魏永强

【摘 要】本文介绍骨架密实型水泥稳定碎石结构在基层施工中的质量控制，通过试验验证骨架密实型水泥稳定碎石基层的路用性能。

【关键词】水泥稳定碎石；基层；质量控制

0 前言

近年来，在公路工程建设中，水泥稳定碎石基层因其强度高、成型质量好，具有良好的力学性能和板体性而得到了广泛应用。但传统水泥稳定碎石基层在温湿度变化时，极易产生收缩裂缝，缩短道路使用寿命。为了有效改善水泥稳定碎石的抗裂性，白崇公路重铺工程中采用了骨架密实型水泥稳定碎石基层结构，该结构集料用量按嵌挤原理设计，粗集料间形成稳定的框架，细集料填充其框架空隙，从而形成摩阻力、凝聚力和密实度最好的混合料。本文以工程实际，就骨架密实型结构基层施工中各环节的质量控制，通过试验数据验证其路用性能。

1 原材料控制

1.1 水泥

水泥作为稳定剂，其各项指标关系到基层的强度及成型，为保证混合料有足够的时间进行拌和、运输、摊铺和碾压，宜选用初凝时间3h以上和终凝时间6h以上的水泥，快硬、早强水泥以及变质水泥不得使用。同时用于基层的水泥标号不宜太高，宜选用325号或者425号硅酸盐水泥。本工程水泥采用PC32.5复合硅酸盐水泥，经试验检测各项指标满足要求。

1.2 集料

集料是基层混合料获得良好级配的基本保证，其级配和技术指标应满足规范要求，应质地坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质，对眼观可发现的超粒径、山皮石、针片状含量、含泥量、石粉等明显的砂、石料坚决不能进场使用。用于基层的集料不宜含有塑性指数的土，碎石最大粒径不大于31.5mm，压碎值≤35%，有机质含量不超过2%，硫酸盐含量不超过0.25%，0.075mm以下颗粒含量不超过7%。

1.3 水

水应该洁净，不得含有有害物质，一般饮用水可直接使用，施工料场周边河流的水或者浅层地下水需经化验合格后方可使用。

2 配合比设计控制

2.1 集料配比

骨架密实状态是否形成是混合料设计的关键，施工时必须根据进场集料实际级配和混合料配合比进行检验，不宜一个生产配合比用到底。要形成良好的骨架密实性，必须把握好集料合成级配线上4.75mm和0.075mm两个关键筛孔通过率，使稳定碎石的合成配合比曲线粗集料通过率尽量靠近上限，提高粗集料的含量，细集料的通过率靠近下限，减低细料和粉料的含量。本工程集料分为5档，经优化配合比试验，确定的集料施工配合比为碎石（16～31.5）mm：碎石（10～20）mm：碎石（5～10）mm：石屑（0～5）mm：水洗砂（0～5）mm=20%：35%：10%：5%：30%。骨架密实型水泥稳定碎石集料级配组成符合表1要求：

表1 骨架密实型碎石级配范围（方孔筛）

2.2 水泥用量

骨架密实型结构应尽量减少水泥用量，通过优化集料级配设计，在满足设计强度的前提下，通过选择水泥含量相对较低的配合比，以减少半刚性基层干缩、温缩裂缝。在设计中，一般选用能满足7天无侧限抗压设计强度的最小水泥计量作为控制值，考虑到实际大规模施工与室内实验的差异性，建议施工过程中增加1.0%的水泥剂量进行控制。

2.3 最大干密度和最佳含水量

最大干密度和最佳含水量是施工过程两个很重要的控制指标，设计时根据集料级配范围和筛分结果确定各种集料的比例，通过击实试验确定与水泥剂量对应的混合料ρmax和ω0，并绘制含水量—干密度关系曲线图，以指导施工和现场压实度检测。

3 施工质量控制

3.1 拌合楼拌和

骨架密实结构基层材料必须选用有电子计量的拌和设备来保证混合料的级配精度。在开工前，首先标定拌合楼计量系统，调试完后进行试生产，并通过试验验证灰剂量、级配、含水量是否准确，以保证生产精度。本工程采用WBC-500型稳定土厂拌设备，属按重量比控制材料配合比的机型，稳定性好，能满足技术规范要求。

拌和时，设专人对混合料进行检测和质量控制。每天拌和前应检查材料的含水率、碎石的级配等，并根据天气及气温变化的实际情况以及运距等具体因素适时调整加水量，以含水率略大于最佳含水率1%～2%为宜，使混合料运到现场摊铺碾压时的含水率接近最佳含水率。

