浅析水泥稳定碎石基层施工质量控制措施
李涛
摘要：近年来随着公路发展的需要，全国高等级道路的修建比例逐渐增大，对高等级道路路面的要求也越来越高。半刚性基层由于具有整体性强、承载能力高、刚度大、水稳性好、经济等特点而被广泛运用于高等级道路路路面的基层或底基层。根据JTJ034—2000公路路面基层施工技术规范要求，文章结合水泥稳定碎石基层的施工实践，浅析水泥稳定碎石施工质量的控制点，以及施工中所存在的问题。对于类似工程的冬季施工具有一定的指导和借鉴意义。
关键词：水泥稳定碎石 基层施工 质量控制
1 概述
本文项目路面基层采用了水泥稳定碎石结构，即水泥、碎石，天然砂按一定比例组成的混合料。结构厚度22cm，结构设计厚度22cm，设计横坡为2%。由于按现行规范要求设计的配合比收缩系数较大，加之施工工艺简陋，易使该种基层形成裂缝、离析等影响路面使用性能。因此在基层修筑过程中，如何搞好水泥稳定基层的配合比设计，如何保证其施工质量显得尤为重要。
2 水泥稳定碎石材料及要求
水泥作为稳定剂，基质量至关重要。进场过程中每批次或者每500t检测一个样品，进行水泥强度、初凝时间、终凝时间、安定性和细度指标的检验；碎石石料最大料径不得超过31.5mm，同时集料压碎值不得大于30％；石料颗粒中针片状颗粒含量不超过15％，并不得掺有软质的破碎物或其他杂质；碎石应由坚硬耐久的岩石轧制而成，应洁净、干燥并具有足够的强度和耐磨性能；其颗粒形状应具有棱角，接近立方体，无软质石料和其他杂质。
3 施工工艺
3.1 基层处理。水泥稳定碎石在碾压合格、平整度等各项检测指标合格的下基层上进行，施工前清除下基层上干燥的浮渣及杂物；使下基层表面清洁，用洒水车洒少量的水，保证水泥稳定碎石施工时下基层表面湿润且无积水。
3.2 水泥稳定碎石用料及配合比。组成设计原则：①粉料含量不宜过多。②在达到强度的前提下，采用最小水泥剂量，但不小于3.0%。③改善集料级配，减少水泥用量；水泥剂量的配制可采用3%、4%、5%、6%、7%五種剂量。本项目具体配合比为水泥：0~4.75mm碎石：4.75~37.5mm碎石：水=5%：40%：60%：4.9%。每种剂量的试件制取9个（最小数量），试件必须在规定的温度（20±2℃）保湿养生6天，浸水养生1天后进行无侧限抗压强度试验。设计剂量要选用满足强度的最小剂量。根据设计剂量做延迟时间对混合料强度的影响试验，并通过试验确定应该控制的延迟时间。工地实际采用的水泥剂量较设计剂量增加0.5%。
3.3 水泥稳定碎石的拌和。在正式拌和混合料之前，必须先调试所有设备，待一切正常后才能拌和混合料，根据试验提供的理论配合比进行试拌，由试验室现场取样，进行筛分试验，测定其级配是否符合要求，同时测定含水量，反复调试达到设计及规范要求，此时得到的参数才能在试验段施工时使用。基层使用的材料为（0~4.75mm）碎石+（4.75~31.5mm）碎石++水泥。碎石由装载机进料，铲料时，铲斗应离地面10cm左右，以免带入杂物污染料源。石料进仓后在拌和过程中应始终保持料仓内有石料，不得中途停料，料仓贮满料后，即开动拌和机上料搅拌，同时加水。从皮带输送混合料到出料是一个连续的过程，在拌和楼的控制室由一名控制员对整个拌和场的上料、拌和、卸料进行控制操作，在拌和楼开盘后的第一斗料卸车时，须经专职的质检员对其外观质量进行检查，若发现水量过大或过小，拌和不均匀，应对第一车料予以废弃，再检查第二车，直到拌和均匀，质量稳定可靠为止。
