道路水泥穩定層施工技術的應用分析探析

文／黃可 浙江交工國際工程有限公司 浙江杭州 310000

引言：

城市的道路工程在具體的施工過程中廣泛應用水泥材料作為道路的穩定層，通過基層將路面負荷傳遞到路基中，水泥穩定層的質量決定了道路工程的質量，水泥穩定層具有穩定性、整體性、抗凍性、耐久性，和路面的面層可以較好地結合，有效地控制了施工的質量。

1、水泥穩定層的特點

水泥穩定層在道路工程中很常見，俗稱水穩。在道路建設施工的過程中，通過水泥和碎石等施工材料進行科學的配比鋪設，然后進行壓實，完成道路水層穩定層的基礎建設。在進行水層穩定層的施工過程中，既可以通過人工來進行攤鋪，也可以利用平地機、攤鋪機等機械設備完成，再用壓路機進行水泥層的壓實施工操作。將水層穩定層進行充分的壓實操作后，要對其結構層進行充分的灑水養護，避免在后期出現斷裂等工程質量問題的發生，提升對道路整體的基礎保障效果。完成水泥層路面進行充分的養護后，形成完好的路面基層，其較高的穩定性可以使整個道路的路面更結實，同時遇到大雨天氣路面也不會產生泥濘，為人們的出行提升了舒適便捷。

在進行水泥穩定層的配比過程中，一定嚴格按照具體道路的實際要求進行嚴格配比。將水層、沙石等材料經過科學合理的配比再進行充分的攪拌，實際應用到具體的道路工程項目施工過程中，經過充分的壓實才能夠最終形成穩定的水泥層。具體進行配比前建設單位要根據水泥的型號和道路的要求標準，為相關配比機構提供配比材料，進行科學有效的配比實驗，在實驗的過程中要對水泥和沙砂等材料進行比例的確定，同時要對其配比結構的最大干密度進行確度。如果在較大的工程中遇到大量的水泥穩定層的配比操作，要將材料運輸到攪拌站進行攪拌。

水泥穩定層相較于其他材料的穩定層更具體有板體性，整個水穩層的穩定性和抗凍方面的性能都要比石灰材料的穩定層要高很多。但是水泥穩定層也有其劣勢，它的強度較高，隨著使用的期限加長其強度會越來越高，如果遇到長期暴曬的情況很容易造成干硬，長此以往會出現不同程度的裂縫。而且如果在施工的過程中，對水泥穩定層的干化和養護工作做得不到位，直接將水穩層上方進行瀝青混合料的鋪設，除了水穩層會產生裂痕外，有可能還對道路的瀝青層造成破壞。如果將水泥穩定層作為道路的路面，水穩層表面遇見強降水，會容易造成泥漿沖刷的現象，再經過陽光的直射，整個路面容易出現裂縫和下陷等問題，因此在進行水穩層施工過程中要對其進行充分的養護，同時水泥穩定層最好用于道路的基礎層，而盡量減少道路的路面層使用水泥材料。

道路中水泥層的強度強弱取決于水泥混合材料中水泥的使用量。水泥使用量大的話水泥穩定層的強度相對較高，但是在進行配比的過程中要注意水泥劑量也不宜過大，要綜合考慮其他材料的配比，太大有可能造成水泥層的強度過高層致水泥層出現大的裂縫，如果瀝青層相對薄時，就會出現穩定層爆裂于瀝青層之上，給道路的整體安全質量造成很大的影響。

2、水泥穩定層的材料要求

2.1 水泥

在進行水泥復合料配比的過程中，對水泥的類型有下面3種選擇：普通的硅酸鹽水泥材料、礦渣硅酸鹽水泥材料和火山灰硅酸鹽水泥材料，無論工程項目對水泥的要求是哪種類型其強度等級均不能低于42.5級，同時水泥混合料進行充分養護后的強度不低于18Mpa。水泥穩定層鋪設完成后初凝的時間不低于3h，同時水泥最終凝結的時間不能低于6h。

散裝水泥在進場入罐時候，需要停放7d，待其安定性合格之后方可使用，在夏季進行高溫作業的時候，水泥罐車的溫度不能超過50℃，如若高于50℃需要對其進行降溫處理。

2.2 碎石

對于碎石的要求，最大粒碎石直徑在31.5mm，備料規格：粒徑分別為9.5mm-31.5mm之間，4.75mm-9.5mm之間、2.36mm-4.75mm之間和0-2.36mm之間。

進行碎石材料選擇的過程中，其最大壓碎值不高于28%，粒徑在9.5mm以上的粗集料的針片狀含量不得高于15%。碎石中小于0.6mm的顆粒需要對其做液限和塑性指數實驗，其中，液限需要控制在28%內，塑性指數不得大于6，對集料0.075mm的篩孔通過率進行嚴格的控制，1號料和2號料的0.075mm的篩孔通過率不能大于1%，3號料的0.075mm篩孔通過率不得大于3%，4號料的0.075mm篩孔通過率不得大于12%。細集料砂當量應＞50%。

