水泥稳定碎石基层施工技术研究

郑恒

摘 要：公路是人们日常出行的重要基础设施，还与经济发展息息相关，因此一定要重视加强水泥稳定碎石基层施工，与实际情况相结合，合理选择施工材料和方法，加强施工控制，保证公路的使用寿命符合要求，为公路的长时间稳定使用打下坚实基础。文章就水泥稳定碎石基层施工技术进行简要探讨，以期能对行业发展有所借鉴。

关键词：水泥;稳定碎石;基层;施工技术

中图分类号：U416.214 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）03-101-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.047

1 项目概况

某公路项目改建工程，路线长为60km，在进行路面优化设计过程中，设定面层为沥青层、基层为水泥稳定碎石、底基层为级配碎石，水泥稳定碎石设有乳化沥青封层，水泥稳定碎石基层采用摊铺机，路面全宽一次性摊铺，并配合压路机碾压成型。同时，在相关摊铺过程中，必需做好质量控制工作。

2 路面水泥稳定碎石设计

水泥稳定碎石宽幅大厚度施工技术随着机械设备性能的不断提升，越来越受到关注。单次铺筑厚度大于20cm的水泥稳定碎石基层宜采用大厚度铺筑技术，为保证平整度及整体压实度，单次铺筑成型厚度不宜大于30cm，压应力与压实厚度关系曲线如图1所示。为满足设计要求，同时与施工机械容许性能相匹配，结构层组合由三层18cm水泥稳定碎石基层优化为上基层30cm水泥稳定碎石+24cm下基层水泥稳定碎石的组合配置，如图2所示。同时，下基层混料级配范围及性能指標同上基层相统一，进一步增强了整个水泥稳定碎石基层的整体性。

3 配合比设计要求

水泥稳定碎石设计强度控制按基层设计强度不小于4.5MPa，底基层设计强度不小于3MPa。当采用宽幅大厚度双层连续摊铺，一次全厚成型时，上下两层宜按同样标准控制，按照不小于4MPa控制，宽幅大厚度水泥稳定碎石推荐级配如表1所示。

通过对原材料基本性能的分析，级配设计过程参考了国内进行的同类型水泥稳定碎石级配设计的成功经验进行级配设计，确定级配为石灰岩20mm～30mm：石灰岩10mm～20mm：石灰岩5mm～10mm：石灰岩0～5mm=13：40：22：25。在级配设计的基础上，用设计的级配按照规范要求进行击实试验，确定不同水泥剂量的最大干密度和最佳含水量。击实试验采用三组水泥剂量，分别为3.0%、4.0%、5.0%，每组水泥剂量采用五个含水量进行击实，分别为3.0%、4.0%、5.0%、6.0%、7.0%。

通过试验可知，水泥剂量不小于4.1%的强度代表值大于设计强度4.0MPa。根据公路路面基层施工技术细则及设计要求，对于高速公路保证率95%，通过公式Za=1.645，并结合本项目现场实际情况，确定水泥剂量为4.5%。采用集中场拌时，水泥剂量宜增加0.5%。最终采用的级配比例为，石灰岩20mm～30mm：石灰岩10mm～20mm：石灰岩5mm～10mm：石灰岩0～5mm=13：40：22：25，筛孔通过率如表2所示。

4 关键施工技术控制

4.1 高程控制

宽幅大厚度水泥稳定碎石施工宜采用挂设钢丝绳控制高程和平整度，具体方法如下：在下承层上每隔10m放出中桩和边桩。打基准钢钎：在单幅路段两侧（中线及边线侧）摊铺边缘外50cm处打入钢钎，钢钎上有可以上下调整的横向支撑杆（双层连续施工时需设置双层支撑杆），在钢钎横向支撑杆上绑扎直径0.3mm钢丝，钢丝高度通过设计标高和松铺系数等数据确定，通过水准仪按计算好的数据测完并固定好。架设的基准钢丝通过两端的拉力锁将钢丝拉紧，一般情况下按大于800N的拉力将钢丝拉紧[1]。

