水泥稳定碎石基层施工质量控制

张建平、姚国强

（江西省路港检测中心有限公司，江西 南昌 330200）

1 工程概况

汕头市滨海大道新溪段（起止桩号：K05+400～K09+715.126）起点与新津河大桥顺接，沿规划区规划范围向北方向延伸，至外砂河大桥，路线全长约4.315km，红线宽51.5m。滨海大道承担着规划区与外部的主要联系交通，定为城市主干路，双向六车道，设计车速60km/h，3.5%水泥稳定碎石，强度等级R7≥2.5MPa，弯沉值≤102（0.01mm），压实度≥97%[1]。

滨海大道新溪段路面结构布置如下：细粒式改性沥青混凝土(AC-13C)4cm 改性乳化沥青黏层PC-3 黏油层0.5L/m2；中粒式沥青混凝土(AC-20C)5cm；改性乳化沥青黏层PC-3 黏油层0.5L/m2；粗粒式沥青混凝土(AC-25C)7cm；稀浆封层1cm；逶层AL(M)-2 液体石油沥青1.5L/m2；5% 水泥稳定级配碎石32cm；3.5%水泥稳定级配碎石15cm。

2 优选原材料

路用的水泥、碎石、石屑等材料必须检测合格，不合格的材料严禁进场，更不准使用。

2.1 水泥

水泥稳定碎石基层要想保证施工质量合格，必须加强原材料质量管控，而水泥是稳定剂的类型，所以做好水泥质量控制极为关键。为了能够有效提升水泥稳定碎石混合料的综合性能，施工时间充足，应该选择初凝时间超过3h，终凝时间在6～10h 之间且强度为32.5 的复合硅酸盐水泥或者42.5 的普通硅酸盐水泥。水泥品牌的选择尤为重要，工作人员要保证质量稳定、供应充足且运输距离合理。每批次水泥材料进场前，检查和质量合格证明书，分批次进行抽检，确保满足施工要求。该工程采用生产厂家为华润水泥（汕头）有限公司、品种等级为PC.32.5R 复合硅酸盐水泥，初凝时间为183min，终凝时间为234min，28 天抗压强度为33.6MPa，检测结果均符合技术规范要求。

2.2 级配碎石

级配碎石粒径控制在26.5mm 以内，如果粒径超标，则容易损害设备且会造成离析问题发生。城市主干路对结构层的使用性能要求高，应选择不少于4 档备料，保证级配的稳定性。为了使混合料均匀性达标且便于施工操作，采用19～26.5mm、9.5～19mm、4.75～9.5mm 的粗集料，0～4.75mm 的石屑四种材料按一定比例参配而成。最大粒径不大于26.5mm 级配碎石的颗粒组成要符合《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20—2015）表4.5.4 中C-B-1 级配要求，其液限不大于28%，塑性指数不大于5。水泥稳定级配碎石中0.075mm 以下的含量较高时，将影响混合料的收缩性，容易开裂；含量较低时，将影响混合料的抗疲劳性能，因此施工过程要严格控制混合料中0.075mm 档含量（2%～5%）。粗集料的颗粒级配要符合《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20—2015）表3.6.2 的规格要求（主要检查所进料的颗粒级配的偏差情况），重、中、轻交通要求粗集料的压碎值不大于26%，针片状含量不大于18%，0.075mm 以下粉尘含量不大于2%，软石含量不大于5%。细集料要测定小于0.075mm 的塑性指数，其值不大于17，有机质含量小于2%，硫酸盐含量不大于0.25%，颗粒级配要符合《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20—2015）表3.7.3 的规格要求[2]。上述材料在使用前要测两个样品，使用过程中每2000m3测两个样品试验。料场堆料时，采用小堆方式存放，高度不能过高，还要防止大粒径材料滚落，否则会给级配造成影响。工程所需的原材料严禁混杂，要分档隔仓堆放，并有明显的标志，标志包括材料名称、产地、规格、数量、进料时间、检验状态、试验报告号、检验批次等。储料仓在内的所有地材存放场地必须加设轻型钢结构顶棚，以此起到遮阳、防风挡雨的作用，避免材料含水量不均匀，导致混合料离析现象发生。

