公路工程水泥稳定碎石层施工控制探讨

公路工程水泥稳定碎石层施工控制探讨

姜晓

龙游县通途交通建设工程有限公司，浙江省衢州市324000

摘要：近年来，随着社会建设的不断发展，我国经济发展迅速，道路交通运输事业突飞猛进。为适应交通量和车辆荷载的不断增加，半刚性基层水泥稳定碎石层以其稳定性好、刚度高、抗拉、抗疲劳强度高，抗冻性能好、整体性好等诸多优点在我国公路建设中取得优势，但是在实际使用过程中水泥稳定碎石材料在收缩作用下可能导致唧浆等病害，且可能因冲刷导致脱空与开裂;敏感于荷载作用，超载后破坏力大;施工建设中如出现问题，后续修补难度相对较大等问题。通过对公路水泥稳定碎石层试验检测技术进行了研究，结合工程实际案例探讨其技术应用的优缺点与基本要求，并在此基础上对试验检测控制要点进行了分析，最后提出了具体的技术应用策略，以期能够达到为相关工程建设提供一定的参考效果。

关键词：公路工程；水泥稳定碎石层；施工控制

引言

水泥稳定碎石作为公路施工中的重要材料，对公路结构的稳定性与安全性具有重要影响。水泥稳定碎石与普通的碎石材料具有一定的差异性，整体的板体性较好，具有较高的使用强度，且成本相对较低。受到温度与湿度因素的影响，水泥稳定碎石在使用中可能出现收缩裂缝现象，导致公路的使用性能下降，存在一定的安全隐患。现阶段，我国在公路水泥稳定碎石施工方面的研究逐渐成熟。但受部分施工技术与工艺因素的影响，在水泥稳定碎石配比与公路施工质量控制方面的研究不够完善，主要体现在水泥稳定碎石施工的压实度较差、公路结构的抗压强度偏低

1路面水泥稳定碎石基层技术特点

与常规的铺装技术相比，水泥稳定碎石技术具有明显的优越性：(1)水泥稳定碎石原材料来源广泛，主要原材料是水泥、级配碎石，成本低，能有效地减少城市公路建设成本；(2)水泥稳定碎石具有很高的强度，尤其在初期阶段，能迅速固化，5~7天的强度超过2.0MPa，能满足城市公路的需要；(3)水泥稳定碎石施工工艺简单，只需将水泥、级配碎石等进行简单拌和、压实处理，即可实现机械化、高效的市政道路施工；(4)水泥稳定碎石具有良好的稳定性和渗透性，能够适应复杂的城市公路环境；(5)可根据城市道路的具体条件，对碎石稳定层的强度进行调节，以提高其适用性。除了以上的优点之外，水泥稳定碎石基层也有一些缺点，例如：干缩裂缝等，会对工程的使用产生一定的不利影响。另外，水泥稳定碎石的凝固速率高，对施工工期有一定的要求，所以在工程实践中要注意掌握其施工技术特征，并加强对其施工质量的控制。

2水泥稳定碎石基层施工一般要求

2.1原材料

水泥稳定碎石混合料由水泥、细集料、粗集料和水组成。水泥的用量是水泥稳定碎石结构层模量的主要控制指标，设计中必须考虑到水泥稳定碎石结构层强度增长速度快、变形大的特点。根据《公路水泥稳定沥青混合料技术规范》中的要求，宜采用3-8kg/m3，且应在使用期内保持其流动性和均匀性，否则要适当增加用量。细集料是水泥混合料中具有一定粒径分布范围的颗粒组成材料，其主要作用为提高混合料的密实度，改善其力学性能和抗滑性能。在施工中可选用天然级配或人工级配两种。粗集料是由石灰岩、砂岩、花岗岩等岩性坚硬、不易风化的岩石及其他岩石块石经破碎而成。