2.3 水

對于水的使用要求，凡是飲用水都可以使用，遇到的可以水源，必須要委托相關部門進行化驗鑒定。在試拌前需要做強度試驗，當水混拌的膠結強度低于標準強度時（標準強度為90%），則表明所使用的水不合格，不宜用來水穩層施工。

3、水泥穩定層的施工技術

3.1 材料攪拌和運輸

水泥穩定層凝固時間比較短，所以在下料的攪拌和運輸上就有了相應的特殊要求，水泥穩定層的施工材料應在中心站廠進行攪拌施工，在機械設備的采用上，應選用強制性的拌和機器，設備性能應和攤鋪碾壓匹配，采用強制性攪拌機。

在拌和場內需要設立試驗室，以便對水泥劑量、含水量、材料級配和拌和的均勻性隨時進行試驗檢測，當發問題時要及時處理，對于不合格的混合料不允許出場。水泥穩定層的凝固與強度形成的周期時間比較短，這就對各個工序要求緊密的銜接，那么在進行施工之前就要對施工組織進行精心設計，將機械設備、相關工作人員、運輸工具事先配備齊全，要確保砂礫料從加水拌和到碾壓的時間不得超過水泥的初凝時間。如果攤鋪現場與拌和廠距離比較遠的時候，要將混合好的材料在運輸時覆蓋好，防止蒸發流失水分。

根據距離和工程量大小，配備足夠的運輸車輛。在裝運過程中裝料須分3次卸料減少混合料離析。混合料運輸過程中應用篷布覆蓋嚴密，防止水分蒸發，直到攤鋪前打開。一次性將料卸到攤鋪機中，盡量減少停頓。水穩材料，宜在2h內碾壓成型，應取初凝時間和容許時間中較短的時間作為施工控制時間。

3.2 攤鋪

現在很多道路建設過程中，對水泥穩定料的攤鋪工作都是由攤鋪機完成。在進行攤鋪施工過程中，要嚴格執行道路工程項目的相關厚度標準進行均勻的攤鋪。在進行具體的攤鋪施工前，要對其整修好的路基層進行清理和灑水操作，以保持施工路段的地表干凈和濕潤，同時在進行攤鋪工作過程中為了避免水泥混合料發生外流等情況的發生要對兩側進行固定，同時要進行擋板的設計。

碾壓成型后每層的攤鋪厚度不宜＜160mm，最大不宜＞200mm。具有足夠攤鋪能力和壓實功率時，可增加碾壓厚度。調整相應的拌和能力。下承層為細粒材料時，宜先將下承層頂面拉毛或采用凸塊式壓路機碾壓，再鋪上層；下承層為中、粗粒材料時，清掃干凈，灑水泥漿后攤鋪。攤鋪機功率不低于120kW。兩臺前后不大于10m，縱向搭接300-400mm。攤鋪機前設置擋板，擋板底距下承層的距離不大于100mm。高速、一級公路，設置縱向模板。按高程進行攤鋪。攤鋪機正在進行攤鋪過程中其布料器不宜過高，要將其2/3埋入水泥混合料中，有效地避免水泥混合料產生離析情況。

在攤鋪時，根據設計時所要到達的干密度值，結合現場試壓試驗來確定好松鋪的厚度和壓實系數；攤鋪的時候，攤鋪機器要利用水準儀控制好高程，用直尺檢查攤鋪的平整度，將高程和平整度都檢查合格以后在進行攤鋪工作；如若使用機械設備進行攤鋪，那么可使用平地機來進行配合整型，在攤鋪工作結束后，應立刻將初平的路段進行一遍碾壓，這樣可以檢查出潛在的不平整的地方。

夯錘頻應＜28Hz，盡量提高初始壓實度，有利于提高平整度，混合料攤鋪采用兩臺攤鋪機梯隊立模作業，前后相距5-15m，一前一后保證速度、攤鋪厚度、松鋪系數、路拱坡度、攤鋪平整度、振動頻率等的一致，兩機攤鋪接縫平整。并對攤鋪混合料同時進行碾壓。攤鋪速度1.5～2m/min，根據生產能力調整，以勻速和不停歇為宜。降低螺旋布料器離地距離，調整檔位，混合料埋入深度＞2/3，減少離析。在攤鋪機螺旋前擋板下沿設置防離析的橡膠板。并盡量減少攤鋪機收斗。