3.2 装料及运输

施工过程中应根据拌和楼的生产能力及运距、摊铺进度等计划性的配备足够数量且吨位在15T以上的自卸运输车辆，确保施工前后场能够连续、有序、稳定地进行。为避免混合料产生离析，车辆接料时，按车厢的前、后、中三个位置及顺序前后移动，分多次放料。在气温较高、运距较远时，运料车应采用帆布覆盖，防止混合料曝晒水分蒸发而影响摊铺质量。考虑到水泥的延迟时间，车辆装料后应及时运输至摊铺现场，确保混合料具有适宜的摊铺工作性。

3.3 摊铺

摊铺前对底基层全面抽检验收，同时对其表面浮尘、杂物清除干净，并洒水湿润。根据设计厚度和松铺系数确定摊铺厚度，在铺筑直线路段以10m、平曲线路段以5m为一个断面插好钢钎，测量控制高程并用紧线器固定钢丝绳至钢钎，摊铺机启动后沿着钢丝绳高度进行混合料作业摊铺。

摊铺机喂料前检查、确认每车出料时间在水泥的延迟时间之内。施工中，摊铺速度控制在1m/min-1.5m/min左右，行走应尽量匀速、减少停顿。摊铺现场应杜绝车机互等，前后场应协调作业、步调一致。作业中，摊铺机后设专人随时注意摊铺的均匀性，检查平整度和厚度，对局部离析、不平整的路段，及时进行人工修整；对于较规则的带状离析、厚度偏差等应立即查找原因，及时调整消除；同时，要密切关注混合料含水量的变化，及时反馈拌和场进行适当调整。

每日摊铺结束后的末端基层工作缝，采用人工将其切齐，并紧靠混合料一侧放置高度与压实厚度相同的长方木，碾压密实后隔日摊铺混合料时去除。

3.4 碾压

对于骨架密实结构而言，大吨位压路机振动才能达到与试验室振动成型类似的振动频率和强度。白崇公路基层碾压采用了18T双钢轮、20T单钢轮振动压路机和26T重型胶轮压路机组合碾压。按照先轻后重、先边后中、由内到外的原则，碾压时先用双钢轮压路机静压2遍，然后用重型单钢轮振动压路机振压3遍，最后用26T胶轮压路机碾压，直至收光表面无轮迹为止，一次碾压长度控制在50m～80m，速度控制在1.8～2.2km/h。碾压过程中，如表面水分蒸发较快，应及时补洒适量水；如发生“弹簧”、推移、起皮等现象，应采用人工及时翻开并用新拌混合料填补找平，然后重新碾压。

3.5 试验检测

基层设计压实度为98%，以该标段K11+000～K12+000段为例，现场取样做无侧限抗压强度试件26个。压实度经抽检全部符合设计要求，见表2。

表2 压实度检测记录表

3.6 养生

每一段基层铺筑碾压完成后，经抽检压实度合格，即进行养生，养生采用土工布覆盖洒水保湿养生7天，养生期间始终保持基层表面湿润并禁止洒水车以外的其它车辆通行。

3.7 成型质量检测

3.7.1 抗压强度抽检

无侧限抗压强度作为基层的力学性能指标，其结果是判定该日施工的基层是否合格的决定因素。白崇路基层设计强度为3.5MPa，K11+000～K12+000段26个基层无侧限试件标准养生7天后，抗压强度抽检合格，见表3。

表3 无侧限抗压强度记录表

3.7.2 钻芯取样结果

基层7天龄期必须能够取出完整的芯样，否则必须返工处理。对该工程K11+160右、K11+370左、K11+580右、K11+750左、K11+930左钻取芯样，经观察，骨料分布均匀，表面光滑、密实、芯样完整。

3.7.3 基层表面情况

养生结束后，基层表面密实，无松散，没有发现缩缝及开裂现象。

4 结语

白崇公路骨架密实结构基层至2015年底已运营2年时间，经竣工验收检测，各项路用性能完全满足规范和设计要求。尤其是半刚性基层普遍容易出现的横向裂缝该路段至今未发现1条。实践证明，骨架密实型结构良好的集料级配有助于减少水泥用量，从而降低干缩系数，对减少基层裂缝具有良好效果。在实际施工中，由于骨架密实结构对原材料、拌合设备、施工工艺、配合比的控制及水泥用量和动态稳定性等要求更高，要保证混合料施工结束后结构具备骨架密实的特性，仍需要不断完善和改进技术措施来进一步提高施工质量，提高半刚性基层路面的使用寿命。

【参考文献】

[1]JTJ 034—2000，公路路面基层施工技术规范[S].

[2]F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S].

[责任编辑：汤静]