市政道路水泥稳定碎石基层施工质量控制

朱锦辉

0 引言

水泥稳定碎石基层的主要骨料为级配碎石，采用石屑和水泥浆来填充骨料缝隙，混合料搅拌后形成稳定性较好的板体结构，属于半刚性基层，具有承载力高、稳定性良好和抗渗性良好等优点。再加上取材方便，施工工艺简单，造价相对较低，因此，水泥稳定碎石基层在市政道路工程中得到广泛应用。但是水泥稳定碎石基层施工质量受最佳含水量影响较大，含水量过大容易出现波浪现象，不仅影响混合料的强度，还会导致结构层出现干缩裂缝。含水量过小则不容易碾压成型，影响水泥稳定碎石基层的强度与密度。水泥稳定碎石基层如果施工质量控制不到位的话，基层容易出现干缩裂缝，为后续面层施工埋下质量隐患，因此加强水泥稳定碎石基层施工质量管理显得十分重要。

1 工程概况

某项目位于漳州高新技术产业开发区的圆山新城林前工业园区内，纵一路全长771.544m，起于134 乡道，终至横二路，起止桩号为A0+000～A0+771.544，道路红线宽度为16m。横二路全长796.887m，起于国道324线，终于规划纵三路，起止桩号为B0+000～B0+796.887，道路红线宽度为24m。两条道路均为双向两车道，设计时速为30km/h，道路等级为城市支路，横坡度为1.5%。道路面层结构形式为22cm 厚水泥混凝土路面，底基层为级配碎石，厚度为15cm，上基层为5%水泥稳定碎石，厚度为18cm。路面结构图如图1 所示。

图1 市政道路路面结构图

2 水泥稳定碎石基层施工质量管理

2.1 组建质量管理小组

本工程建立以工程部经理为组长，以市政工程师为组员的水泥稳定碎石基层质量管理小组。坚持岗位责任制，将质量目标细分后逐级落实到个人，并制定质量奖罚制度。根据项目特点和设计图纸要求编制可行性较强的质量管理手册，分析和预判水泥稳定碎石基层可能出现的质量缺陷，制定相应的质量管理措施。采取全面质量管理方法，要求监理工程师全过程对水泥稳定碎石基层施工质量进行巡视和旁站，按照规定抽查水泥稳定碎石基层原材料质量，原材料检测合格方可投入使用[1]。对基层配合比进行优化，确定水泥掺量和最佳含水量。水泥稳定碎石基层大面积施工前，应做试验段施工，以此验证相关施工参数的合理性。加强关键工序的质量管理，要求监理工程师控制好水泥稳定碎石基层的摊铺和碾压施工质量，加强基层管理，使水泥稳定碎石基层施工质量符合设计要求。

2.2 水泥稳定碎石基层原材料质量管理

（1）水泥

在水泥稳定碎石基层中，水泥所充当的角色为稳定剂，其凝结时间对水泥稳定碎石基层质量影响较大。本工程选用P·O 32.5 炼石牌水泥，水泥检测报告显示，初凝时间为176min，安定性合格，终凝时间250min，水泥其他性能指标均符合规范要求。

（2）集料

集料主要起骨架作用，集料的压碎值和级配等性能指标对水泥稳定碎石基层影响较大[2]。本工程选用的集料为花岗岩碎石和石屑，级配连续，粒径为0～25mm，其中粒径10～25mm 的集料标记为A 号料，粒径5～15mm的集料标记为B 号料，粒径0～5mm 的集料标记为C 号料，集料的含泥量为0.4%，磨光值为43%，压碎值为19.5%，抗压强度为95MPa，针片状颗粒含量为3%。石屑的塑性指数为5，液限为18%，砂当量为65%，相关性能指标符合规范要求。

2.3 优化配合比设计

根据组成水泥稳定碎石基层的原材料性能、施工图纸以及多年的配合比设计经验来设计集料的级配，经过理论计算和实验室试验后确定集料的级配为A 号料∶B 号料∶C 号料＝40∶35∶25，对集料进行筛分，筛分结果满足规范要求。根据规范要求选取水泥掺量为4%、5%和6%分别制作水泥稳定碎石试件，按照规定做7d 无侧限抗压强度和标准击实试验。水泥掺量为4%的试件标准击实试验结果如下：最大干密度为2.345g/cm3，最佳含水量为5.2%。水泥掺量为5%的试件标准击实试验结果如下：最大干密度为2.351g/cm3，最佳含水量为5.4%。水泥掺量为6%的试件标准击实试验结果如下：最大干密度为2.353g/cm3，最佳含水量为5.5%。水泥掺量为4%的试件7d 无侧限抗压强度试验结果如下：强度平均值为4.29MPa，强度偏差系数为6%，评定强度值为3.87MPa，强度不满足≥4.0MPa 设计要求。水泥掺量为5%的试件7d 无侧限抗压强度试验结果如下：强度平均值为4.57MPa，强度偏差系数为5.6%，评定强度值为4.15MPa，强度满足≥4.0MPa 设计要求。水泥掺量为6%的试件7d 无侧限抗压强度试验结果如下：强度平均值为5.02MPa，强度偏差系数为4.9%，评定强度值为4.62MPa，强度满足≥4.0MPa 设计要求，但是强度较高，造价相对较高。由试件试验结果对比分析后，确定本工程水泥稳定碎石基层的水泥掺量为5%。

