水泥穩定碎石基層施工質量控制措施

李 玉 樓

(山西省靈石公路管理段，山西 靈石 031300)

半剛性基層瀝青路面剛度大，具有較高的強度和承載能力，不透水，抗行車疲勞破壞能力較強。在我國，80%以上的高等級瀝青路面施工中采用了半剛性基層結構。但隨著使用時間的延長，半剛性基層瀝青路面出現越來越多的裂縫，早期破壞比較嚴重，嚴重的甚至出現強度剛度降低、整塊斷裂或疲勞破壞的情況。

路面基層應具有足夠的強度、剛度和水穩定性。就各種基層材料的水穩定性而言，最好的是水泥穩定粒料，效果次之的是二灰穩定粒料，穩定性最差的是細土含量多且塑性指數較大的級配碎石和級配礫石。半剛性基層作為瀝青路面的下承層及功能層，其性能好壞是直接決定瀝青路面質量的關鍵。

1 基層破壞成因

基層結構應具有足夠的強度和剛度，以確保基層能承受車輪荷載的反復作用，避免面層由于過大拉應力或拉應變而過早開裂破壞。對于半剛性瀝青路面出現的病害分析，基層破壞的原因主要有：

1)材料特性。由于半剛性基層存在的固有缺陷，表現為收縮性大、表面容易形成積水及與瀝青面層的接觸條件差等問題，投入使用后較多的形成裂縫、水損壞等問題。半剛性基層的剛度大，在行車載荷作用下，當急劇增加的面層剪應力超過強度極限時，在路表面就要不可避免的出現車轍、壅包等病害。基層與面層間屬于“硬聯結”， 粘結性不好，相互嵌入不足，層間粘結的薄弱使得易出現層間滑移隱患。

2)施工原因。通過對大量瀝青路面病害分析，施工質量控制不嚴，如集料級配范圍大或是規格不嚴、料堆無隔墻、料斗間隔板太低導致料互有交錯、拌和時間不夠、壓實度偏低等因素影響，鋪攤后的路面容易出現早期病害。

可以看出，半剛性基層路面出現的早期破壞原因分析，半剛性基層的固有缺陷易受交通荷載、氣候因素的影響而導致路面早期破壞。因此，重視和加強基層施工中的質量控制，采取有效措施保證施工質量是確保基層耐久性的關鍵。

2 原材料質量控制

在半剛性基層材料中，使用石料的硬度或強度是實現基層強度的來源之一。采用的石料硬度或強度通過壓碎值或抗壓強度來體現。混合料整體強度是實現基層強度的另一來源，通過混合料的抗壓強度、抗剪強度、抗彎拉或劈裂強度等來體現。原材料質量，特別是集料質量是確保半剛性基層質量的關鍵之一。

對選擇采用的集料，進行含水量檢測，確定天然含水量；通過開展顆粒分析，確定級配是否符合要求，確定材料配合比。進行的視密度，利于評定粒料質量。壓碎值試驗，能用于評定石料的抗壓碎能力是否符合要求。

進行原材料質量控制，特別是水泥質量。在半剛性基層中，使用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥均可，強度等級應為32.5或42.5。

采用的水泥初凝和終凝時間分別按4 h和6 h進行控制，嚴格禁止快硬水泥、早強水泥及受潮變質水泥的使用。可對擬采用的幾種水泥進行實驗室檢測，分別測定其標號、凝結時間、安定性等指標后進行優選，合理確定采用的水泥品種。

在混合料設計中，確定合理的作業段長度和延遲時間控制十分重要。在進行作業段長度確定時，采用的水泥初終凝時間是重要的影響因素，延遲時間對鋪攤后的混合料壓實度和強度形成有著一定的影響。

3 混合料質量控制

混合料試件成型宜采用振動成型方法，缺乏試驗條件的，可采用靜壓法成型方法。混合料整體強度是確保基層剛度的關鍵指標之一。通過開展一系列質量檢測，確保混合料質量滿足設計要求。

1)重型擊實試驗，確定最佳含水量和最大干密度。在進行強度試驗和耐久性試驗所使用試件的制備時，應根據施工現場進行碾壓作業時的含水量和應達到的最小干密度，確定試件使用的含水量和干密度。制備試件所使用材料的含水量也應確定。

2)水泥劑量含水量級配。為檢驗新拌混合料是否符合配合比設計的要求，除在檢測水泥劑量要求時采用滴定法外，還須總量控制使用的水泥總量。在施工中，除了進行每日的使用水泥、集料總量和工程量記錄，用于進行計算對比水泥劑量的一致性外，還須進行施工現場每日實際使用水泥劑量總量按不超過室內試驗確定劑量0.5%進行控制。

3)抗壓強度。在進行混合料設計時，須合理確定采用的水泥及在混合料中的添加量，提供可行的質量評定標準。

4)延遲時間。在混合料中的水泥劑量確定后，通過實驗確定混合料密度和抗壓強度受延遲時間影響的大小，進行優選后確定施工中采用的允許延遲時間控制指標。

在混合料配比中，要控制礦料9.5 mm，4.75 mm，0.075 mm的通過量。在滿足強度基礎上，為有效減少基層開裂，須采取嚴格限制水泥的用量、限制細集料粉料量和含水量。當基層強度達不到設計要求時，在不超過允許的水泥劑量范圍內，可采用級配調整和料源更換等措施，對于使用單純提高水泥劑量方式應予以禁止。