2.2施工技术

（1）拌和过程中，每次开始拌和前，应检查场内各处集料的含水率，计算当天的配合比。天气炎热或运距较远时，混合料的含水率可高于最佳含水率0.5%-2%。拌和过程中，应实时监测各料仓的生产计量。若与设计要求相差超10%时，应立即停机，正常后方可继续生产。（2）运输过程中，混合料运输过程中必须用篷布覆盖严密，应尽快运送到铺筑现场，不能在初凝时间内到达或预计混合料到碾压最终完成的延迟时间超过水泥初凝时间，必须予以废弃。（3）摊铺过程中，在水泥稳定碎石结构层边缘设置控制线，运输车多于5辆后开始摊铺，并应保持连续摊铺，摊铺机的摊铺速度宜控制在3m/min左右。（4）碾压过程中，需遵循“先轻后重、先慢后快、从低到高”的原则。压路机应紧跟碾压，碾压段落长度一般为50-80m，碾压段落必须层次分明，并设置明显的分界标志。在混合料处于或略大于最佳含水率的状态下碾压，气候炎热干燥时，碾压时的含水率可比最佳含水率大0.5%-1.5%。碾压宜在水泥初凝前及试验确定的延迟时间内完成，并达到要求的压实度。

3公路水泥稳定碎石施工质量的影响因素

3.1材料混合的比例以及材料运输的质量

水泥要经过水和其它材料的调配，才能达到使用的效果，而且各种原料的配比也很关键，只有做到科学的调配，才能让路面变得更结实。此外，在运送的时候，也要了解一些材质的特点，例如一些无法与大气接触，防止氧化的物质，可以用胶布、麻袋等包装，运输时要小心防止因震动而损坏。

3.2施工时压实度的影响

压实度是指水泥稳定碎石的致密程度，达到一定的压实度是其强度与稳定性的前提。公路的主要结构是以水泥稳定碎石层为主，若压实不够，将会对基层的整体强度产生一定的影响，造成路面结构层的损坏。压实程度越低，水泥稳定碎石的强度就会降低，裂缝、松散等质量问题也会随之发生，导致路面的损坏。

3.3施工过程的技术运用

在工程实践中，合理的技术应用对工程质量起着至关重要的作用，比如搅拌技术，如果搅拌技术不够好，则会造成混合料在水泥中的分布不均匀，从而无法保证混凝土的正常使用，从而影响混凝土的整体质量；另外，水泥稳定碎石基层的质量也受到工期长短的影响，从开始的拌和到最后的碾压结束，需要大量的施工时间。

4公路水泥稳定碎石层试验检测控制要点

4.1水泥稳定碎石材料确认

重点分析水泥及集料等主要材料组成材料的性能，以确保水泥稳定碎石的性能。(1)水泥具有胶凝作用，水泥稳定碎石所用强度等级为32．5或42．5的复合、粉煤灰及普通硅酸盐水泥等，注意严禁使用快硬水泥、早强以及受潮变质的水泥，由于矿渣水泥易泌水，收缩大，因此严禁使用于基层中。所用的水泥凝结时间满足初凝时间＞3h，6h＜终凝时间＜10h。每200t(袋装)或者500t(散装)检测一次，检测技术指标是细度(密度、比表面积)、标准稠度用水量、凝结时间、安定性、胶砂强度、不溶物和烧失量，检测结果应符合相关设计文件和标准的要求。才可以进行现场施工，避免出现水泥材料质量问题。(2)集料除软岩石外的其他岩石种类都可以根据实际需求选择为骨料。每400方或600t应对粗集料的筛分、压碎值、针片状颗粒含量、0．075mm以下粉尘含量和软石含量进行检测，检测结果应符合设计和标准要求。在极重和特重交通等级下的高速及一级公路，基层所用的粗集料应采用单一粒径备料，主要目的是为了提高施工过程中材料的均匀性和稳定性，从而提高结构强度，降低由于材料不均匀所引起的非正常开裂。为了确保基层或者联结层结构的强度和质量，应采用反击破碎的方式生产碎石。反击破碎石的针片状颗粒少，破碎面多、棱角性好，以充分改善混合料的力学性能。