2.4 试验段施工质量管理

本工程水泥稳定碎石基层试验段长度为100m，按照规范要求组织试验段上基层的施工，从而对水泥稳定碎石基层的施工工艺及相关施工参数进行收集与验证，为基层大面积施工提供参考[3]。上基层施工之前应对底基层级配碎石的压实度、平整度以及高程等情况进行验收，验收合格方可进行上基层施工。道路中线采用全站仪进行测放，由基层宽度计算出边线位置，在边线处插入支杆，间距为10m，将场地内的高程基准点引测到支杆，从而实现对基层高程的有效控制。试验段基层施工严格按照审批通过的施工方案进行控制，对松铺系数、松铺厚度、碾压设备、碾压方式、碾压速度以及遍数等相关参数进行记录与收集，施工后按照设计要求对上基层的压实度、厚度、平整度、横坡以及高程等技术指标进行现场检测，检测结果均满足设计要求。

2.5 拌和质量管理

本工程采用强制式拌和机对水泥稳定碎石进行拌和，采用集中厂拌法，按照优化后配合比设计和最佳含水量对原材料及拌合水进行自动称量下料搅拌，根据拌合厂与施工场地的距离以及施工时气温等情况来调整水泥稳定碎石的含水量，通常高出最佳含水量0.5%～1%，因此，本工程水泥稳定碎石含水量为5.9%～6.4%，混合料搅拌均匀，颜色一致。

2.6 运输质量管理

本工程采用自卸汽车运输水泥稳定碎石，在自卸汽车的顶部和侧面设置篷布来避免混合料水分的蒸发。混合料装车时应分三次，该措施能够有效避免混合料出现离析现象[4]。根据每日工程量及摊铺速度安排6辆自卸汽车运输混合料，确保工程进度符合施工要求。

2.7 摊铺质量管理

混合料摊铺之前采用全站仪将上基层的边线与中线测量放线出来，控制桩按照间距10m 进行设置，指示桩设置在基层边线外0.5m 位置。在两根控制桩之间安装直径为3mm 的不锈钢丝，在控制桩上刻槽，槽深为3mm，将不锈钢丝安装在槽内进行固定，采用张紧器（张紧力≥800N）张紧钢丝，采用扎丝将不锈钢丝固定牢固，以此作为摊铺机高程控制导线[5]。施工管理人员应复核钢丝的高程，确认高程无误后即可进行混合料的摊铺。试验段收集到的水泥稳定碎石基层的松铺系数为1.28～1.32，正式摊铺时松铺系数取值为1.3。在上基层边线上洒上白灰，标识着摊铺机的行走方向。摊铺机型号为徐工RP953E，2 台摊铺机应呈梯队行进，摊铺应匀速、连续，摊铺厚度控制应一致，开始摊铺时应缓慢。施工单位应安排专人对混合料质量进行检查，一旦发现混合料存在离析现象应及时反馈给拌合厂，及时采取措施消除集料离析现象。粗集料出现成窝现象时，应立即铲除，并采用新料重新摊铺，严禁薄层贴补。

2.8 碾压质量管理

由于水泥稳定碎石受水泥凝固时间影响较大，为了防止出现水泥稳定碎石提前凝固现象，水泥稳定碎石从拌和完成到碾压结束的施工时间应≤2h。混合料摊铺后及时组织碾压施工。从路肩向路中央的顺序进行碾压，碾压设备为16t 的钢轮压路机。施工单位应安排专人检测上基层的含水量，含水量低于最佳含水量应采用简易喷雾器进行补水，使得上基层含水量达到5.4%。初压和终压的碾压速度为1.5～1.7km/h，采用静压方式，碾压2 遍；复压的碾压速度为2.0～2.5km/h，采用低频高振和高频低振结合的碾压方式，分别碾压2 遍。相邻碾压段轮迹重叠宽度为1/2的钢轮宽度，碾压应匀速有序施工。根据施工时气候确定碾压路段长度为50m，如果碾压段长度过短，则基层的平整度较难控制。钢轮压路机不得在上基层上出现调头和紧急刹车等动作，避免基层出现隆起和分层现象。由于施工间歇出现的接头处理方法采用横向错开45°的阶梯状碾压方法，使得接缝位置混合料碾压充分与密实。上基层水泥稳定碎石碾压后的压实度设计要求≥98%，施工管理人员应对上基层的横坡、压实度和平整度进行检查，检查结果应满足设计和规范要求。

2.9 养生质量管理

混合料碾压后采用麻袋进行覆盖养生，根据气候情况控制浇水次数，通常情况下每日浇水3～5 次，确保水泥稳定碎石基层处于湿润状态，养生时间≥7d。在道路两端设置障碍和警示牌，在水泥稳定碎石基层养生期间禁止车辆进入施工现场，避免对上基层造成破坏。

3 结束语

根据工程特点组建水泥稳定碎石基层质量管理小组，明确质量目标，编制质量管理手册，采取全面质量管理方法，根据水泥稳定碎石基层特性来检查原材料质量，根据规范要求对混合料的水泥掺量与集料的级配进行多次试验与验证，从而确定混合料的配合比设计和最佳含水量。水泥稳定碎石采用集中厂拌法进行拌和，做好水泥稳定碎石的摊铺和碾压的施工质量管理工作，碾压结束后采用麻袋浇水养生，养生期间应封闭交通。按照相关规定对水泥稳定碎石基层施工质量进行检测，上基层的压实度检测结果为99.5%～100%，符合≥98%设计要求；平整度检查结果为3～5mm，符合≤8mm 的规范要求；7d 无侧限抗压强度检测结果为4.35～4.42MPa，符合≥4.0MPa 设计要求。基层未发现明显干缩裂缝，施工质量管理效果良好。