水泥稳定碎石基层施工技术研究

王玉洁

（唐山市交通运输局公路管理站，河北 唐山 063000）

0 引言

目前，半刚性基层作为路面结构的主要承重层在我国道路工程中得到广泛应用，其主要原因是我国经济发展较快，交通量大，而半刚性基层强度高、刚度大、承载能力强、造价较低等特点充分适应我国当前交通行业发展现状。即使相比沥青稳定碎石基层，半刚性基层在性能上还存在不足，但在合适的技术和完善的施工工艺下能够有效扬长避短[1]。其中，水泥稳定碎石基层是在我国使用最为普遍的半刚性基层。本文将结合具体工程对水泥稳定碎石施工技术进行分析，并于施工结束后对其性能进行检测，以检验施工质量。

1 工程概况

某公路全线长9.6km，通车多年后，由于承载能力不足经过多次维修养护，在既有路面检测中发现该道路整体弯沉偏大，钻芯取样得到的芯样中基层破损较为严重，同时路面表面病害面积占比高达36%，严重影响道路行驶品质。经研究决定对其进行铣刨重修处理。

2 原材料

2.1 水泥

水泥是凝结碎石、形成强度的重要原材料。根据通用硅酸盐水泥的性能特点和当地实际情况，选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥作为原材料。考虑到硅酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀能力较差，而该地区土质检测发现含有一定的硫酸盐，因此选择普通硅酸盐水泥作为原材料。在强度等级方面，由于项目要求3d 抗折强度不低于4.0MPa，故选择42.5级普通硅酸盐水泥。此外，水泥的细度、比表面积和烧失量等均应满足要求。项目选用的普通硅酸盐水泥性能指标检测结果见表1。

表1 水泥物理性能指标检测结果

2.2 集料

水泥稳定碎石中集料的占比高达90%以上，集料的相互嵌挤形成了水稳基层的支撑骨架。根据粒径的大小可以将集料分为粗集料与细集料。粗集料是碎石粒径大于4.75mm 以上的部分，该部分嵌挤形成强度后能够有效传递作用力。细集料部分与水泥浆填充空隙，使得水稳碎石成为一个稳定的整体。此外，碎石级配的合理性同样决定了强度的大小，在水稳碎石拌和前需要通过筛分试验等方法确定各粒径用量。

3 施工工艺及质量控制

3.1 施工准备

由于该项目为旧路改造，需要对原道路沥青面层进行铣刨处理。首先采用英格索兰100型铣刨机对路面一定深度范围的沥青混合料进行铣刨，通过挖掘机对破损的原水稳基层进行挖掘处理。基层与底基层处理完毕后对路基进行压实施工。在水稳碎石施工前，组织施工机械如摊铺机、压路机等设备的进场和试机工作，保证工作期间不会发生影响施工进度的故障。此外，在已经碾压完毕且压实度检测合格的路基上放出中线桩，根据路基宽度确定好施工范围[2]。

3.2 混合料的拌和

由于路线较长，需要的水泥稳定碎石较多，因此选择拌和站量产水泥稳定碎石的方式。水泥稳定碎石拌和时需要将水泥与碎石按照重量比例掺配，根据重量加水拌和，拌和时记录加水的时间以及加水量，控制拌和时的含水量略高于最佳含水量，该操作主要是为了后续施工水分蒸发时能够保证混合料处于最佳含水率状态。拌和时，应保证稳定材料均匀分布于碎石中。将拌和机死角处得不到充分搅动的材料及时排出，避免影响下一次拌和[3]。

3.3 混合料的运输

每天开工装料前需要对运料车车厢残留的混合料进行清理，防止影响当天生产的混合料的性能。在运输过程中，由于天气等原因混合料的水分散失严重，因此需要对水稳碎石混合料进行覆盖处理。

3.4 混合料的摊铺

该项目底基层厚度与基层厚度不超过20cm，因此在摊铺时采用分层一次性摊铺的方式。先摊铺底基层，在已压实的路基上洒水，待其表面湿润后根据已经确定的松铺系数进行底基层水稳碎石的摊铺施工。施工时摊铺机呈梯队作业，一前一后保持相同速度同步前进，摊铺机的螺旋布料器应有2/3 埋入混合料中。此外，应安排专人在摊铺机后方清除离析的细集料，特别应该铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。

3.5 混合料的碾压

每台摊铺机后方5～10m 紧跟双钢轮压路机进行碾压，每段碾压长度为50m 左右，碾压时需要段次分明，在不同碾压段设置明显标识，防止漏压，压路机倒车换挡要轻且平顺，不要拉动基层。第一遍初步稳压时，倒车后尽量原路返回，换挡位置应在已压好的段落上，在未碾压的一头换挡倒车时位置要错开，呈齿状，出现个别拥包时，应专配工人进行铲平处理。

3.6 质量控制

开始摊铺的前一天进行测量放样，按摊铺机宽度与传感器间距做出标记（一般直线上间隔为10m，平曲线上间隔为5m），并打好导向控制线支架，根据松铺系数算出松铺厚度，决定导向控制线高度，挂好导向控制线。用于控制摊铺机摊铺厚度的控制线的钢丝拉力应不小于800N。

拌和站每天开始拌和混合料之前，应检查场内各处集料的含水量，计算当天的配合比，外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。实际的水泥剂量可以比混合料组成设计时确定的水泥剂量高约0.5%，但实际采用的水泥剂量与现场抽检的水泥剂量偏差应不大于5%。同时，在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手，不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。

4 试验路段性能检测

4.1 压实度检测

为了检验施工质量，压实完毕后对底基层与基层进行压实度检测，结果见表2。

表2 水泥稳定碎石压实度检测结果（%）

由水稳碎石基层与底基层压实度检测结果可知，底基层压实度最小值为97.1%，基层压实度最小值为98.1%，均满足规范要求。

4.2 强度检测

抗压强度是水泥稳定碎石性能评价的重要指标之一，为了检验水稳碎石强度是否满足要求，根据规范制备相应试件进行强度试验检测，结果见表3。

表3 水泥稳定碎石基层强度试验检测结果 单位：MPa

由水稳碎石基层与底基层7d 抗压强度试验检测结果可知，底基层抗压强度为2.57MPa，基层抗压强度为3.65MPa，均满足规范要求。

5 结论

本文结合实际工程，详细分析了水稳碎石的原材料、施工工艺和质量控制措施，并通过压实度和抗压强度试验检测得出以下结论：

（1）根据压实度检测结果可知，底基层压实度最小值为97.1%，基层压实度最小值为98.1%，均满足规范要求。

（2）根据7d 抗压强度检测结果可知，底基层抗压强度为2.57MPa，基层抗压强度为3.65MPa，均满足规范要求。