文｜厦门金承建设工程有限公司 孙鹏

1.水泥稳定碎石层基层概述

水泥稳定碎石时用过利用以水泥为代表的胶凝材料、以砂浆为代表的灰浆材料对级配碎石骨料之间的空隙进行有效填充，并在水泥砂浆凝固的过程中依上述三种材料共同形成板状结构。水泥稳定碎石基层则是利用水泥稳定碎石摊铺而成的道路基层，实验证明水泥稳定碎石基层不仅在施工完成后的初期具有较高的强度，而且其强度还会随着时间的推移呈现出缓慢增加的趋势，故因其较高的稳定性、抗冻性、防渗性等性能指标，目前已被广泛应用于市政道路建设之中。

水泥稳定碎石基层还具有如下几项特点：第一，加工水泥稳定碎石所需的各项原材料来源广泛，这便使得水泥稳定碎石家加工企业遍布大江南北，产品价格较为低廉故能够被大量使用在市政道路工程中。第二，水泥稳定碎石基层初凝后强度跃升较高，十分符合我国市政道路建设中对于工期的要求，其仅在7D 养护后便可得到2.0mpa 的强度指标。第三，随着半自动摊铺机、各型碾压设备的相继被研发，水泥稳定碎石基层的施工速度得到了大幅攀升，只要拥有足够的施工机械理论上水泥稳定碎石基层的施工速度可以被“无限扩大”，并且施工质量也可得到保证。第四，在加工水泥稳定碎石时，仅需根据配比公式对水泥、砂浆、石料等原材料的配比进行调整，便可获得相应强度的水泥稳定碎石，从而进一步拓宽了材料的适用性。

虽然，水泥稳定碎石具有如此的优势，但其在使用过程中也会出现类似于基层表面磨损严重、骨料剥离、干缩裂缝等问题，而上述问题都与水泥稳定碎石基层施工过程中把关不严有关。本文将从材料选择、运输、摊铺、碾压、养护等水泥稳定碎石基层施工全过程进行分析和研究，并针对部分质量控制要点开展论述。

2.材料供货商筛选的控制要点

目前，市政道路中所使用的水泥稳定碎石均由专业建材生产单位进行加工拌和，其生产和加工环节的质量得到了有效的保证，但在确定材料供应商时可通过以下几点来判断所加工的成品质量是否过关。首先，在水泥稳定碎石混合骨料加工过程中需添加大量的淡水从而确保产品的最佳含水量，故在加工厂内是否有充足且清洁的水源进行加工作业，保障加工产品质量的关键因素之一。其次，由于碎石、水泥的原材料本身具有一定的含水量，而在加工过程中上述集料本身所含有的天然含水量已被计算到成本的总体含水量之中，故加工厂内是否拥有足够封闭空间用以堆放加工材料可被视作另一关键因素。最后，加工厂在搅拌加工水泥稳定碎石时必须随时对出料进行检测，因此一套现代化自动化的产品性能指标检测设备也可用于评判企业加工能力。

同时，在供货价格和产品质量上并无明显差距的多家供货商时，可选择运输距离较近、交通线路流程、配送能力强的供货商。

3.运输阶段质量控制要点

由于目前城市建设项目的环境污染控制要求较高，绝大多数城市已经全面禁止了在施工道路的施工现场进行水泥稳定碎石的制作搅拌，故市政道路的水利稳定碎石必须使用运载车辆将位于城郊甚至更远处的搅拌厂所拌和的骨料运输至施工现场。因此，运载车辆装载骨料、运输、卸载等环节均须环环紧扣，以确保骨料质量满足设计要求。

其一，在运输前应当根据骨料供应商与施工现场的距离、道路条件、交通拥堵情况等合理选择运输路线，尤其是避免选择部分易拥堵的路段；桥梁、道路荷载标准低于运载车辆载荷的路段；对通行车辆有限宽、限高等限制的路段。在确定运输线路后施工单位可事前安排一台运输车辆对拟定线路进行实地踏勘，从而确认路线的可行性。部分城市运输车辆由于受到城市交通管制措施的限制，施工前还需将运输线路征得交警部门的同意，并将参与运输的车辆数量、运输时间等关键信息进行备案。

