水泥稳定碎石基层施工的质量控制

　　摘要：本文简要介绍道路工程水泥稳定碎石基层施工前的材料质量要求、混合料设计等多项准备工作，以及施工过程的质量控制。
　　关键词：水泥稳定碎石基层；材料质量；混合料设计；质量控制
　　
　　水泥稳定碎石是以水泥、碎石为原料，以适当的级配和配比进行拌合、摊铺、碾压形成的道路基层结构。由于此种结构层仍属于半刚性材料，相比城市基础设施道路工程中常用的二灰结石基层而言，具有早期强度高、质量稳定性好、整体刚度大的优点，但同时具有抗形变能力差、易产生温差和干缩裂缝的特点。
　　随着我们城市化进程的加快，许多市政基础设施工程在前期大规模粗放性建设之后，逐渐暴露出很多问题，如道路开裂、下沉、窨井及横穿管回填下沉等，尤其是道路工程中二灰结石路面基层的质量控制问题，存在材料质量难保证（由于环保要求，作为电厂残留的粉煤灰含硫量已多数偏高）、施工工艺落后，这些都严重影响了道路的整体工程质量。作为公路交通工程，已很成熟的水泥稳定碎石正成为原二灰结石路面基层的最佳替代品。
　　1水泥稳定碎石基层施工准备前的质量控制
　　在水泥稳定碎石混合料中，水泥是活性材料，水泥剂量的多少直接影响基层的强度，也影响其收缩变形。集料是水泥稳定碎石基层的主体，它与基层强度有着密切的关系，对强度影响的大小取决于集料本身的质量。级配是集料的一个主要内容，使用最佳级配还可以控制水泥的用量。因此，合理的配合比设计是保证水泥稳定碎石基层施工质量的基础。水泥稳定碎石的施工质量关键还在于合理的施工工艺。
　　1.1材料要求
　　（1）水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石路面基层施工，禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其它受外界影响而变质的水泥。路面基层宜采用强度等级较低的水泥，宜采用标号32.5级或42.5级的水泥；水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求；要求水泥初凝时间大于3h、终凝时间不小于6h。如采用散装水泥，在水泥进场入罐时，要了解其出炉天数。刚出炉的水泥，要停放七天，且安定性合格后才能使用，夏季高温作业时，散装水泥入罐温度不能高于50℃，高于这个温度，若必须使用时，应采用降温措施。
　　（2）碎石：碎石的最大粒径为31.5mm，轧石场轧制的材料应按不同粒径分类堆放，以利施工时掺配方便，采用的套筛应与规定要求一致。基层用级配碎石备料建议按粒径9.5～31.5mm、粒径4.75～9.5mm、粒径2.36～4.75mm和粒径2.36mm以下四种规格筛分加工出料。水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值应不大于28%，针片状含量宜不大于15%。集料中有机质含量不应超过2%，集料中硫酸盐含量不应超过0.25%。
　　（3）水：凡饮用水皆可使用，遇到可疑水源，应委托有关部门化验鉴定。
　　1.2水泥稳定碎石混合料组成设计
　　（1）取工地实际使用的集料，分别进行筛分，按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例。要求组成混合料的级配应符合设计的规定。
　　（2）水泥稳定碎石的配合比应符合设计要求，一般为4.5%水泥稳定碎石配合比为：水泥：碎石=4.5：100；4.0%水泥稳定碎石配合比为：水泥：碎石=4：100。
　　（3）为减少基层裂缝，必须做到三个限制：在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量。具体要求水泥剂量不应大于5.5%、集料级配中0.075mm以下颗粒含量不宜大于4%、含水量不宜超过最佳含水量的1%。
　　（4）根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定碎石混合料，按要求压实度（重型击实标准，97%）制备混合料试件，在标准条件下养护6天，浸水一天后取出，做无侧限抗压强度。
　　（5）水泥稳定碎石试件的标准养护条件是：将制好的试件脱模称重后，应立即放到相对湿度95%的养护室内养生，养护温度为20℃±2℃。养生期的最后一天（第七天）将试件浸泡在水中，在浸泡水之前，应再次称试件的质量，水的深度应使水面在试件顶上约2.5cm，浸水的水温应与养护温度相同。将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸去试件表面的可见自由水，并称试件的质量。前六天养生期间试件质量损失（指含水量的减少）应不超过10g，质量损失超过此规定的试件，应予作废。