4.2碾压施工质量控制

在铺面完毕后，在地面有适当的含水量或稍高于最优的情况下进行碾压工作。在操作中，必须使用轻质压路机和12t以上的压路机，在整个道路宽度范围内进行碾压。在无高限的直线段，由道路两边向中间部分碾压；在有高限值的路段，从内部路肩到外路肩进行碾压。在碾压过程中，压路机的宽度要达到路面宽度的1/2，每一次的碾压次数不能低于6次，7~8次是最好的。在压路机的碾压速度控制上，第一、二次碾压应为1.5~1.7km/h，其次为2~2.5km/h。在碾压施工中，应注意基层的含水率，如果湿度不够，应及时喷洒，以免道路干燥、龟裂。在碾压结束后，要检查平整度、压实度达到规定的要求才可以，以及检查是否有明显的车轮痕迹。另外，为了防止压路机掉头对道路工程质量产生不良影响，必须加强对压路机的施工管理，禁止碾路机在已经完工或正在施工的道路上进行掉头或急刹，以确保其平整度和密实度。

4.3施工全过程控制

在水泥稳定碎石混和中，均匀度是影响其结构强度的主要因素。水泥稳定碎石基层应选用集中式混合料，其拌和方式如下：一是选配设备。拌和机械的性能直接影响到拌和料的精度和均匀度，必须选择高性能的稳定土搅拌机械，并配有电子测量装置，使搅拌料级配达到一定的配比，并确保搅拌料的稳定性。二是控制水泥的使用。水泥用量对水泥稳定碎石基层的质量有很大的影响，加入量太低不但不能保证其质量，还会使其强度无法满足要求；但过量使用非但不经济，还会造成基层裂缝增多、变宽，从而产生对应的裂缝。为确保水泥稳定碎石基层的施工质量，减少收缩，应按照室内试验要求，增加0~0.5%的水泥。三是水分的调控。结合国内和国外的施工经验，在运输、碾压等过程中，拌和的含水率一般要比理想的含水量稍高0.5%~1%，在高温、运输距离远的情况下，要增加1%~2%，以补偿在运输、摊铺、碾压过程中的水分损耗。水分含量高时，会出现“弹软”、“波浪”等现象，对混凝土的致密程度、强度有一定的影响，同时也会导致混凝土的干燥收缩。含水量太少，则会导致混合料的疏松、致密、强度降低。施工过程中，根据施工现场的温度和运输距离，适时地调整水分含量，根据施工规范、经验和现场的铺筑、碾压效果来决定。

4.4后期养护质量控制

水泥稳定碎石养护是工程中的一个关键环节，养护过程中的湿度和施工周期对其强度有较大的影响。水泥稳定碎石在碾压完毕并通过压实度检验后，立即进行养护，休养期不得少于7天，并且要对道路进行封闭，除洒水车以外，禁止重型车辆通过，养护到下一层施工。为了保证水泥稳定碎石的强度，采取适当的养护措施，可以有效地降低和防止混凝土干缩开裂。新铺水泥稳定碎石基层由于含水量的降低而出现干缩应力，其干缩强度降低的速度越快，其干燥收缩应力也就越大；随着时间的推移，材料的松驰应力和温度都会逐渐增加，从而使其抗变形性能得到提高。施工后养护不及时或突然干燥、潮湿，会使混凝土的含水量迅速流失，使干缩应力迅速增加，同时抗变形能力也很差，容易出现干缩开裂，并随着时间的推移而不断扩大。

结语

在公路水泥稳定碎石层性能检测过程中，由于影响因素比较多，因此，必须充分结合实际情况，使其适应质量控制机制的要求。在检测过程中，需要做好水泥稳定碎石结合料的相关性能的检测工作，确保检测结果的准确性。在施工阶段，要明确质量控制制度，将具体检测技术落到实处，确保符合公路施工机制的要求。近些年来，随着科学技术的飞速发展，水泥稳定碎石层施工技术在公路施工过程中得到较为广泛应用，其能够极大地提高工程施工质量，然而，在实际施工过程中还存在各种不确定性。因此，为了有效保证施工质量，一定要对其进行试验检测。本文主要以公路水泥稳定碎石层为例，对水泥稳定碎石层的试验检测技术要点进行了分析，为实际的工作提供参考与借鉴的依据。

参考文献

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