韦　程

摘要：通过水泥稳定碎石基层的施工实践，文章详细阐述了水泥稳定碎石基层施工中的材料、生产、摊铺、碾压等环节的施工及质量控制的关键步骤，以及应注意的几个问题。

关键词：水稳基层；施工工艺；水泥稳定；碎石；施工质量控制

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）15-0189-02

随着行车舒适感要求的提高，修建高标准沥青路面成为必然，而高质量标准的沥青路面，必须有高质量的路面基层做保证。尤其是基层平整度对其的影响。水泥稳定碎石是用于高等级公路底基层、基层施工的一种半刚性路面结构型式。本文通过我施工实践期间在几个工地施工水泥稳定碎石的经验进行总结,及通过阅读资料和规范，重点介绍了水泥稳定碎石施工中的材料控制、生产拌制、摊铺碾压等环节的施工及质量控制。

一、水泥稳定碎石基层的主要技术要求

（一）足够的强度和刚度

1．强度。基层必须能够承受车轮荷载的反复作用，即在预定设计标准轴载反复作用下，基层不会产生过多的残余变形，更不会产生剪刨破坏（无结合料的粒料基层）或疲劳弯拉破坏（用各种结合料处治的基层）基层要满足上述的技术要求，除必需的厚度外，主要取决于基层材料本身的强度。对基层材料的强度要求，在重交通道理上要比一般道路上的高。材料的强度包括两个主要方面：一方面是石料颗粒本身的硬度或强度，可用集料压碎值或集料磨耗值表示，我国也用岩石的抗压值表示。另一方面是材料整体（混合料）的强度和刚度，如回弹模量、承载比、抗压强度、抗剪切强度、抗弯拉强度或间接抗拉强度（劈裂强度等）。

2．刚度。基层的刚度（回弹模量）必须与面层的刚度相配，如面层和基层的刚度差别过大，则面层会由于过大的拉应力或拉应变而过早开裂破坏，各种基层材料，就其强度和刚度而言，大致可分为三个等级。强度和刚度最高的一级中可包括水泥稳定粒料（土）、石灰粉煤灰稳定粒料（土）、石灰土稳定碎石（或砂砾）或石灰稳定砂砾土、沥青碎石（混合料）及沥青贯入式碎石（该两种含沥青的材料仅指在较低温度下）。强度和刚度中等的一级中可包括水泥土、石灰粉煤灰土、石灰土、级配碎石和填隙碎石。强度和刚度最低的是级配砾石和级配碎砾石。当然，在同一等级中的不同材料的强度和刚度也是有明显差别的，例如，水泥稳定粒料和石灰粉煤灰粒料的强度和刚度大致相同，但它们的强度却明显高于石灰土碎石和石灰砂砾土，又如，同样是石灰粉煤灰粒料，石灰粉煤灰矿渣的强度大于石灰粉煤灰碎石，而后者的强度又大于石灰粉煤灰砂砾。因此．在沥青面层下，应该选用结合料稳定材料做基层，特别是用水泥或石灰粉煤灰等稳定的粒料。

在普通道路上，沥青面层一般较薄，整个路面的承载能力将主要依靠基层来满足。这就要求基层材料具有较高的强度和刚度，而且基层的厚度也要较大。使用强度大、承载能力高的基层，以适应较薄的沥青面层，或适当减薄沥青面层，在我国的具体情况下有很大的现实意义和经济意义。对于普通道路，采用水泥混凝土路面时，也希望采用强度大、承载能力高的基层。在重交通道路、一级公路和高速公路上，基层材料还应该有高的抗疲劳破坏能力。就各种材料的抗疲劳破坏能力而言，由强到弱的排序为：沥青混凝土、沥青碎石、石灰粉煤灰粒料（矿渣、碎石、砾石）、水泥粒料（碎石、砾石、砂砾土）以及石灰土粒料或石灰粒料土。

（二）有足够的水稳性和冰冻稳定性

沥青面层，特别是喷洒型（即俗称的层铺法）的沥青面层处治和沥青贯入式面层，往往是透水的，尤其在使用初期，其透水性较大。因此，雨季表面水有可能透过沥青面层进入基层和底基层，也可能从两侧路肩或路面与路肩的结合处以及中央分隔带缘石（通常是预制混凝土块）与路面结合处透入路面结合层中。如果沥青面层产生了裂缝，表面水更将从裂缝透入路面结构层中。在地下水位接近地表的地段，特别在路面填土不高时，地下水可通过毛细作用进入路面结构层；在冰冻地区，由于冬季水分重分布的结果，路基上层和路面底基层都可能处于潮湿或过分潮湿状态。沥青面层虽不是完全不透水的，但却能阻碍路面结构层和土基中的水分蒸发。调查试验表明，水分从沥青面层蒸发出来，要比透进去困难得多，慢得多。

水泥混凝土路面面板，由于横缝、纵缝及胀缝的存在，尽管广泛采取填缝料灌缝密封，但事实上表面水不可避免地沿缝进入基层、底层甚至路基。通常情况下，水进入基层顶面，并滞留在那里，在高速行车作用下产生高压水，对基层顶面产生冲刷，致使板下脱空、碎裂、断板。

进入路面结构层的水（包括气态水）能使含土较多、土的塑性指数较大的基层或底基层材料的含水量增加及强度大大降低，从而导致沥青路面过早破坏，或刚性路面损坏。在冰冻地区，这种水造成的危害更大。因此，必须用水稳性好的材料做路面的基层和底基层。

就各种基层材料的水稳性而言，水泥粒料的水稳性最好，石灰粉煤灰粒料次之，细土含量多且塑性指数大的级配碎石和级配砾石的水稳性最差，水泥处治粒料及石灰处治粒料土的水稳性随其中细土含量的增加及其塑性指数增大而降低。