3.4 运输。运料采用15t以上的自卸车运输，经计算运输车辆根据运距满足摊铺机摊铺的要求。混合料运输时加盖蓬布，防止水分散失过快。卸料自卸车卸料时，设专人指挥，严禁发生运输车辆在已成型的二灰碎石上急刹车、调头、运行速度超过15.0km/小时、碰撞摊铺机等现象，且要防止混合料卸在摊铺机前层面上。
3.5 摊铺
3.5.1 为了减少施工缝，加快施工速度，更好地控制工程质量，本项目采用二台FGL-2100摊铺机进行摊铺。摊铺过程严格按下述要求进行操作。施工前根据测量技术交底，提前安装摊铺用钢模板，外侧使用配套的钢钎固定在二灰碎石上以保证模板安装的稳定及线型。布置好摊铺机后，根据开始桩号处的虚铺厚度对熨平板做一些调整，将一块与虚铺厚度相当的木块垫在熨平板下，根据2％横坡标准调整熨平板，一般摊铺机都安装着自动调平装置及预压实装置，路幅两侧和摊铺机搭接分别采用走挂钢丝绳、走雪橇的方式对高程进行控制，用紧线器将钢丝拉紧，人工调整托架高度，摊铺机的找平仪顺着钢丝绳前进，从而对高程进行有效的控制。
3.5.2 摊铺前，至少备有3~4辆运料车，第一辆停在摊铺机前20~30cm，在摊铺机的推动下匀速前进。运料车为摊铺机提供摊铺配料供给过程中，必须确保摊铺作业不间断，即在摊铺的同时卸料，还要保持匀速推进。结束卸料后，运料车要及时驶离摊铺机，第二辆运料车紧跟其后，继续卸料。这一过程中，尽量缩短换车时的间隔时间，以确保原料供给不间断，使摊铺机进行摊铺作业时能够匀速前进。摊铺时，摊铺机必须匀速前进，且其行走速度不能超过1.5m/min。结束摊铺作业后，及时检测并调整铺筑厚度。摊铺机进行摊铺施工过程中，必须保证送料槽中的水稳碎石混合料高度在螺旋布料器中轴以上，以防两边缺料。按以往碎石混合料的铺筑，开始
时摊铺速度为1m/min，正常后为1.5m/min，这样铺出的平整度较好。
3.6 碾压和养生。初压：由于混合料厚度达23.4cm，摊铺后混合料仍很松散，呈半流动状态，直接振压或重型碾压，容易产生推移和波浪。采用26t胶轮压路机静压1～2遍，使其初步密实；复压：在初压完成后，用22t振动压路机呈梯形进行弱振压1～2遍，用22t振动压路机呈梯形进行振压3～4遍，直至压实度符合要求；终压：复压结束后，用三钢轮压路机进行碾压。目的是消除轮迹，进一步密实。压路机要紧跟摊铺机，呈梯形逐渐向前推进，形成流水作业，
摊铺机不得停在未压实的基层上，不准在其上急刹车、急转弯和调头。若需停机时，应先停振再停机。终压前应检测一次标高，若发现高程超过规定时，应用人工铲除高出部分，再整平碾压。
3.7 养护。规范中要求基层完工后不少于7d的养护期。在实际组织施工时发现，由于洒水养护间隔时间过长，致使基层表面由于干湿而松散，且基层暴露时间过长，在行车作用下易形成坑槽，更容易干缩而开裂。因此在条件许可的情况下可采取覆盖土工布或麻袋片的方法，增强保水性能，提高养护效果；另可根据气温情况将养护期缩至3-5d，尽可能为面层施工创造条件，从而加快施工进度。
4 结语
笔者根据自身从业经验，结合本项目水泥稳定碎基层施工情况，总结出以下几点需要注意的地方。
4.1 石料必须分级备料，以确保混合料拌合均匀。可采用2～3挡石料作为基层石料；一般临时拌和厂的占地面积不大，必须将各种级配的粒料分类隔离。
4.2 水泥稳定碎石施工不宜在高温天气下进行，而且对最佳含水量的控制是施工难点。
4.3 水泥稳定碎石虽然属于半刚性结构层，但目前大部分运输车辆都存在超载现象，极大的破坏了路基路面的使用寿命，而人们都会将其归结为公路施工质量问题，因此，希望社会各界都要重新认识这一问题。
参考文献：
[1]JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000.
