探討抗裂型水泥穩定碎石基層施工的質量控制

郭素明

摘要：水泥穩定碎石基層施工的關鍵是尋求強度與抗裂性能的統一。目前水穩基層施工技術在不斷發展，而施工卻仍沿用十年前的基層施工技術規范，故結合實體工程，提出一系列水泥穩定碎石基層施工質量控制要點，這是對現行施工技術規范的補充與完善。

關鍵詞：水泥穩定碎石基層；施工技術規范；抗裂性能

1配合比設計的控制

加強水泥穩定碎石基層工程的質量管理，首先要抓好材料的配合比設計。水泥穩定材料的組成設計包括：根據規定的材料指標要求，通過試驗選取合適的集料和水泥；確定合理的集料配合比例、水泥劑量、混合料的最佳含水量和相應的最大干密度。合理的水泥穩定碎石組成必須達到強度要求，具有較小的溫縮和干縮系數（現場裂縫較少），施工和易性好（粗集料離析較?。?。

1.1原材料要求

1.1.1水泥

本項目采用28d抗壓強度不高于32.5MPa的普通硅酸鹽緩凝水泥，水泥初凝時間在3h以上，終凝時間在6h以上。研究與應用表明，低標號的水泥有利于降低水泥水化反應熱量，減少因此而產生的收縮變形，提高水泥穩定碎石的抗裂性能。

1.1.2碎石

水穩碎石集料采用反擊式破碎機進行破碎。碎石的最大粒徑為31.5mm，應按粒徑31.5mm～19mm、19mm～9.5mm、9.5mm～4.75mm和小于4.75mm四種規格備料。小于4.75mm的石屑（4#料）應清潔，要求其0.075mm通過率小于15%。生產備料過程中，四種集料應以配合比設計所采用的集料規格為基礎，不得有過大波動，尤其是4#料是影響抗裂性能最關鍵的一檔料。

1.2配合比優化思路

原《公路路面基層施工技術規范》對于水穩基層混合料配合比設計存在需要改進的地方。新版《公路瀝青路面設計規范》規定在配合比設計中，應通過調整、改善集料的級配和混合料的結構型式，使其達到強度要求，不宜盲目地增加水泥劑量；并且適當地降低了水泥穩定類基層的抗壓強度標準，限制最大水泥用量不超過6.0%。施工中要求滿足的具體指標見表1。

表1水泥穩定碎石基層質量控制建議要求

2施工過程的質量控制

在本項工程施工過程中，通過對工程中關鍵環節、關鍵工序嚴格進行質量控制，保證了水泥穩定碎石基層的施工質量，現把其中一些較為成功的經驗總結并介紹如下。

2.1加強原材料的控制

水穩碎石質量控制的關鍵之一在于原材料的質量。水穩集料的需求量大，往往有多家碎石場供給，受碎石廠家的塊石來源、加工技術的影響，同規格集料仍然存在差異，比如在色澤、含泥量（尤其是4#料）、級配變化、針片狀含量等方面。所以施工單位應該加強對礦料的監控，一方面嚴把進料關，另一方面將進場礦料分開堆放，料堆進行嚴格隔離，避免礦料進場后的混料現象。

2.2生產控制

水穩連續式拌和機的生產穩定性不如間歇式瀝青拌和機。故對拌和機要加強調試，生產時加強各個環節的質量控制，才能穩定混合料級配組成，確保水泥劑量、含水量的準確性，保證最終產品的質量。

2.2.1級配

水穩碎石質量控制的另一個關鍵點在于級配穩定。料場集料級配的變異，拌和機上料的"竄倉"，雨后細集料含水量的變化及混合料運輸和攤鋪過程中引起的離析，均會影響混合料鋪筑之后的級配變化。施工單位應加強級配檢測，在施工堆料、上料、裝料、攤鋪過程諸多環節中加強級配控制，保證級配的穩定。在原材料規格發生波動或者目測現場施工的鋪裝表面有明顯偏差時，還需要及時對后場拌和機的配合比組成比例進行適當調整。

