水泥穩定碎石施工質量控制

王煥麗，王衛彪

(石家莊市公路橋梁建設集團)

水泥穩定碎石是近幾年新興的用于高等級公路底基層、基層施工的一種半剛性路面結構形式，但其材料級配、水泥劑量、攤鋪碾壓、離析處理及成型后養生在實際施工中比較難控制，稍有不慎，就會產生裂縫，厚度、強度不能滿足設計要求等缺陷，導致瀝青面層龜裂破壞，造成不可估量的損失，甚至會留下工程隱患，造成嚴重后果。

1 結構層概況

主線行車道路面結構:上面層采用9cmAC－16Ⅰ型瀝青混凝土，基層為32cm水泥穩定碎石，底基層為16cm12%石灰土。基層頂面設置改性乳化瀝青封層。

2 材料質量

(1)水泥作為集料的一種穩定劑，施工時宜選用終凝時間較長，標號較低的水泥。為使水泥穩定碎石有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪、碾壓保證其有足夠的強度，禁止使用快硬水泥、早強水泥以及受潮水泥，根據合同要求路面基層用緩凝水泥要求3d抗壓程度16～20MPa;水泥各齡期強度、安定性等達到相應指標要求;要求水泥初凝時間3h以上、終凝時間不小于6h。

(2)碎石的外觀顏色應一致，不得使用紅色、黃色等風化石料。材料應按不同粒徑分類堆放，中間加有效隔斷，以利于施工時摻配方便。采用的套篩應與規定要求一致，各級配碎石存放場地必須進行水泥混凝土硬化，分別堆放，并有良好排水措施。

(3)凡飲用水皆可使用，遇到可疑水源，應委托有關部門化驗鑒定。

3 混合料組成設計

(1)取工地實際使用的集料分別進行篩分，按顆粒組成進行計算，確定各種集料的組成比例，要求組成混合料的集配應符合規范規定。(2)取工地實際使用的水泥，按不同水泥劑量分組試驗。制備不同比例的混合料，用重型擊實法確定各組混合料的最佳含水量和最大干密度。(3)為減少基層裂縫，必須做到三個限制:在滿足設計強度的基礎上限制水泥用量;在減少含泥量的同時，限制細集料、粉料用量;根據施工時氣候條件限制含水量。(4)具體要求水泥劑量不應大于5.0%;小于0.075mm的顆粒含量不應超過5%;含水量根據天氣及氣溫情況控制在最佳含水量浮動2%范圍內。(5)確定最佳含水量后拌制水泥穩定碎石混合料，按規范要求壓實度制備混合料試件。試件在標準條件下養護6d，浸水1d后取出做無限抗壓強度。穩定碎石7d浸水無側限抗壓強度代表值應滿足R代=3.2～4.0MPa。(6)符合強度要求的最佳配合比作為水泥穩定碎石的生產配合比，用重型實法求得最佳含水量和最大干密度，經總監代表、助理確認，報總監批準以指導施工。

4 施工

(1)廠拌設備的選型。拌和設備的質量直接影響混合料拌和的質量，而拌和設備的好壞關鍵就要看其骨料、粉料、水等各種物料的配合比精度是否能夠得到保證，本標段選用WBC－500型穩定土廠拌設備。該設備采用電磁調速控制系統，能較好的保證各種物料的配合比，且拌和均勻，性能穩定。

(2)攤鋪前的準備工作。清除作業面表面的浮土、積水等，并將作業面表面灑水濕潤。開始攤鋪的前一天要進行測量放樣，一般在直線上間隔為10m，在曲線上為5m，做出標記并打好導向控制線支架，根據松鋪系數算出松鋪厚度。

(3)混合料的拌和。開始拌和前，拌和場的備料應有滿足3～5d的攤鋪用料。每天開始攪拌前，應檢查場內各處集料的含水量，計算當天的配合比，外加水與天然含水量的總和要比最佳含水量略高。每天開始攪拌之后出料時要取樣檢查是否符合設計配合比，進行正式生產之后，每1～2h檢查一次拌和情況，抽檢其配合比、含水量是否變化。高溫作業時，早晚與中午的含水量要有區別，要按溫度變化及時調整。拌和機出料不允許采取自由跌落成堆裝載機裝料運輸的方法，要配備帶活門漏斗出料直接裝車運輸，裝車時車輛應前后移動，至少分三次裝料，避免混合料離析。

(4)混合料的運輸。運輸車輛在每天開工前要檢查其完好情況，裝料前應將車廂清洗干凈。運輸車輛數量一定要滿足拌和和出料與攤鋪需要，并略有富余。應盡快將拌成的混合料運送到鋪筑現場，車上的混合料應加以覆蓋，減少水分損失。如運輸車輛中途出現故障，必須立即以最短時間排除，當有困難時，車內混合料應在初凝之前運到工地，否則必須予以放棄。

(5)混合料的攤鋪。攤鋪前應檢查攤鋪機各部分運轉情況，而且每天堅持重復此項工作。調整好傳感器臂與導向控制線的關系;嚴格控制基層厚度和高程，保證路拱橫坡度滿足設計要求。攤鋪機宜連續攤鋪，禁止攤鋪機停機待料。攤鋪機的攤鋪速度一般宜在1～2m/min左右，攤鋪機的螺旋布料器應有1/2～2/3埋入混合料中。本標段基層混合料攤鋪采用2臺ABG423攤鋪機梯隊作業，一前一后保證速度一致、攤鋪厚度一致、松鋪系數一致、路拱坡度一致、攤鋪平整度一致、振動頻率一致等，使得兩機攤鋪接縫平整。