在水泥穩定碎石混合料設計時，為實現抗裂性能及基層強度同時增加的效果，建議室內試驗采用振動成型法進行。采用室內振動壓實法，確保室內成型方法與現場碾壓方式盡可能匹配，最大限度的模擬施工現場碾壓情況，獲得不同壓實時間下的最大干密度和實際干密度，確保混合料達到抗裂能力佳、水泥劑量少、強度合格的最佳效果。

4 施工質量控制措施

在半剛性基層瀝青路面施工中，采取針對性的技術措施，以降低瀝青路面早期病害發生率。半剛性基層材料采用骨架密實結構，使得粗集料含量增加、粉塵含量減少，提高了抗沖刷性和抗裂性。

1)拌和。為實現連續不間斷鋪攤，應在生產前進行拌和場設備調試，避免因設備故障導致的停工。在每天開始混合料生產前，對集料含水量進行檢查。在生產過程中，須定時進行混合料配合比檢測，確保符合設計要求。在高溫天氣下，須分別進行測定早中晚集料的含水量，依據測定結果進行配合比微調。混合料由帶活門的漏斗料倉中直接出料裝車，應避免自由跌落成堆裝料。為避免出現離析，在運料車接料時，應前后移動三次裝料。

2)攤鋪。在進行攤鋪前，可適當灑水進行下承層濕潤后，再進行水泥噴灑。兩層水穩間應用專用噴灑設備噴灑水泥凈漿，按水泥質量不少于0.8 kg/m2～1.2 kg/m2，灑布長度以不大于攤鋪機前30 m～40 m為宜。采用雙機聯合攤鋪作業時，前后相距5 m～8 m，做好鋪攤厚度和高程控制，確保符合基層設計要求。路面高程采用設置在路側的鋼絲和路中的導梁進行控制。使用兩臺攤鋪機一前一后組成梯隊進行鋪攤作業，兩臺鋪攤機應具有相同的前進速度、振動頻率等鋪攤參數。攤鋪作業應均勻連續，鋪攤機前進速度控制在1.5 m/min～2 m/min，振動頻率不低于4.0級，施工接縫平整密實。設置專人緊隨攤鋪機，對出現的離析等用新料采用人工進行填補壓實。

3)碾壓。壓路機緊隨攤鋪機進行作業，在水泥初凝前須完成碾壓。碾壓時的混合料含水量控制在超過最佳含水量0.5%左右。碾壓作業分為初壓、復壓和終壓三個階段，要求緊密銜接，密切配合，一氣呵成。在初壓階段，使用膠輪或振動壓路機緊隨攤鋪機后面靜壓2遍～3遍，壓路機前進速度控制在1.5 km/h，初壓結束后的基層壓實度應不小于90%。在復壓階段，使用振動壓路機進行弱振—強振方式組合碾壓7遍，壓路機前進速度控制在2.0 km/h。 在終壓階段，使用鋼輪壓路機收光，要求達到壓實度要求，終壓結束時基層表面無明顯輪跡印。

4)養生。碾壓結束后，進行壓實度檢測，檢測合格后進入養生期。在養生期，應封閉交通，嚴禁一切車輛通行。在基層養生期間，應在基層表面覆蓋塑料薄膜、透水無紡土工布或草袋等，噴霧灑水進行養生，保證基層表面在養生期一直處于濕潤狀態。進行基層施工質量檢測，采用壓實度檢查與鉆芯取樣核查的雙控方式。要求每幅每200 m進行一次鉆芯取樣，7 d能取出直徑150 mm的完整芯樣為合格。施工完畢的基層表面應該結構均勻，無松散顆粒。基層上的局部松散通常是瀝青面層碎裂破壞的禍根。在進行透層油和下封層油噴灑作業前，須清掃掉基層表面的浮土及松散料。

5 結語

半剛性基層具有強度高、穩定性好、承載力高等優勢，也普遍存在不同程度的裂縫，且損壞后維修困難的問題，這并不能說明半剛性基層路用性能差，不適宜作高等級路面的基層使用。可以說，在今后一段時間內，半剛性基層仍是高速公路瀝青路面基層結構的主要形式。水泥穩定碎石作為底基層，其施工質量是確保路面性能的基礎。在施工中，確保進場原材料質量，重視配合比設計和施工質量控制，采取重視路面結構內部的排水，采取加強結構層間的粘層施工，確保層間形成良好的整體等措施，以有效確保施工質量，延緩路面病害發生時間。

[1] 鄭 兵.公路路面基層水泥穩定碎石施工的質量控制研究[J].工程技術(文摘版)，2015(10):66-67.

[2] 宋麗霞.水泥穩定碎石施工及質量控制[J].工程技術(引文版)，2015(11):31-32.