必须特别注意，在确定基层材料的强度时，必须考虑表面水不可避免地要进入基层的最不利情况。

用于冰冻地区，特别是重冰冻地区的路面基层材料还应该有足够的冰冻稳定性。

在冰冻地区，在地下水位接近地表或路基两侧有长期积水的情况下，如果路基填土高度不大，在冬季土路基中会发生水分重分布，在0～-3℃温度下，长期滞留水的土层会形成严重的聚冰现象，土层会有很多冰晶体，甚至冰夹层，这层土常称做路基中的聚冰带。到春融期间该聚冰带化冻时，土层变得过分潮湿，使土基的强度急剧下降。如果在这种可能变得过分潮湿的土基上（例如含细土较多的粒料土、石灰土、水泥土等）直接铺筑与土基相接触的路面结构层的材料，将产生明显的毛细水作用。在这种材料层内也会发生水分重分布现象。如这些材料层又位于冰冻深度范围，在这些材料层内也可能发生聚冰带，到春融化冻期间，这些材料层强度也会明显下降，导致路面整体承载能力明显下降，甚至发生破坏。

三、水泥稳定碎石施工要点

我单位最近承接的几条高速公路都是采用水泥稳定碎石作为路面基层，笔者参加了本期路面基层的施工，根据施工经验，认为水泥稳定碎石施工时应注意处理好以下几个问题：

（一）材料拌和场的选址

材料拌和场的位置及数量应根据所承担施工段落长度而具体确定。由于受水泥凝结时间限制，应保证水泥混料从拌合开始到摊铺结束在1h内完成。一般一个材料拌合场院单侧运输最远距离应不超过12km为宜，材料拌和场的选址还要考虑电力、交通、水资源等综合因素。一是目前路面基层厚度。每个断面需要材料数量较多，一台摊铺机摊铺较为费力，对摊铺机本身损害较大。二是由于送料距离较宽，摊铺机铰笼送料过程中，随着送料距离变长，材料间阻力加大，逐渐产生离析现象，影响水泥碎石成型后整体强度及平整度。

（二）材料及材料级配范围的选择

水泥碎石混合料的离析是影响其整体强度的主要原因，也是影响其碾压成型后表面平整度的主要因素。如何减少离析，提高水泥稳定碎石整体质量，就需从材料选择着手控制。通常选作水泥稳定碎石的碎石料有两种：一是将碎石混合料直接投入使用；二是采用规格材料掺配至级配范围再投入使用。从施工时试验数据看，规格料掺配比较容易控制级配，每天的试验数据比较稳定，均在级配范围中值上下波动。混合料很难完全满足材料级配要求，都需或多或少添加些细集料。而一般工程需要材料数量较大，加上受工期限制，材料生产厂家不能太少，而各生产厂家材料石质及生产设备性能混合料级配变化又比较大，再者，相同材料运至拌和场后，由于受场地限制，材料堆放较高，这又是一个粗细集料分离过程。综上述，水泥稳定碎石基层材料应采用规格料掺配至级配范围进行施工。

（三）拌和时含水量的控制

众所周知，只有当材料处于最佳含水量状态，材料才容易达到最大压实。石安线补充技术规范规定水泥稳定碎石混合料在拌和时，含水量应比最佳含水量高1～2个百分点以补偿运输及摊铺时的水分损失。从施工过程看，一般水泥混合料从拌和结束到碾压开始最长时间不应超过2h。通过含水量试验，水泥混合料含水量损失随时间及气温不同在0.3～1.0个百分点内变化。由于水泥碎石混合料受时间限制，含水量过大后，不能靠凉晒来调解水份。只能清除旧料，更换新料填补，所以在拌和时水泥碎石混合料含水量比最佳含水量高0.5～1.0个百分点足已。

（四）底基层表面湿润及清扫

由于水泥稳定碎石透水性较大，在铺筑水泥稳定碎石基层前，底基层表面一定要清扫干净，特别是粘附在其表面的有塑性的细集料或浮土。避免在两个结构层之间形成夹层。水泥稳定碎石摊铺以后，究竟取多长作为一个成碾压段落过长，受天气影响，段落两端混合料的水份及水泥硬化程度不同，造成压实系数不一致，也会影响平整度。一般说，应根据天气情况及摊铺机行驶速度来综合考虑。

（五）碾压段落之间接头的处理

由于压路机在碾压时，对铺筑材料有个推移过程，停机处易产生拥包现象，处理不好将严重影响其表面平整度。我们在施工中通过反复试验、观察，采取以下两点措施后拥包现象基本消除：一是稳压机械必须是低档慢速。二是压路机在碾压时，前后两遍停机不应在一个断面上，要错开，同一遍数在不同的位置停机点也应呈阶梯形错开。这样就把每个断面上重复停机产生的拥包分解在2～3m范围内。碾压下一段落时，利用震动式压路机横向碾压即可将拥包基本消除达到规范要求的平整度。

三、结语

工程的质量管理是一个系统工程，要提高其工程质量就需要从材料关入手，认真按规范进行各道工序的施工，仔细分析各道工序施工中出现的对工程质量不利的因素，并实行有效措施去解决它，就会建造出高质量的工程。

参考文献

[1]公路路基施工技术规范（JTJ034-2000）[S]．人民交通出版社，2000．

[2]沙庆林．高等级公路半刚性基层沥青路面[M]．人民交通出版社，1997．

作者简介：韦程（1977－），男（壮族），广西融水人，广西柳州市万通路桥建设工程有限公司融水分公司助理工程师，研究方向：工程建设施工与管理。