(6)混合料的碾壓:混合料經攤鋪成型后，即可使用壓路機碾壓，碾壓長度需根據施工現場的實際情況確定，如果實測混合料的含水量高于最佳含水量，且氣溫較低時可適當延長碾壓長度，但不應超過終凝時間，如果混合料已接近最佳含水量且溫度較高蒸發快時，應縮短碾壓長度，確保在最佳含水量時進行碾壓。每臺攤鋪機后面，緊跟三輪、雙鋼輪壓路機、振動壓路機和輪胎壓路機進行碾壓，一次碾壓長度一般為50～80m。碾壓段落必須層次分明，設置明顯的分界標志，有監理旁站。

碾壓應遵循試驗路段確定的程序與工藝，注意穩壓要充分，振壓不起浪、不推移。壓實程序是先穩壓、開始輕振動碾壓、再重振動碾壓、最后膠輪穩壓，壓至無輪跡為止。碾壓過程中，可用核子儀初查壓實度，不合格時，重復再壓。碾壓完成后用灌砂法檢測壓實度。壓路機碾壓時應重疊1/2輪寬。壓路機倒車換擋要輕切平順，不要拉動基層，在第一遍初步穩壓時，倒車后盡量原路返回、換檔位置應在已壓好的段落上，在未碾壓的一頭換檔倒車位置錯開，要成齒狀，出現個別擁包時，應配專人進行鏟平處理。壓路機碾壓時的行駛速度，第1～2遍宜為1.5～1.7 km/h，以后各遍為1.8～2.2km/h。壓路機停車要錯開，而且離開3m遠，最好停在已碾壓好的路段上，以免破壞基層結構。碾壓完成后達到要求的壓實度，同時沒有明顯的輪跡。為保證水泥穩定碎石基層邊緣強度應有一定的超寬。(7)接縫設置:接縫有縱向接縫和橫向接縫，當攤鋪機寬度足夠時，整幅攤鋪時不存在縱接縫問題。當攤鋪機的攤鋪寬度不足時，采用2臺攤鋪機一前一后同步向前攤鋪混合料，并一起進行碾壓，這樣也可以避免縱向接縫。

水泥穩定類混合料攤鋪時，必須連續作業不中斷，如因故中斷時間超過2h，則應設橫縫;每天收工和第2d開工的接頭斷面也要設置橫縫。如攤鋪中斷超過2h，而又未設置橫向接縫，則應將攤鋪機附近及其下面未壓實的混合料鏟除，并將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成與路中心線垂直的斷面，攤鋪機返回到壓實層頂，用木塊墊到虛鋪厚度，然后再攤鋪新的混合料。

5 養生及交通管制

對已完成碾壓并經壓實度檢測合格的應立即進行養生，不能延誤。養生可采用塑料薄膜全面覆蓋密封養護，當氣溫較低時，在塑料膜上加蓋土工布或麻袋養護，并采取措施確保在7d內基層處于濕潤狀態。在上一層路面結構施工時方可移走覆蓋物，養生期間應定期灑水。養生結束后，必須將覆蓋物清除干凈。灑水車灑水養生時，灑水車的噴頭要用噴霧式，不得用高壓式噴管，以免破壞基層結構，灑水次數應視氣候而定，整個養生期間應始終保持水泥穩定碎石基層表面濕潤。基層養生期不應少于7d，養生期間灑水車必須在另外一側車道上行駛。養生期間必須確保塑料薄膜完好無損，以確保密封養護，如有任何破損，則必須及時修補或更換。在養生期間應封閉交通，禁止車輛通行。

6 質量管理及檢查驗收

水泥劑量的測定應在拌和機拌和后取樣，并立即送到工地試驗室進行滴定試驗。水泥用量除用滴定法檢測水泥劑量外，還必須進行總量控制檢測，即要求記錄每天的實際水泥用量、集料用量和實際工程量，計算對比水泥劑量的一致性。

7 重點控制裂縫的產生

水泥穩定碎石基層的裂縫有兩類。一類是強度不足引起的裂縫，與結構設計和施工質量有關。只要搞好結構設計和加強質量管理，這類裂縫是可以清除的。另一類是收縮裂縫，因為水泥穩定碎石是一種快凝的膠凝材料，和其他膠凝材料一樣也有收縮的性質，主要是干縮和冷縮。當發生收縮時，如受到底層或者其他因素限制，就有出現收縮裂縫的可能。故解決此裂縫問題，要先了解影響收縮的原因。水泥穩定碎石混合料的干縮是由水分的散失引起的，失水越多，收縮愈大。這是因為混合料水分蒸發時毛細孔內水面下降，彎月面的曲率變大，在表面張力作用下水的內部壓力比外部壓力小，隨著毛細孔水的不斷蒸發，毛細孔中負壓逐漸增大，產生收縮力使混合料收縮。干縮另一個原因是水化物層間水的脫出，水化硅酸鈣的層間水分子具有吸水膨脹和脫水收縮的特征。

總之，公路基層施工質量的控制雖然受到人員、機械、材料、水文、氣候、施工工藝等多種因素的綜合影響，但只要嚴格按要求施工，完全能夠保證工程質量。