综上所述，该工程所使用各档材料参配比例及检测结果见表1。

表1 各档材料参配比例及检测结果

2.3 水

通常适合于饮用的水，均可作为拌制和养护之用。若使用的非饮用水要进行水质检验，经检测pH值为7.5，Cl-含量850mg／L，SO42-含量1200mg／L，均符合《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20—2015）表2.1.2 的规定要求。

3 拌和

水泥稳定碎石料采用集中厂拌方式制作，水泥为黏结剂，对于水泥稳定碎石混合料的性能产生直接影响。如果水泥加入比例过小，混合料强度无法满足要求，而比例过大，则会使裂缝发生率过高，所以对于水泥剂量应严格控制。拌和站出料前，实验室人员与拌和站人员配合，在拌和前应该做好设备调试处理工作，各种材料的配比以及含水率都应符合技术要求，保证混合料的性能达到规范化标准。按照室内设计的配合比（见表2）先试拌一锅混合料，再用EDTA 滴定法检测水泥剂量，以便工作人员能够及时调整混合料的水泥剂量。对水泥稳定材料，工地上实际采用的水泥剂量要比室内试验确定的剂量多0.5%～1%，采用集中厂拌法施工时要增加0.5%，采用路拌法施工时要增加1%。

表2 3.5%水泥稳定碎石配合比

因为降雨潮湿等方面的影响，容易导致水泥输出管道发生堵塞问题，工作人员需定期清理，以保证管道通行度合格。装载水泥的料仓要达到干燥、密封性的效果，同时还要在现场设置有破拱装置。在制作时，通过计重装置进行水泥材料的比例控制，利用电机转速进行计量。试验室人员做好生产环节的全面监控，保证拌和场时刻处于管控范围内，间隔2h 进行一次筛分，水泥计量间隔2h 滴定一次。各个料仓都有人员进行监控，保证水泥出口的材料颜色均匀。通过颜色即可判断水泥剂量是否正常，以保证质量管理到位。试验人员取料过程中，必须加强计量，保证集料以及水泥材料的加入比例合格，符合配合比的要求，按照四分法进行取样，如有必要使用9.5mm 过筛，将影响质量的集料去除掉，确保水泥计量滴定达到精度要求。除以上方式，为了保证水泥剂量符合要求，还要有专人做好每日混合料数量与水泥材料的使用量统计和摊铺现场对比分析，实现全面控制。

水泥稳定碎石混合料拌和处理环节，除了做好水泥剂量控制外，还有就是含水量的控制工作。在混合料制作中，使用流量计控制加水量。城市主干道内，水的流量参数按照中央控制室面板显示参数值控制。如果天气环境温度较高或者运输距离较长，则应该适当增加含水率。在城市主干道施工中，拌和场间隔2h进行一次含水率的检测，间隔4h 进行一次结合料剂量检测，且做好各项记录。此外，还要组织相关人员观察混合料出口位置上材料的颜色、粗细集料包裹情况等，以确定水泥计量、含水量等参数是否合格，如果存在问题，应及时做出改进和调整，为混合料质量水平的提升奠定基础。

4 摊铺与碾压

要想达到工程的质量标准，摊铺与碾压控制也非常重要。在摊铺施工前，做好下述工作：第一，保证下承层结构全部清理干净，级配碎石表面松散石子清理掉，没有任何杂物且洒水保湿处理；第二，测量标高尺寸，明确铺设基准线；第三，检查摊铺机性能，试运行设备，各项功能符合要求，不会影响摊铺正常进行；第四，保证人员、材料、设备都满足工程施工标准。