4.2 摊铺宽幅

大厚度水泥稳定碎石基层摊铺过程控制要点如下：采用大功率摊铺机单机全宽度摊铺，按照设定松铺系数调整摊铺机熨平板高度，并将摊铺机调整到正常摊铺状态。开始摊铺后保证摊铺机料槽内料位高度，每摊铺1m检测一次摊铺厚度，可以利用自动调平仪做好公路摊铺厚度的控制工作。摊铺前及摊铺过程中保证有3～4车料的储备以保证摊铺的连续性;对于料车进场工作时，要委派专人进行指挥，对于卸料、停车、倒车都要全过程指挥控制。在摊铺工作中，必需做好混合料的标高控制工作，一旦误差超过范围，要对传感器进行及时调整;在摊铺现场配有工人3～4名，随时处理摊铺后料的局部问题，现场和后场同时需要配备足够的试验人员，随时检查现场含水量的变化情况，以及摊铺后取料进行筛分和配合比级配对比。摊铺机需采取增设反向叶片、半叶片及橡胶挡板等抗离析措施[2]。大厚度水泥稳定碎石施工时，松铺厚度较大，大粒径石料极易滑落至底部，造成底部烂根。

4.3 碾压

大厚度水泥稳定碎石基层全幅施工的关键环节是压实，压实工艺碾压组合方式和遍数遵循先轻后重、先慢后快、从低到高的原则，按照施工作业规范或作业指导书严格执行。碾压工艺如下：首先，采用双钢轮压路机静压一遍，然后两台单钢轮采用高频低幅分别弱震两遍（小吨位压路机在前）;再次，两台单钢轮采用低频高幅强震两遍（小吨位压路机在前，期间采用胶轮压路机交替揉搓）;继而采用两台单钢轮以高频低幅分别弱震两遍;最后，需要运用双钢轮压路机进行碾压收光[2]。不同压实厚度或者不同级配类型基层，根据试验段情况可酌情加减压实遍数。

4.4 养生及交通管制

在碾压工作全部完工后，要做好各项质量的检测工作，如平整度检测、厚度检测、标高及压实度等检测工作。各项质量合格，基层表面稍干后，撒布透层乳化沥青，局部撒布不到位的人工进行找补。底基层采用覆盖洒水养生方式，并应注意覆盖物不能因风吹影响行车安全。养生期间，封闭交通，禁止任何车辆进入，施工机械使用施工便道[2]。

5 现场检测

宽幅大厚度基层在碾压完成后对上下基层分别采用灌砂法检测压实度，检测结果如表3所示。检测结果表明，上基层压实度平均值为99.6%，下基层压实度平均值为99.4%，上下基层压实度均满足设计大于98%的要求，合格率为100%。按规范养生7d后进行现场取芯检测，芯样表面光滑无空隙，并且完整无断层。并将芯样切开（上层30cm，下层24cm），做无侧限抗压强度试验。结果表明，上基层无侧限抗压强度均值为4.9MPa，下基层无侧限抗压强度均值为5.0MPa，上下基层抗压强度均满足基层强度规范要求，并且上下两层数据相近，证明碾压均匀[2]。

6 结语

文章通过对水泥稳定碎石基层施工技术的研究得出以下结论：上基层30cm水泥稳定碎石+24cm下基层水泥稳定碎石的组合配置能够提高平整度及整体压实度;下基层混合料级配范围及性能指标同上基层相统一，进一步增强了整个水泥稳定碎石基层的整体性。级配设计试验结果为：最优级配为石灰岩20mm～30mm：石灰岩10mm～20mm：石灰岩5mm～10mm：石灰岩0～5mm=13：40：22：25，水泥剂量为4.5%，能够满足设计要求。高程控制、摊铺和碾压工艺是宽幅大厚度水泥稳定碎石施工控制的关键，上基层压实度平均值为99.6%，无侧限抗压强度均值为4.9MPa，下基层压实度平均值为99.4%，无侧限抗压强度均值为5.0MPa，均满足规范要求，合格率为100%。

参考文献

[1] 胡龙泉，蒋应军.骨架密实型水泥稳定碎石路用性能[J].交通运输工程学，2020（4）：137-140.

[2] 但路昭，陈飞，陈伟，等.基于振动拌和工艺的水泥稳定碎石混合料路用性能研究[J].公路交通技术，2018（5）：121-126.