淺談水泥碎石穩定層的施工與控制

徐銘

【摘 要】本文從水泥碎石路面穩定層的原材料、配合比、施工工藝、質量控制等方面，分析影響水泥碎石路面穩定層質量的因素，提出施工中的需要注意的事項及質量控制要點。

【關鍵詞】穩定層；施工技術；質量要點

1. 前言

水泥碎石路面穩定層作為半剛性層，其作用為道路的基層或底基層，它必須具有良好的力學性能。因水泥碎石路面穩定層所用材料具有來源廣泛即就地取材；施工方便即就地進行混合料的加工、拌和；易于機械攤鋪操作等特點，故被廣泛應用于高等級公路或市政道路的基層。

2. 水泥碎石路面穩定層的成因分析

2.1 水泥碎石路面穩定層施工技術是用不同類型混合料（水泥、碎石、黃砂或礦渣粉料）按一定的比例進行拌和而成的具有比較經濟的道路基基礎穩定層材料。

2.2 強度原理。在水泥碎石路面穩定層中，因水泥用量很少，水泥的水化作用能在混合料中得以充分進行，但凝結速度比在水泥混凝土中較之緩慢，強度也低于級配的混凝土。水泥在與集料摻水拌和后，水泥中的礦物質與水分發生水解和水化反應，分解出Ca（OH）2和其它水化物，當水泥中的水化物生成后，有的繼續硬化形成水泥石骨架，有的與同有活性的細集料、礦粉進行反應，開成一定的強度。其化學反應主要包括：離子交換及團粒化作用、硬凝反應和碳酸化作用。

2.3 影響水泥碎石路面穩定層強度的因素。從建筑材料強度性能中可知，集骨料質量、水泥用量、施工后的養護是影響水泥碎石組合物強度的重要因素。其控制指標主要有無側限抗壓強度（28d）、彎拉彈性模量（MPa）、水泥用量（集料的%）。

2.3.1 水泥品種與用量對強度的影響。各種類型的水泥都可以用于穩定碎石，不同品種的水泥將不同程度地影響水泥碎石路面穩定層的強度。對于同一種集骨料，水泥的礦物成分是決定著穩定層強度的主要因素。通常情況下，硅酸鹽水泥的穩定性效果較好，鋁酸鹽水泥則較差。水泥碎石路面穩定層強度在較大程度上取決于水泥的用量，即隨著水泥劑量的增加，穩定層的強度將有所增加。當然，較多的水泥用量，雖能使強度增長，但經濟性較差。因此，有一個經濟用量，同時水泥用量過多，體積收縮性也增加，體積的變化會使穩定層產生裂縫。所以水泥用量需要在一個合適的范圍，且需要經過試驗確定。

2.3.2 含水量對強度的影響。水泥碎石路面穩定層混合料的含水量對穩定層的強度有很大的影響。含水量少，水泥得不到充分的水化，強度將降低。含水量過少，既不利水泥在混合料中的均勻分布、充分水化，也不能達到材料的最大壓實度要求。水泥正常水化所需要的水量約為水泥重量的20%。

2.2.3 拌和過程及養生條件對強度的影響。水泥、集骨料拌和得越均勻，穩定層的強度和穩定性越高。拌和不均勻會使水泥劑量少的地方強度不足，水泥劑量多的地方則收縮加大。從集骨料加水拌和到完成壓實的時間內，對水泥碎石路面穩定層的密實度和最終強度有很大的影響。間隔過長，水泥會部分結硬，一方面影響到水泥碎石路面穩定層的壓實度；另一方面將破壞已結硬水泥的膠凝作用，使水泥碎石路面基層的強度下降。通常宜在加水拌和后2h內完成施工并壓實完畢。穩定層的強度隨齡期而增長，早期發展較快，故早期養護階段應使其保持潮濕，養護時間和灑水情況應視當地氣候條件或符合規范要求。

3. 水泥碎石路面穩定層的施工要點

水泥碎石路面基層施工方法可以概括為“一重點、二環節、三區段、八流程”。即：“配合比”是重點；“拌和場和施工現場”是二個重要環節；施工現場的“攤鋪區、壓實區和整形區”三個區段；“施工準備→施工放樣→拌和→運輸→攤鋪整平→碾壓→整形封面→灑水養生和交通管制”為八個流程，施工時做到對其進行全面有效的控制。關鍵措施是配料準確、拌和均勻、碾壓密實和適時正確地養護。