3.3 碾壓

進行水泥混合料的碾壓施工進度，要嚴格按照實驗室設計的碾壓方法和標準進行。在具體的碾壓施工過程中，先靜止保持好穩定再開始勻速的振動碾壓，碾壓得順序是先邊緣向中間延伸，在碾壓的過程中碾壓機的車輪痕跡要蓋過前面碾壓車輪痕跡的1/3以上。而且在進行重復碾壓的過程中，重復的次數也要根據項目的具體要求和實驗數據標準進行。一定要注意不要將壓路機或送料的運輸車停在剛壓實不久的水泥層，或者在此處有車輛轉彎、調頭和剎車等情況的發生，以提高水泥混合料層的施工質量。

水泥混合料的碾壓時單要根據天氣變化程度進行調配，最終的目的是要將碾壓施工的最佳時機控制在水泥混合料水分含量的最佳時間內進行。當天氣炎熱時，蒸發速度比較快，攤鋪的時間就應該避開中午進行。基層沒有鋪封層的時候，禁止開放交通，是為了保證表層不受到污染與破壞。在碾壓過程中，水泥穩定基層的表面必須從始至終是潮濕狀態，如若表面的水分蒸發速度很快，那么就要及時地進行適量的補灑。

3.4 保養控制和質量控制

對達到壓實要求的水泥層，要立刻對其進行養生，不得延誤，養生的時間不能少于7d。在養生時，需要施工人員將無紡土工布充分浸濕后鋪在碾壓操作完成的水泥面，覆蓋1h以后，再用灑水車對其進行灑水。在養生期間一定要定期地進行灑水。養生結束后，需要將覆蓋物進行清除，對水泥面進行養護階段嚴禁車輛碾壓，當達到標準的養護周期時要及時將無紡布進行撤離，避免因此過量濕潤而造成水泥層表面受到損害，從而影響水泥基本層的質量。

對水泥基層面的平整度的有效保障可以通過施工兩側的立模來進行，需要每隔5cm在路中間位置打高程柱，并設立格網，以便于后期檢查是否有偏差現象。每層初壓完成后，用3cm的直尺對其平整度進行檢查，對不平整的地方要進行及時的鏟修、整平，低凹處要及時地翻松修整，重新整修的深度不得低于10cm。

針對水泥層接縫處的施工操作，不同的路段標準有不同的要求，如是行車道路的話對接縫處就要用階梯斜接式的接縫方法進行施工。接縫處的上下層要有效的錯開。在對水泥層面進行養護過程中，如果發生路面收縮、開裂的施工接縫，需要用土工布對其進行處理，防止裂縫后期反射到瀝青層上面。

4、水泥穩定層控制要點和試驗檢測注意事項

4.1 7d無側限抗壓強度不達標

為避免出現抗壓度不達標，就需要對進場的水泥進行嚴格的驗收和復檢，沒有合格證書的水泥不能予以驗收，復檢出不合格的水泥禁止使用。要提高操作工人對質量的意識，加強教育，避免偷工減料。攪拌設備要嚴格計量檢測，保證攪拌設備的計量精準度，把誤差控制在允許范圍內。砂石原料的檢驗力度也需要加強，當砂石原材料有所變動時，需要重新對新材料進行配合比檢驗。

4.2 攤鋪時粗細分離

很多時候，在攤鋪時會出現梅花砂窩，這種現象的出現是因為攤鋪時的細料和粗料分離，這會導致基層的強度不均勻，很容易在薄弱的環節過早地破壞掉。那么為了避免這種現象的發生，需做好以下幾方面：（1）要加強操作工人的質量意識，規范攪拌過程。（2）要定期地對攪拌機的計量裝置進行檢定，確保攪拌機的計量精準度。（3）攤鋪前要對已經離析的混合料進行人工攪拌，如若在碾壓過程中出現這種粗料細料集中的現象，要及時地將其挖除，分別再摻入粗料或者細料重新攪拌均勻再攤鋪碾壓。

4.3 壓實度不足

在出現壓實度較差的時候，不僅要對攪拌的設備進行定量檢查以保證計量的精準度，還要對混合料的水分進行把控，在運輸、攤鋪碾壓過程時，混合料的水分可能會有所部分損失，那么就要將水分把控在大于最佳含水量2%-3%；加強對砂石的原材料檢測，砂石原材料發生變后要對配比材料的比例進行新的實驗，加強操作工人的技術培訓。

4.4 基層出現松散現象

治理方法：加強對操作人員、管理人員的技術教育，明確養生料的重要性，加強技術管理，對水泥混合料進行壓實施工后要嚴格按照養護標準對路面進行充分的灑水養護工作。在養生的時間控制上要嚴格把控；同時要在施工現場對人流和車輛進行封閉，安排專門人員進行看護，嚴禁施工車輛和無關人員在施工完成但不可進行通車使用的路面來回通行，如果實際的交通環境不便對該區域進行交通封鎖，要安排車國內在工程所設置的其他便道上有序通行，如果實在無法避免車輛通行的話，一定要對車輛的重量進行嚴格的控制，以保護已完成路段不被破壞。保證在操作過程中要規范。嚴禁施工現場操作完畢的壓路機在剛碾壓完成的水泥基面上進行掉頭或轉彎等操作。