[2]路面施工新技术分册：长征出版社，2003.
摘要：近年来随着公路发展的需要，全国高等级道路的修建比例逐渐增大，对高等级道路路面的要求也越来越高。半刚性基层由于具有整体性强、承载能力高、刚度大、水稳性好、经济等特点而被广泛运用于高等级道路路路面的基层或底基层。根据JTJ034—2000公路路面基层施工技术规范要求，文章结合水泥稳定碎石基层的施工实践，浅析水泥稳定碎石施工质量的控制点，以及施工中所存在的问题。对于类似工程的冬季施工具有一定的指导和借鉴意义。
关键词：水泥稳定碎石 基层施工 质量控制
1 概述
本文项目路面基层采用了水泥稳定碎石结构，即水泥、碎石，天然砂按一定比例组成的混合料。结构厚度22cm，结构设计厚度22cm，设计横坡为2%。由于按现行规范要求设计的配合比收缩系数较大，加之施工工艺简陋，易使该种基层形成裂缝、离析等影响路面使用性能。因此在基层修筑过程中，如何搞好水泥稳定基层的配合比设计，如何保证其施工质量显得尤为重要。
2 水泥稳定碎石材料及要求
水泥作为稳定剂，基质量至关重要。进场过程中每批次或者每500t检测一个样品，进行水泥强度、初凝时间、终凝时间、安定性和细度指标的检验；碎石石料最大料径不得超过31.5mm，同时集料压碎值不得大于30％；石料颗粒中针片状颗粒含量不超过15％，并不得掺有软质的破碎物或其他杂质；碎石应由坚硬耐久的岩石轧制而成，应洁净、干燥并具有足够的强度和耐磨性能；其颗粒形状应具有棱角，接近立方体，无软质石料和其他杂质。
3 施工工艺
3.1 基层处理。水泥稳定碎石在碾压合格、平整度等各项检测指标合格的下基层上进行，施工前清除下基层上干燥的浮渣及杂物；使下基层表面清洁，用洒水车洒少量的水，保证水泥稳定碎石施工时下基层表面湿润且无积水。
3.2 水泥稳定碎石用料及配合比。组成设计原则：①粉料含量不宜过多。②在达到强度的前提下，采用最小水泥剂量，但不小于3.0%。③改善集料级配，减少水泥用量；水泥剂量的配制可采用3%、4%、5%、6%、7%五種剂量。本项目具体配合比为水泥：0~4.75mm碎石：4.75~37.5mm碎石：水=5%：40%：60%：4.9%。每种剂量的试件制取9个（最小数量），试件必须在规定的温度（20±2℃）保湿养生6天，浸水养生1天后进行无侧限抗压强度试验。设计剂量要选用满足强度的最小剂量。根据设计剂量做延迟时间对混合料强度的影响试验，并通过试验确定应该控制的延迟时间。工地实际采用的水泥剂量较设计剂量增加0.5%。
3.3 水泥稳定碎石的拌和。在正式拌和混合料之前，必须先调试所有设备，待一切正常后才能拌和混合料，根据试验提供的理论配合比进行试拌，由试验室现场取样，进行筛分试验，测定其级配是否符合要求，同时测定含水量，反复调试达到设计及规范要求，此时得到的参数才能在试验段施工时使用。基层使用的材料为（0~4.75mm）碎石+（4.75~31.5mm）碎石++水泥。碎石由装载机进料，铲料时，铲斗应离地面10cm左右，以免带入杂物污染料源。石料进仓后在拌和过程中应始终保持料仓内有石料，不得中途停料，料仓贮满料后，即开动拌和机上料搅拌，同时加水。从皮带输送混合料到出料是一个连续的过程，在拌和楼的控制室由一名控制员对整个拌和场的上料、拌和、卸料进行控制操作，在拌和楼开盘后的第一斗料卸车时，须经专职的质检员对其外观质量进行检查，若发现水量过大或过小，拌和不均匀，应对第一车料予以废弃，再检查第二车，直到拌和均匀，质量稳定可靠为止。
3.4 运输。运料采用15t以上的自卸车运输，经计算运输车辆根据运距满足摊铺机摊铺的要求。混合料运输时加盖蓬布，防止水分散失过快。卸料自卸车卸料时，设专人指挥，严禁发生运输车辆在已成型的二灰碎石上急刹车、调头、运行速度超过15.0km/小时、碰撞摊铺机等现象，且要防止混合料卸在摊铺机前层面上。