4. 水泥碎石路面穩定層的施工與質量控制

4.1 原材料的質量控制。水泥碎石路面穩定層的原材料主要有水泥、粗骨料、細骨料（黃砂或礦渣粉）。對各類原材料進行提前確定和檢查，按規定進行抽樣檢驗，不合格的材料不得用于工程中。正確地選用水泥品種，一般宜選用低強度等級的水泥，不得使用快硬水泥、變質水泥。

4.2 控制集骨料質量。應用人工集配碎石，集骨料的最大粒徑不應超過40mm，顆粒組成范圍，可按表1中1號級配，集骨料的最大粒徑不超過30mm時，顆粒組成應在表1所列2號級配范圍內。 混合料中碎石壓碎值應不大于30%，針片狀含量宜不大于15%。

4.3 水。一般生活用水均可作為施工用水，若遇可疑水源，應進行化驗。

4.4 試驗段的施工。在大面積的正式施工前根據初步確定的設計配合比鋪筑試驗段，通過試驗段的鋪筑，以獲得最優生產配合比、合適的拌和時間、攤鋪速度、壓實機具的組合及碾壓工藝、松鋪系數及合適的作業長度等施工控制參數，確定正確的施工方法。試驗段長度宜為100～150米，宜選用兩種或多種不同的碾壓組合，進行現場試驗確認，必要時可調整水泥用量及含水量試驗。

4.5 混合料的拌和。施工一現場拌和時應注意以下三個問題：（1）原材料的準備和廠拌設備的選擇，開始拌和前，拌和場備料應滿足3～5天的攤鋪用料，以保持材料的均勻性和一致性；（2）嚴格控制水泥劑量，不得以提高水泥用量的方式提高路面基層強度；（3）重視含水量對施工的影響，根據氣溫情況及運輸距離及時調整拌和用水量。

4.6 混合料的出料和運輸。出料時應避免混合料離析，運輸車輛宜采用自卸運輸車并根據運輸距離和天氣情況，考慮是否覆蓋。

4.7 混合料的攤鋪。攤鋪設備的選型應當根據工程進度、出料等盡量選用攤鋪機攤鋪混合料，應選擇攤鋪性能好的全自動找平攤鋪機，盡可能整幅一次攤鋪，以保證攤鋪料不離析、表面平整、橫坡符合要求。攤鋪機應按控制線勻速行駛，并盡可能少收料斗。如因故中斷2h時，攤鋪機應駛離混合料末端，按橫向接縫處理；嚴禁薄層貼補；基層分兩次攤鋪時應在攤鋪上層前，進行表面拉毛或灑水泥凈漿處理。

4.8 混合料的壓實。用輕型壓路機并配合12T以上壓路機在結構層全寬內進行碾壓。碾壓段長度根據試驗段確定的長度及氣溫情況確定。氣溫高時，水分蒸發快，縮短碾壓段長度，反之，可適當延長碾壓段長度，一般以40～50米為宜，過短則易造成平整度較差。碾壓速度 初、終壓宜為1.5～1.7Km/h，復壓宜為2.0～2.5Km/h。壓實順序，直線和不設超高的平曲線段，由兩側路肩向路中心碾壓，設超高的平曲線段，由內側路肩向外路肩進行碾壓。碾壓時，輪跡應重疊1/2輪寬。

4.9 養生及交通管制。每一段碾壓完成并在壓實度檢測的同時，應立即開始養生，養生宜采用保水性能好的材料覆蓋，建議最好采用土工布，不得用濕粘土、塑料薄膜或草質編織物覆蓋。覆蓋2小時后，再用灑水車灑水保濕養生。用灑水車灑水養生時，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，每天灑水次數應視氣候而定，整個養生期間（7～28天及下一層施工前）應始終保持水穩層表面濕潤。養生期并應封閉交通，養生期內灑水車必須在另外一側車道上行駛。

4.10 質量控制流程如圖1所示。

5. 結束語

水泥碎石路面基層施工，需要嚴格按照規范要求，正確選用水泥品種、控制好原材料的質量混合料的級配、拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養生等環節，做到這些，就能夠確保工程施工質量。