2.2.2含水量

含水量控制包括碾壓時含水量和拌和出料時含水量質量標準的控制。碾壓時含水量控制在最佳含水量1%之內，而拌和出料的含水量受到氣溫、運距和風速的影響，變化幅度較大。拌和時含水量調整的關鍵是依據施工前場碾壓時混合料含水量的情況，因此加強施工前后場的信息交流尤為重要。

2.2.3水泥劑量

施工過程中的水泥劑量理論上應隨級配和含水量波動進行相應的調整，但連續式的生產設備往往不能及時調節，從而造成水泥劑量的不穩定情況發生。

2.3現場施工控制

水泥穩定碎石施工工序較多，要求施工過程一氣呵成，這就要求施工單位在管理上要提高施工組織水平，提高施工效率，重視每一道施工工序質量，銜接好影響施工質量的不同環節，提高前場與后場的聯系，及時反饋試驗檢測結果并采取如下相應的技術措施：

a）施工中若碾壓組織得不夠嚴密，會導致施工效率低（碾壓時間長）、效果差（壓實度偏低）、路邊緣壓實度不足、局部離析比較嚴重等情況，本工程的經驗表明，成功的抗裂水穩碾壓程序應遵循穩壓→膠輪碾壓→輕振動碾壓→重振動碾壓→膠輪穩壓的完整過程，壓至無輪跡為止，執行過程要組織有序，銜接緊密，總碾壓遍數為7～8遍；

b）碾壓時含水量一般應控制在最佳含水量1%之內，本項目施工中發現碾壓含水量不合適引起如含水量偏大導致"彈簧"情況，或者含水量偏小導致表面的集料壓碎且壓實不足的情況；

c）本項目技術要求為水泥穩定碎石7d浸水無側限抗壓強度代表值在3.5MPa～4.5MPa之間，各個施工單位在水穩層試驗段生產過程中，強度控制水平有較大差別，如表2所示。

表2 各標段強度試驗結果

由于1標到4標施工單位對于水穩基層強度的認識水平不同，試驗段實際檢測的無側限抗壓強度代表值在3.7MPa～4.4MPa之間。在進行取芯檢測之后，發現四個標實體工程的芯樣均較為完整。由此可見，只要水穩基層的施工方法得當，現場能完整地取出芯樣，路面的結構強度就不會出現問題。水穩基層強度并不是越高越好，相反，宜控制在范圍下限，也即水泥劑量不宜偏大，應控制在4.5%以內。

2.4養生控制

水穩碎石基層的養生對于成品質量有重大的影響，應該做到以下幾點：

a）抗裂水穩基層碾壓完成以后應立即進行質量檢查，壓實度合格即開始養生，不得延誤；

b）養生過程中應及時灑水且到邊，土工布受到車輛和人為等損傷后，需要及早發現并進行人工處理；

c）需要強調的是，養生時間，不是達到7d就夠了，需要10d，甚至更長的時間維持正常養護，尤其在冬季，以滿足強度持續增長的需要，避免表面松散、坑洞等早期強度損壞現象的發生。

3結語

通過對本項目水泥穩定碎石基層進行的全面質量檢查發現，水泥穩定碎石上、下基層取芯基本完整，粘接緊密；各標段的落錘式彎沉儀（FWD）檢測結果合格，強度達到要求；基層收縮裂縫較少，調查統計整條路的裂縫平均間距達1道/200m以上實際工程經驗表明，只要嚴格按以上一些措施進行施工質量控制，水泥穩定碎石基層就能夠達到強度與抗裂兩個方面性能較為完美的統一，提高路面整體結構層的使用功能和使用壽命。

參考文獻

[1]JTJ034-2000，公路路面基層施工技術規范[S].

[2]JTGD50-2006，公路瀝青路面設計規范[S].