4.5 平整度不高

為避免平整度差，要規范混合料的拌制過程，混合料卸料以后，在發現均勻性差的時候，要進行人工攪重新攪拌；基本碾壓要規范，決不允許出現軌跡；碾壓完成后，剛成活的基面上嚴禁停放路壓機，采用拉線控制高度，除了縱向的拉線控制外，橫向的流動線要進行監測，發現有低洼處要在碾壓前及時的填補。

5、施工中存在的問題

橫向連接處的施工存在不足，水泥層進行施工前都要在其橫向的連接處進行灑水養護，要在保證每天開始施工之前都要在橫向接頭上進行灑水，在碾壓操作之前必須對硬接頭進行處理。硬接頭橫壓又分為穩壓和微振，其之間要前后錯開0.5m。

混合材料的質量取決于拌和設備的質量，而對攪拌設備的質量評價取決于水泥混合材料中的骨料等其他材料的配合的精準度的高低。攤鋪機對水泥混合料攤鋪施工操作完成后，可以利用壓路機來進行壓實施工，碾壓操作標準要按照道路工程的具體要求和施工現場的綜合情況進行。當具體施工過程中混合料的含水量超過混合料得最佳的含水量并且溫度比較低的時候，可以適當地延長碾壓長度，相反，當實測混合料的含水量接近于最佳含水量并且在高溫時間蒸發較快的情況下，可以適當地縮短碾壓的長度。

對于水泥穩定層的養護，要做到精準科學。在已經完成攤鋪的 水泥穩定層，養護人員要做到認真負責，需要有具體的養護人員進行管理，監督灑水車經常灑水，保證水穩表面保持潮濕狀態，不考慮灑水遍數以及用水量，另外，在灑水時要注意均勻灑水，并且要灑水充足，特別是邊緣的地方更要加以注意，養生到第5天時，應出現可灑布透層油或封層油，否則要繼續養生，直到透層油噴灑后。

6、材料的影響

6.1 水泥劑量的影響

實際水泥劑量的波動性，按配合比設計確定，考慮生產過程的波動性，實際生產時宜在滿足強度標準的前提下適量考慮一定余量，但在強度滿足設計要求的前提下，應控制過多使用水泥。一般要求實際施工水泥劑量控制不超過設定水泥劑量的－0.2%—+0.5%。同一水泥劑量，若拌和時級配偏粗，而按常規方法取樣，則滴定結果偏大；偏細則滴定結果偏小。

6.2 混合料級配的影響

懸浮密實型：粗集料少于70%；密實、水泥混合料的剛度較大；收縮率高，容易造成裂縫；不易透水，抗沖刷能力差；易于施工操作，不易產生離析現象，材料配比容易，適合作底基層。

骨架密實型：粗集料多于70%-80%；整體強度高；收縮率低，不容易造成裂縫；透水性差，抗沖刷能力較強；施工中易發生離析；適合作基層或底基層。

骨架空隙型：以粗集料為主體大于90%為升級配碎石；滲透系數應大于300m/d；水泥劑量相對要多些。強度高，收縮系數小，耐沖刷；適用于作排水基層，其厚度通常為8-15cm。

6.3 含水率的影響

對水泥穩定材料而言，含水率增加1%產生的干縮應變較水泥增加1%的影響大2-3倍。在同一壓實功下，不同的含水率壓實度不同。含水率小、水灰比小，水泥較稠，凝結快。按配合比設計確定，需要考慮集料風干含水率、天氣等因素，實際含水率應比設計含水率增加約0.5%-1%，加水量由計量泵控制。

6.4 碾壓延遲時間的影響

當碾壓時長延遲2-4h，抗壓強度損失11%-26%,碾壓時長延遲越高，對抗壓強度的影響越大。

6.5 最大粒徑的影響

當粗大粒料過多時，拌和、運輸、攤鋪過程中易出現分離、離析，機械易損壞，對于無襯板攪拌器影響較大。

6.6 養護及暴露時間的影響

對水泥穩定層的養護工作及降低其暴露時間;也可以防止失水過多，減少干縮裂縫；養生結束后，隨州暴露時間增加時就會產生間距5-10m的干縮裂縫。

結語：

水泥穩定層技術的提高，不僅需要嚴格把控施工材料，保證混合料的拌和質量，掌握好混合料的含水量，同時還要在施工中合理運用相關技術，以妥善處理出現的問題。保障道路水泥穩定層施工的質量，促進可持續發展。