图1 自卸运载车

其二，参与运载的车辆亦选择运载量大、有封闭舱室的自卸型运输车辆，在装载混合骨料前应对舱室进行彻底的清洗，并排干清洗时在舱室内残留的积水，从而确保舱室内残留物对所需运输混合骨料的印象。在装载混合骨料时应当自前向后进行装填，切不可一次性将运载车辆的舱室装满，每次装料后运载车辆可向前或向后移动车辆，多次往复这一装载流程直至混合骨料装满整个舱室，此举可大大降低骨料在装载过程中产生的离析现象。同时，运输过程中具有封闭舱室的运载车辆可关闭舱室，而部分半封闭的运载车辆可用篷布对舱室进行覆盖，从而减少混合骨料在运输过程的水分损失。

其三，根据每次摊铺工程所需的混合骨料数量合理规划骨料运载计划，摊铺开始时等候供料的运输车辆不得少于3 辆，正式摊铺过程中候料的运输车辆不得小于5 量。对于部分因交通拥堵或车辆故障而导致的运输时间超过水泥稳定碎石骨料初凝时间的，必须对所运载的骨料予以报废处理。

4.摊铺阶段质量控制要点

目前市政道路施工中的水泥稳定碎石基层的摊铺工作基本由半自动摊铺机完成，施工人员仅需操作摊铺机进行摊铺作业，并确保摊铺机料仓内存有足量的水泥稳定碎石骨料即可，但通过对部分摊铺资料事故的成因分析，造成摊铺效果不佳的主要成因有机械设备操作不佳、摊铺机与运料机配合不协调以及设备内部故障等。在摊铺工作开始前务必对简要铺设的道路路面进行清理，确保路面平整且无杂物。

首先，摊铺机料仓内的水泥稳定碎石骨料在被送入布料器前需要空转一定的行程，此间摊铺机所摊铺的基层厚度和骨料量源源不断满足设计要求，故在进行摊铺前须提前将摊铺机移至需要摊铺路面前方约30cm 处，以便正式摊铺时所吐出的水泥稳定碎石骨料达到要求。摊铺机的行走速度、摊铺宽度、摊铺厚度等工作参数须提前进行设定，并可通过一段试验路段进行验证相关设施的合理性。

其次，在摊铺过程中运料机应随时待命进行补充骨料，在补充骨料时不得出现摊铺机料仓见底的现象，从而避免摊铺脱节或前后两侧摊铺料搅拌不均而造成的基层开裂问题。同时，在摊铺机工作时须安排多名工作人员对摊铺机的料仓和布料器进行观察，如发现上述关键零部件内出现卡料、离析等问题及时予以处理。

最后，鉴于部分基层摊铺宽度超过设备的最大摊铺宽度，此时则需安排两台或多台摊铺机进行同步作业。在进行多机同步作业时，所有摊铺机的工作参数须设置成相同数值，每天摊铺机的出料线前后距离不亦超过20cm，左右距离因完全重合。在多机同步摊铺后应立即安排碾压机对两道基层的拼接处进行碾压，以保证接缝处混合料的密实度。

图2 摊铺机配合运载车辆作业

在摊铺结束后施工人员可在最后一斗摊铺机的作业面前后抽取少量骨料，以供后期相关强度试验之用。

5.碾压节点质量控制要点

碾压作为水泥稳定碎石基层施工中确保基层密实度和平整度的一道关键工序，在施工过程中既不能用力过猛将水泥稳定碎石压碎，又不可用力不足从而导致密实度不符合设计要求，故为了使得水泥稳定碎石基层达到竣工验收的标准，可从碾压速度、碾压顺序和碾压设备的振幅和频率等多方面着手。

整个水泥稳定碎石基层的碾压施工可分为初次碾压、二次碾压及最终碾压等三个阶段，由于不同碾压阶段对于水泥稳定碎石稳定层所需达到的效果不同，故每阶段均需采用不同的碾压机械进行施工。为使得施工过程中能够更加明确不同型号碾压机械所产生的碾压效果，现将部分碾压机械进行比对，详细情况详见表1。