要想防止混合料发生离析问题，应采用RP951W型和RP802W 型两台沥青混凝土摊铺机采取梯队作业方式进行摊铺施工，从而使摊铺工作顺利开展。摊铺实施环节，两台摊铺机设备的距离控制在10m 以内，并且两个施工路面重叠300～400mm。因为水泥材料在其中的作用，水泥稳定碎石材料的强度性能形成比较快，且不会在终压阶段进行继续补压，所以能够保证摊铺与碾压同时进行，连续作业施工，现场施工更加紧凑，一次施工即可达到压实度的标准。城市主干道路中，水泥稳定材料从装车到运输到现场，时间控制在1h 以内，如果超出2h，禁止投入工程中使用。混合料的含水率应该稍微高于最佳含水率的标准，如果环境温度高且较为干燥，则含水率应超出最佳含水率0.5%～1.5%。碾压施工开始后，应用双钢轮压路机先稳压2～3 遍，再应用激振力超过35t 的压路机碾压，最后应用18～21t 三轮压路机进行碾压压实施工，双钢轮压路机终压，以保证路面没有出现轮迹问题。碾压施工全部完成后，继续进行压实度检测，为后续碾压提供数据支撑。压实度检测时，保证含水率和最佳含水率的差值控制在2%以内，试验人员做好现场摊铺环节的管控以及含水量的控制。压实度参数能够在一定程度表明路面结构的密实度性能，如果压实度无法满足要求，成型后结构强度也无法达到要求，会导致结构刚度与强度的下降，破坏总体施工效果。在具体施工作业阶段，从摊铺、碾压到检测的各个环节进行分工协作与控制，如果存在问题，工作人员应及时解决处理。另外，要想保证水泥稳定碎石基层结构质量控制，必须做好下述三个方面工作：

第一方面，加强含水量的监测。如果含水量过低，水泥在混合料内水化反应没有完成，黏结性能比较低，碾压后容易导致结构干燥、松散，外观质量不合格，压实度性能也不足。若存在这些问题，应立即使用洒水车喷水并且补压施工；如果有局部松散的情况，应及时将松散部分挖除干净，再填充合格的混合料；如果含水量过高，会出现软弹的问题，不容易成型，应该及时将该部分挖出，再重新填料碾压施工。

第二方面，还要加强水泥剂量监测。级配性能合格的条件下，水泥剂量越大，干容重也会越大，强度也会越高，但是极易发生裂缝问题，因此工作人员要及时做好水泥剂量监控和管理工作。

第三方面，矿料级配监测。保证级配合理，达到混合料的性能要求，保证结构强度、刚度性能合格。

5 养护

水泥稳定碎石制作完成后，应该及时洒水养生施工，时间控制在7d 以上。经过养护施工，保证水泥稳定碎石基层的质量合格，结构性能达标，尤其是夏季环境温度较高的情况下，连续洒水保湿极为重要。养生阶段，禁止大型车辆通行。

6 结论

滨海大道新溪段水泥稳定碎石基层施工中，做好质量控制尤为重要，具体如下所示:一是调试拌和机，保证各种材料达到配合比要求；二是调试拌和时间，确保材料均匀性合格；三是检测混合料含水量、集料级配、水泥剂量、7 天无侧限抗压强度；四是水稳碎石出料要及时检测混合料含水量和水泥剂量，再根据前场检测结果作调整；五是虚铺厚度为21cm，采用双基准线控制，基准线采用钢丝绳，高程控制桩间距为10m。通过上述,应采取的措施如下：一是水泥稳定碎石料符合施工要求，运输到现场无离析、无粗细骨料分离现象，色泽一致，易于摊铺；二是现场抽样检测，水泥剂量、颗粒级配均符合要求；三是碾压成活后，压实度均≥97%。

同时严格执行《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20—2015）要求，严格落实质量管控措施，但是存在如下难点：一是级配控制难；二是防止发生基层裂缝。为了能够防止发生裂缝的问题，严格使用寿命，应从下述几点出发：一是严格控制集料含泥量；二是保证混合料含水量不超过最佳含水量±1%；三是加强水泥加入比例控制；四是严格落实养生措施。只有如此，才能提高水泥稳定基层质量水平，养护7d后，经现场检测，各项指标均符合设计要求：一是基层平整，无裂缝现象，二是弯沉值为86（0.01mm），三是基层取芯，厚度达155mm、芯样完整、无松散现象，四是芯样抗压强度为3.5MPa。