水泥稳定碎石在二级公路基层施工中的质量控制

水泥稳定碎石在二级公路基层施工中的质量控制

毕建华

山西唐虞工程勘察设计有限公司山西省030006

摘要：在公路基层的施工过程中，水泥稳定碎石是极为关键的一项技术，其施工质量如何将在很大程度上影响到公路工程的整体施工质量。所以，要求在公路施工过程中应当确保前期准备工作做充分，严格依照设计流程进行施工，特别是在进行碾压作业过程中，更应当规范流程，这样才能确保公路基层中水泥稳定碎石施工的质量。鉴于此，本文主要分析水泥稳定碎石在二级公路基层施工中的质量控制。

关键词：水泥稳定碎石；二级公路；基层施工

1、水泥稳定碎石作用机理

在水泥稳定碎石进行施工过程中，其是采用特定级配碎石材料，并且掺入相应的胶凝材料，一般是掺入水泥、粉煤灰等材料，将骨料间形成的孔隙完全填充，各种材料经过充分的拌和之后，开展摊铺作业以及压实作业。水泥稳定碎石结构所拥有的强度值很大程度上依赖于碎石颗粒之间形成的锁结效应，碎石材料的压实度和实际密实度极为相近。实际施工过程中，此种结构的前期强度相对高，同时强度值也会伴随龄期不断增加而逐渐增加，最终形成板结结构。所以，此种结构相对于其他形式的基层结构而言，表现出相对高的强度，并且还拥有较为优良的抗渗性能以及抗冻性能，在公路基层施工之中应用非常广泛。

2、水泥稳定碎石原材料及配比检验分析

2.1、材料

水泥稳定碎石结构中的材料主要有：水、水泥、粉煤灰、碎石、石屑等材料。

（1）水。水资源主要使用洁净的淡水和饮用水，加入到水泥稳定碎石混合料的配置当中。

（2）水泥。水泥使用的是普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥。不能使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。水泥初凝时间大于3h，终凝时间大于6h且小于l0ho

（3）细集料。采用质地坚硬、耐久、洁净的有适当级配的石屑，要求细集料的0.075mm通过率小于15%，砂当量大于60。对其进行筛分、密度、砂当量等试验。

（4）粗集料。选用的石料粒径为20—30mm、10-20mm及5一10mm三级与石屑掺配，经试验确定各级石料及石屑的掺配比例。20-30mm的碎石级配结果如表1所列；10一20mm的碎石级配结果如表2所列；5-10mm碎石级配结果如表3所列；石屑级配结果如表4所列。

表1碎石基层集料技术要求和检测结果

根据试验，最后确定的碎石掺配比例为：20-30mm：10-20mm：5-10mm：石屑=15：35：23：27。可以达到相应的规范要求。

（5）混合材料。混合材料由活性混合材料和非活性材料两种，其中，前者指的是粉煤灰等活性物质，能够与水泥中的氧化钙发生作用。而后者则主要是指活性程度很低甚至是没有活性的矿物材料，非活性材料应当对材料的细度进行确定，并且不能含有有害成分。

（6）制备混合料，材料为5种水泥剂量为3%～5%，含水量为4%～5%左右。结合重型击实法对各组混合料进行测试，确定其最佳含水量以及最大干密度。重型击实法指的是采用型号为JZ－ZD的重型击实仪，测试压实完成后，水泥稳定碎石的最佳含水量以及最大干密度的方法。其中参数设置为：锤重设置为4.5kg，垂直高度为45cm，击实次数设置成98次。并基于最大干密度以及最佳含水量，对混合料进行搅拌，试件的设置则依据压实度为98%的前提条件，并在标准条件下，养护6d，浸水1d，最后测定该试件的无侧限抗压强度。实验结果如下表5所示。

表5最大干密度以及最佳含水量表

由上表可知：当水泥含量为4∶100时，试件强度可满足各项要求。

2.2、施工中需要注意以下问题：

（1）施工中含水量控制。必须严格控制含水量，骨料中水含量主要有两种来源：骨料含水量和掺加水量。应尽量控制混合料的含水率，首先要控制骨料的含水率，尽量保持骨料干燥，特别是在多雨地区和季节，应做好雨水排水的工作。第二控制好掺加的水量，提高水的控制精度，并考虑施工温度和运输距离对水含量的影响，适当增加水的用量，以弥补在这些过程中的水损失。

（2）施工中水泥剂量的控制。水泥掺量应在搅拌站拌和前进行试验，观察水泥搅拌设备掺量的系统精度和稳定性，调整到合理范围后才能拌和。在搅拌前采样并进行EDTA滴定试验，检验是否满足设计要求的水泥混合料的用量，如果达不到及时调整水泥供应流量。每天记录水泥搅拌用量，与施工路段根据水泥设计用量进行比较，看到水泥用量是否接近，如果差别很大，应进行分析，找出影响因素，并提出一些切实可行的措施。

3、水泥稳定碎石在二级公路基层施工过程中的质量控制

3.1、测量放线

要想保证公路基层的施工质量，应当在还未开展施工作业时，确保放线工作更加准确，依照施工图纸中的桩号，对于中线以及边桩开展放线作业，并且测试路床具体的标高值，依照测得数据，准确计算基层的标高值，并计算松铺参数等。

3.2、水泥碎石混合料的运输

混合料运输中，需要加强车辆性能、摊铺时间、拌合效果的合理分析，值得注意的就是，需要避免过大差距导致的离析问题。一般运输车辆需要进入机械料斗正下方位置。送料中，需要提高连续摊铺的完整性。及时进行料斗升降、底盘高度控制等操作。

3.3、摊铺

水泥碎石基层施工中，需要考虑碾压作业的控制。表面平整摊铺后，方可进行后续压实处理，摊铺前需要对底基层进行润湿处理，借助水泥浆进行表面喷洒效果最好。一般首选连续摊铺作业，避免纵向接缝的负面影响。如果两幅施工，需要借助两台摊铺机同时作业，保证间距5~10m。纵缝位置不可发生斜接状况。

3.4、碾压

在水泥稳定碎石基层结构铺设完成时，应当及时对基层结构进行碾压处理，碾压时间最好控制在基层材料的含水率为最佳含水率时期，并且依照先轻后重的碾压顺序，从路肩位置往路中心位置实施碾压作业，同时，还必须在终凝时间之前完成碾压作业，并保证基层达到设计的压实度要求。

3.5、养生

每一段碾压完成且压实度检测合格后，立即进行养生，养生期一般为7d，且应封闭交通。养生采用透水养生毛毡、或者塑料薄膜覆盖养生，在铺设前，先对基层洒足量的水再铺设养生毡或塑料薄膜。这种养生方法广泛适用于干旱少雨、日照时间长的地区，它经济、实惠、成本低且保湿效果好。

总之，由于水泥稳定碎基层（底基层）具有良好的力学性能和整体性、水稳定性和温度稳定性、耐久性和抗冻性及与面层结合好的技术特点，且料源广泛，可就地取材，便于原材料和混合料的加工，易于机械摊铺操作，因此被广泛应用于修建公路路面基层（底基层）。为了保证水泥稳定碎石基层（底基层）满足设计要求和使用要求，除结构设计合理、路基强度满足要求外，重点是控制水泥稳定碎石路面基层（底基层）的原材料选择、混合料组成设计和施工质量控制。

参考文献：

[1]周启伟，叶伟，杨波，吴雪柳.水泥稳定碎石低温强度与干缩特性分析[J].硅酸盐通报，2016，35（03）：948-952.

[2]李明杰.水泥稳定碎石振动试验方法研究及应用[D].长安大学，2010.