通过表1的分析可知，在水泥稳定碎石基层摊铺后初次碾压时应当采用着重强化基层垂直方向的密实度，并加强基层与路基底部的垫层之间的结合度，为此应当采用钢轮碾压机对水泥稳定碎石基层进行静力碾压，此种碾压工艺还可确保基层向两侧的位移量处于可控范围。在使用钢轮碾压机对基层进行2 到3 轮静力碾压后，水泥稳定碎石基层竖直方向上的密实度已经达到了一定的数值，此时骨料之间的密实度还有所欠缺，可采用振动方式进一步强化基层内部骨料之间的密实度，并通过调节振动式碾压机的振动频率可对基层内部骨料之间的空隙有着较好的降低作用。通过大量实践证明当振动碾压机的振幅和频率分别被控制在0.4mm 至0.6mm 和4000Hz 至4500Hz 之间时最有利于骨料内部压实度的提高，且不易产生水泥砂浆与碎石骨料的分离。最后，利用密实度检测设备对基层的密实度进行检测，并采用胶轮式碾压设备对水泥基层的表面进行最终定型，从而发挥胶轮在碾压过程中对基层表面骨料颗粒的挤压和揉搓作用，使面层的骨料颗粒重新排列成嵌挤结构。

鉴于部分水泥稳定碎石基层的厚度较高，如每次摊铺厚度超过20cm 则即便是采用多次碾压也无法彻底保证基层具有足够的密实度，故当基层厚度超过20cm 时需分层实施水泥稳定碎石基层的摊铺机碾压。在分层摊铺和碾压时，如每层摊铺厚度不足10cm 则也会导致碾压过渡造成“跑浆”等骨料与砂浆分离的问题。综合实验表明每次碾压的厚度控制在15cm 至18cm 之间最为适宜。

考虑到水泥稳定碎石基层在碾压过程需要反复进行多轮次碾压，在开始施工前应当提前规划好碾压设备的行走路线，严禁碾压过程中土壤改变设备行进方向、路线，并且在部分振动型碾压设备工作时不可随意改变设备振幅和频率的设定。

表1 不同碾压机械特征分析表

6.养护阶段质量控制要点

水泥稳定碎石基层在完成碾压后7 天内便可达到较高的设计强度，故相关养护工作主要集中碾压结束后的7 天内。水泥稳定碎石基层在碾压后开始出现之间凝固的现象，但如在凝固过程中如发生基层水分流失过快的问题则将导致基层强度下降。为了减少基层的水分流失可采用塑料薄膜、土工布等材料进行覆盖，在采用不透水的薄膜进行覆盖时，每幅薄膜之间必须有20cm 以上的搭接距离，薄膜覆盖基层后两侧因用重物予以镇压以免薄膜出现卷浮；在采用土工布等透水材料进行覆盖时应当定期对覆盖物进行洒水，从而确保薄膜表面湿润。

图3 碾压作业

由于在不同气候条件下水泥稳定碎石基层的固化时间也存在一定差异性，如在养护期内室外气温低于25 摄氏度亦或是养护期间降雨较多的情况，则可适当延长养护周期以确保水泥稳定碎石基层达到设计强度。

7.结语

随着我国城市化建设的不断推进，市政道路的数量和分布密度也将不断提高，水利稳定碎石基层因其强度高、抗冻性好、防渗性强等优点，其应用的范围将进一步扩大，目前已成为市政道路的重要组成部分。虽然本文就水泥稳定碎石基层的施工过程进行了较为全面的论述，但由于会受到篇幅限制未能就如何改善市政道路垫层与水泥稳定碎石基层之间的结合性以及利用添加剂进一步改善水泥稳定碎石基层强度等方面进行深入研究。水泥稳定碎石基层作为提高市政道路路面平整度和耐用性的重要技术手段，其施工工艺也会伴随着水利稳定碎石集料的改良和施工机械研发得到进一步的完善。