公路路基水穩層的施工控制

張月輝

摘 要：在我國公路建設的發展進程中，公路路基的基層施工開始使用水泥穩定碎石這種結構型式。對于瀝青混凝土的下承層來說，它具有較好的水穩性和抗凍性，并能夠根據實際需要來調整相應的力學強度，但是這種材料的水泥劑量以及其成活時間在實際施工過程中比較難掌控，一旦出現偏差，則會有裂縫現象發生，從而無法滿足該工程的原本設計需求，將造成不可估量的損失。本文將以水泥穩定碎石的作用原理為根本，深入分析公路路基水穩層的施工控制方法。

關鍵詞：水穩層；水穩混合料；施工方法及控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.105

1 水泥穩定碎石作用原理

水泥穩定碎石主要用級配碎石作骨料，使用一定的膠凝材料與灰漿來填充骨料的空隙，并對其進行攤鋪壓實。在攤鋪壓實過程中它的壓實度與密實度十分接近，而強度則大部分是靠碎石間的嵌擠鎖結原理，并需要有一定數量的灰漿來填充骨料的空隙。水泥穩定碎石的初級階段強度較高，另外它還具有水穩性和抗凍性等特點。通常情況下，水穩水泥的用量大約為混合料3%-6%。只要水穩成活，就算遇到雨雪天氣，也不會有泥濘現象發生，它的表面十分堅硬，是鋪設高級公路的最佳材料。

2 材料要求

水穩材料由兩部分組成，分別是粒料和灰漿體積。其中，粒料是級配碎石，而灰漿體積則由水和膠凝材料組成。

2.1 水泥及添加劑

強度等級為32.5或42.5，且滿足《公路路面基層施工技術細則》（JTG/T F20-2015）要求的普通硅酸鹽水泥等均可使用。水泥的初凝時間不能少于三小時，而終凝時間則要在六小時至十小時之間。另外，如果要在水穩材料中添加緩凝劑時，一定要對混合材料加以試驗。

2.2 混合材料

混合材料主要分為兩種類型，活性與非活性。其中活性材料所指的是粉煤灰等物質，能夠和水泥內的氧化鈣相互作用。而非活性材料所指的是并不具有活性材料中所包含的礦物質材料，對非活性材料的品質要求主要是材料的細度問題，同時該材料中還不能摻雜有害成分。

2.3 粗集料

粗集料可以使用不同種類的堅硬巖石，也可以直接使用天然礫石，但是粗集料在使用過程中要參照《公路路面基層施工技術細則》進行（JTG/T F20-2015）表3.6.1中Ⅰ類規定。

2.4 細集料

在使用細集料時應保持其干凈、不潮濕、沒有任何雜質，同時還需有適量的顆粒級配。通常情況下，0-3mm的細集料不能小于2.36mm的顆粒含量，0-5mm的細集料則不能小于4.75的顆粒含量，而3-5mm的細集料則不能大于2.36的顆粒含量。對于高速公路來說，細集料中小于0.075mm的顆粒含量要小于15%，但是對于二級公路來說，其顆粒含量要小于20%。

2.5 水

如果所使用的水可以飲用，那么則可以對材料進行拌制。在使用水的過程中，如對水的質量有異議，則需要對水做試驗，了解其是否對水泥強度有影響。對水泥強度有影響的水不能進行水穩施工。

3 水穩混合料組成設計

水泥穩定碎石基層所需要的材料主要有水泥、碎石、粉煤灰等等。在以下的試驗中使用不同的材料做對比試驗。試驗室首先要對原材料進行配比設計，并確定原材料的最大干密度與最佳含水量，并制成試件，該試件要在標準溫度中進行養護，通常要養護六天，并對其進行浸水一天，這樣就可以進行無側限抗壓強度試驗。在試驗中我們可以得出三點結論：第一，在砂、碎石、水泥與粉煤灰、碎石、水泥這兩種對比試驗中可以了解到，添加粉煤灰的水泥穩定性能比較好，同時也較容易成型，外觀以及強度效果也十分可觀。第二，不一樣的灰土配比試件，經七天后無側限抗壓強度大約在1.0MPa左右，不一樣的水穩配比試件，經七天后無側限抗壓強度大約在4-7MPa之間。第三，配比不一樣的灰土試件在經過許多次凍融后，它的抗壓強度基本消失；但是帶有水泥和粉煤灰的水穩配比試件，即使經過十次以上的凍融，它的強度依然存在。

