的合理安排和作业段长度的合理划分，有效控制整个施工时间，防止施工延时，确保工程质量满足要求。

(3)摊铺要连续、平整，严禁出现粗细集料离析的情况，全面消除粗集料“窝料”；如因故中断时间超过2 h，应设置横向接缝，摊铺机应驶离混合料未端。

(4)合理选择碾压时机，以混合料处于或略大于最佳含水量时为宜；要求压路机不得在已完成或正在碾压路段调头、急刹，要求压实度应≥98%(重型击实标准)；不得采用薄层贴补法找平。

(5)每段碾压完成经检查合格后，立即养生。养生期≥7 d，封闭交通；若是不封闭交通，需限制重车通行，其他车辆车速≤30 km/h。

(6)完成养生后，将基层清扫干净，铺设下封层，以免基层出现干缩开裂问题，同时也可以起到保护基层的作用。

(7)其余未尽事宜，参照《公路路面基层施工技术细则》(JTG-T-F20-2015)中的有关规定执行。

4 结语

我国公路多采用水泥稳定碎石基层，其在强度、板体性、承载力、施工成本等方面均具有一定优势，值得推广应用。在水泥稳定碎石基层施工中，需根据公路实际情况合理选择施工方法，做好试验路段的摊铺碾压工作，并合理确定各项施工参数，规范落实后续各路段施工，做好质量检查与养生，为后续面层摊铺奠定坚实的基础。