论水泥稳定碎石在公路中的应用

2013-04-17原松

交通运输研究 2013年6期

原松

（贵州陆通公路工程监理有限公司，贵州贵阳 550001）

1 项目概况

本项目为老路改扩建，采用四级公路标准进行建设，设计时速20km/h，全线路基宽度采用6.5m断面宽度。路面结构设计为：采用C20片石砼镶边，20cm厚水泥稳定碎石层，浇洒透层沥青后，再铺筑4cm 热拌沥青混合料。

所在地区地质构造简单，无不良地质现象，路基稳定。石料总量较为丰富，质量较好，公路两侧可视范围有部分料场，工程所需块、片、碎石、砂等可向当地料场购买，交通方便，平均运距在5km 左右。水资源也很丰富，沿线有多个水库和河沟，可现场取用或用水车转运使用。沿线有电路通过，可以使用变压器，或自备发电机。工地区域内有安顺市台泥水泥厂。经检验，该厂生产的P.O 32.5普通硅酸盐水泥用于该项目水泥稳定碎石施工满足设计及规范要求。

2 水泥稳定碎石施工

水泥稳定碎石的施工按下列步骤进行：放样→准备下承层→现场拌合→摊铺→碾压→接缝和调头处的处理→养生→验收。

2.1 准备工作

2.1.1 准备下承层

对底基层按《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034—2000）进行验收，对不合格路段采取措施进行处理使其达到标准。水泥稳定碎石基层施工前，应将底基层表面松散颗粒及尘土清扫干净。

2.1.2 铺筑试验路段

对选定料场的石料进行原材料试验，确定配合比，配合比的设计应按照《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034—2000）的有关规定作不少于200m的试验路段。通过试验路段确定松铺系数、碾压遍数、压实方法、压实厚度以及所用的施工机械类型及其机械组合，作为下一步的施工依据。然后按照试验路段的施工工艺、施工方法及技术标准进行施工。

2.1.3 施工放样

在底基层上恢复中线，直线段每15～20m设一桩，平曲线段每10～15m设一桩，对水泥稳定碎石基层上下层进行施工放样。施工放样包括标高测定与平面控制两项内容。标高测定的目的是确定下承层高程与原设计高程相差的确切数值，以便在挂线时纠正到设计值或保证施工层厚度。根据标高值设置挂线标准值桩，据以控制摊铺厚度和标高。标高放样应考虑下承层标高差值（设计值与实际标高值之差）、厚度和本层应铺厚度。若厚度和标高都不够时，应以差值大的为标准放样。不但要保证沥青路面总厚度，而且要考虑标高不超出容许范围。当两者相矛盾时，应以满足厚度为主考虑放样，放样时计入实测的松铺系数。

2.2 水泥稳定碎石的拌合

水泥稳定碎石的拌合采用维特根WR 2500 S轮式再生机现场拌合。该机非常适用于石灰或水泥土壤稳定施工，能够再生整个道路结构层。在该项目实际施工中，水泥稳定碎石拌和均匀，工作效益提高，效果良好，质量得到保证。

2.3 水泥稳定碎石摊铺的碾压

混合料经摊铺成型后，立即在全宽范围内进行碾压。采用纵向梯队摊铺即双摊铺机铺筑施工，避免纵向接缝。一般路段由两侧向中间碾压；超高路段由内侧向外侧碾压。碾压时采用振动压路机，先静压1～2遍，再用振动压4遍，相邻碾压带应重叠1/2～1/3轮迹，将整个摊铺范围内的混合料完全均匀地压实到规定的压实度为止，压实后的路拱面应平整无轮迹或隆起，且断面正确，路拱符合要求。碾压过程中，混合料的表面应始终保持潮湿，表面水分蒸发得快，及时补洒少量的水。碾压完毕立即做密实度试验，若试验结果达不到标准重新进行碾压。

2.4 水泥稳定碎石接缝处理

再生机施工混合料时，如未出现中断施工情况，水泥稳定碎石基层施工中尽量避免纵向接缝；在不能避免的情况下，纵向接缝垂直相接，且在前一幅摊铺时，在靠后一幅的一侧用高度与级配碎石压实厚度相同的方木或钢模做支撑，摊铺后一幅前将模板除去。

2.5 水泥稳定碎石的养生

水泥稳定碎石基层每一段碾压完成后并经压实度检查合格后立即设专人用麻袋或湿砂覆盖整个表面，采用水车进行洒水湿润养生，养生时间不少于7天。由于该路段为老路改造，过往车流量大，不能封闭交通，只能限制重车通行，控制车辆的速度不超过30km/h。经过控制，效果明显，能满足设计及规范要求。

3 水泥稳定碎石在公路中的应用

近年来我国公路发展迅速,沥青混凝土路面广为应用，但沥青混凝土面层的刚度小，荷载分布能力弱，需设基层作为半刚性沥青路面的主要承重层。水泥稳定碎石的使用特性属于半刚性板体结构，具有成型快、强度高、水稳定性好、收缩性小、分布荷载大、施工方便等特点，能很好改善沥青面层底面的弯拉应力和土基顶面的压应力，从而使整个结构处于弹性工作阶段，延长路面使用寿命，以适应重复交通的需要；还具有更优越的水稳性，可有效解决雨季施工困难的问题，增强适应性。为延长路面的使用寿命，全国各地正在推广使用强度较高的水泥稳定碎石作为路面结构的主承重层——基层。

3.1 水泥稳定碎石以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料空隙，按嵌挤原理摊铺压实。压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理实现，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。其初期强度高，并且强度随龄期而增加，能很快结成强度较高、抗渗度和抗冻性较好的板体；还具有较好的承受反荷载作用的能力，抗弯拉强度较高；尤其能减少收缩裂缝，可延长道路的使用寿命、节约养护投入、提高通行质量。

3.2 水泥稳定碎石和其他路基材料相比，具有三个优点。首先，水泥稳定碎石有接近于水泥混凝土的力学指标和物理性能，可大大优化道路结构、改善道路的使用性能，保证甚至延长路面的使用年限；同时，其收缩应变最低，同水泥混凝土相比，可减少施工工序，缩短工期，减轻劳动强度，提高劳动效率。其次，具有石灰稳定土成本低、工序少、操作简便等优点，便于就地取材、组织施工。水泥稳定碎石的缩裂性明显小于石灰稳定土类。再次，水泥稳定碎石水泥用量一般为混合料的3%～7%，7d的无侧限抗压强度可达1.5%～4.0%MPa，较其他路基材料高。

3.3 水泥稳定碎石因具有良好的板体性、水稳性和抗冻性，力学强度可视需要而调整以及整体承载能力强等优点，已逐渐受到设计部门和建设单位的青睐, 被广泛用于高速公路路面基层或底基层。