經試驗觀測可知，使用灰土來做基層板體的性能較差，它的干縮系數很大，如用做基層表層一旦受到雨水的浸泡，則強度會逐漸消失，在車輛反復行使的過程中，公路路面的表層材料會逐漸變成粉末狀，很容易被融入的雨水混合成泥漿而流走，從而造成公路路面的塌陷，這同時也是瀝青路面發生病害的主要因素。而加入水泥和粉煤灰等構成的水穩基層，則具有較高的強度，同時它的水穩性和抗凍性的效果也十分突出，剛好彌補了灰土基層的不足，正將在一定程度上增加瀝青混凝土公路的使用年限。

4 水穩施工方法概述

水穩基層施工分為路拌和集中廠拌

路拌法施工工藝流程如圖1。

集中廠拌法施工工藝流程如圖2。

施工中注意的問題：（1）廠拌設備的選型。在施工過程中，拌和設備的質量好壞與混合料拌和的質量息息相關。對于拌和設備來說，他的質量主要看骨料、粉料與水等物料的配比精度是否符合標準，通常在施工時都會選擇WBC500型廠拌設備，這種設備使用的是電磁調速控制系統，它可以使不同種類的混合物料拌和均勻，并且具有較高的穩定性能。 （2）嚴格控制水泥劑量。為了確保整個工程的施工質量，要嚴格控制水泥的劑量，如果水泥劑量過少，則會影響水泥穩定土的質量；如果水泥的劑量超標，不僅會增加成本，還會導致基層裂縫。因此，要合理控制水泥的劑量，有效保證工程質量。（3）混合料的含水量控制。在廠拌混合料的施工現場，都會指定專門的操作人員在特定時間段測量集料的含水量，按照施工配比設計的含水量標準，再結合施工現場的天氣等情況來確定混合料的用水量。在施工現場負責檢測壓實度的操作人員，在對混合料進行攤鋪的同時也要測量該混合料的含水量，根據實際狀況及時對混合料進行碾壓，使其在含水量的最佳狀態下碾壓，避免在含水量較大時碾壓而出現波浪現象，這不僅影響混合料的密度和強度，還會在一定程度上造成結構層面的干縮裂縫。另外，如果混合料的含水量不夠，那么該混合料就很容易松散，無法成型，這同樣也會影響混合料的密度和強度。因此在施工過程中，一定要按照實際規范標準進行操作，控制好每一施工環節的質量，只有這樣，才能確保整個工程的質量。（4）混合料的運輸。混合料在運輸途中，要盡量避免車輛發生顛簸。如運輸時氣溫較高，運輸距離較遠，則需要在運輸車輛上加蓋氈布，這樣能夠避免水分流失。在對混合料進行攤鋪碾壓過程中，要確保攤鋪的系數在1.3到1.5之間。另外在施工階段需要注意整個施工環節都必須要在水泥終凝時間前完成，碾壓結束后要迅速做密實度試驗，如果試驗結果沒有達到實際標準要重新進行碾壓。（5）攤鋪接縫處理。混合料的攤鋪接縫有兩種，一種是縱向接縫，另一種是橫向接縫。如果攤鋪機器的寬度可以滿足整幅攤鋪時，則不會有縱向接縫問題。如果攤鋪機器的寬度不能進行整幅攤鋪時，則可以使用兩個攤鋪機器同時進行攤鋪，這樣就可以避免使用縱向接縫。

5 結束語

水泥穩定碎石基層在施工過程中具有獨特的水泥硬化作用，雖然較容易產生裂縫，并且施工難度也較大，但是它具有水穩性好、抗凍性強等特點，能夠與高級公路的設計承載力相適應，所以近幾年得到了廣泛的應用。在施工期間，只要合理控制好施工材料的質量，并做好配比設計與現場的試驗操作，就能夠進一步提高水穩基層建設的施工質量。

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