3.5 摊铺
3.5.1 为了减少施工缝，加快施工速度，更好地控制工程质量，本项目采用二台FGL-2100摊铺机进行摊铺。摊铺过程严格按下述要求进行操作。施工前根据测量技术交底，提前安装摊铺用钢模板，外侧使用配套的钢钎固定在二灰碎石上以保证模板安装的稳定及线型。布置好摊铺机后，根据开始桩号处的虚铺厚度对熨平板做一些调整，将一块与虚铺厚度相当的木块垫在熨平板下，根据2％横坡标准调整熨平板，一般摊铺机都安装着自动调平装置及预压实装置，路幅两侧和摊铺机搭接分别采用走挂钢丝绳、走雪橇的方式对高程进行控制，用紧线器将钢丝拉紧，人工调整托架高度，摊铺机的找平仪顺着钢丝绳前进，从而对高程进行有效的控制。
3.5.2 摊铺前，至少备有3~4辆运料车，第一辆停在摊铺机前20~30cm，在摊铺机的推动下匀速前进。运料车为摊铺机提供摊铺配料供给过程中，必须确保摊铺作业不间断，即在摊铺的同时卸料，还要保持匀速推进。结束卸料后，运料车要及时驶离摊铺机，第二辆运料车紧跟其后，继续卸料。这一过程中，尽量缩短换车时的间隔时间，以确保原料供给不间断，使摊铺机进行摊铺作业时能够匀速前进。摊铺时，摊铺机必须匀速前进，且其行走速度不能超过1.5m/min。结束摊铺作业后，及时检测并调整铺筑厚度。摊铺机进行摊铺施工过程中，必须保证送料槽中的水稳碎石混合料高度在螺旋布料器中轴以上，以防两边缺料。按以往碎石混合料的铺筑，开始
时摊铺速度为1m/min，正常后为1.5m/min，这样铺出的平整度较好。
3.6 碾压和养生。初压：由于混合料厚度达23.4cm，摊铺后混合料仍很松散，呈半流动状态，直接振压或重型碾压，容易产生推移和波浪。采用26t胶轮压路机静压1～2遍，使其初步密实；复压：在初压完成后，用22t振动压路机呈梯形进行弱振压1～2遍，用22t振动压路机呈梯形进行振压3～4遍，直至压实度符合要求；终压：复压结束后，用三钢轮压路机进行碾压。目的是消除轮迹，进一步密实。压路机要紧跟摊铺机，呈梯形逐渐向前推进，形成流水作业，
摊铺机不得停在未压实的基层上，不准在其上急刹车、急转弯和调头。若需停机时，应先停振再停机。终压前应检测一次标高，若发现高程超过规定时，应用人工铲除高出部分，再整平碾压。
3.7 养护。规范中要求基层完工后不少于7d的养护期。在实际组织施工时发现，由于洒水养护间隔时间过长，致使基层表面由于干湿而松散，且基层暴露时间过长，在行车作用下易形成坑槽，更容易干缩而开裂。因此在条件许可的情况下可采取覆盖土工布或麻袋片的方法，增强保水性能，提高养护效果；另可根据气温情况将养护期缩至3-5d，尽可能为面层施工创造条件，从而加快施工进度。
4 结语
笔者根据自身从业经验，结合本项目水泥稳定碎基层施工情况，总结出以下几点需要注意的地方。
4.1 石料必须分级备料，以确保混合料拌合均匀。可采用2～3挡石料作为基层石料；一般临时拌和厂的占地面积不大，必须将各种级配的粒料分类隔离。
4.2 水泥稳定碎石施工不宜在高温天气下进行，而且对最佳含水量的控制是施工难点。
4.3 水泥稳定碎石虽然属于半刚性结构层，但目前大部分运输车辆都存在超载现象，极大的破坏了路基路面的使用寿命，而人们都会将其归结为公路施工质量问题，因此，希望社会各界都要重新认识这一问题。
参考文献：
[1]JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000.
[2]路面施工新技术分册：长征出版社，2003.