　　（6）水泥稳定碎石7天浸水无侧限抗压强度代表值应满足：4.5%水稳碎石7天龄期无侧限抗压强度大于3.0MPa；4.0%水稳碎石7天龄期无侧限抗压强度大于2.5MPa。
　　2水泥稳定碎石试验段施工过程中的质量控制
　　2.1测量
　　对道路路面底基层的表面进行浮土、积水清除后，进行测量放样。用消石灰标出摊铺宽度，并在内侧固定与压实厚度等厚的方木，防止碾压时基层向外侧推移，保证基层边部压实质量。同时根据基层标高和松铺系数，在道路左右两侧架好摊铺高程钢丝（钢丝拉力≥800N）。
　　2.2混合料的拌和
　　开始拌和前，拌和场的备料应能满足3～5天的摊铺用料。每天开始搅拌前，应检查场内各处集料的含水量，计算当天的配合比，外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。实际的水泥剂量可以大于混合料组成设计时确定的水泥剂量约0.5%，但是，实际采用的水泥剂量和现场抽检的实际水泥剂量应小于5%。同时，在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手，不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。每天开始搅拌之后，出料时要取样检查是否符合设计的配合比，进行正式生产之后，每1～2小时检查一次拌和情况，抽检其配比、含水量是否变化。高温作业时，早晚与中午的含水量要有区别，要按温度变化及时调整。拌和机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。一定要配备带活门漏斗的料仓，由漏斗出料直接装车运输，装车时车辆应前后移动，分三次装料，避免混合料离析。
　　2.3混合料的运输
　　运输车辆在每天开工前，要检验其完好情况，装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要，并略有富余。应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。车上的混合料应予以覆盖，减少水分损失。如运输车辆中途出现故障，必须立即以最短时间排除，当有困难时，车内混合料不能在初凝时间内运到工地，或碾压完成最终时间超过2h时，必须予以废弃。
　　2.4混合料的摊铺
　　摊铺前应将基层下层适当洒水湿润；对于基层下层表面应喷洒水泥净浆，按水泥质量计，宜不小于（1.0～1.5）kg/m2。水泥净浆稠度以洒布均匀为度，洒布长度以不大于摊铺机前30m～40m为宜。摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况，而且每天坚持重复此项工作。调整好传感器臂与导向控制线的关系，严格控制基层厚度和高程，保证路拱横坡度满足设计要求。摊铺机宜连续摊铺，如拌和机生产能力较小，在用摊铺机摊铺混合料时，应采用最低速度摊铺，禁止摊铺机停机待料。根据经验，摊铺机的摊铺速度一般宜在1m/min左右。基层混合料摊铺应采用两台摊铺机梯队作业，一前一后应保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致等，两机摊铺接缝平整。摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中。
　　2.5混合料的碾压
　　每台摊铺机后面，应紧跟三轮或双钢轮压路机，振动压路机和轮胎压路机进行碾压，一次碾压长度一般为50m～80m。碾压段落必须层次分明，设置明显的分界标志，有监理旁站。碾压应遵循生产试验路段确定的程序与工艺，注意稳压要充分，振压不起浪、不推移。压实时，可以先稳压（遍数适中，压实度达到90%）→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压，压至无轮迹为止。碾压过程中，可用核子仪初查压实度，不合格时，重复再压（注意检测压实时间），碾压完成后用灌砂法检测压实度。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车，以保证水泥稳定碎石层表面不受破坏。碾压宜在水泥终凝前及试验确定的延迟时间内完成，并达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹。为保证水泥碎石基层边缘强度，应有一定的超宽。
　　3质量验收
　　水泥剂量的测定用料应在拌和机拌和后取样，并立即（一般规定小于10min）送到工地试验室进行滴定试验。水泥用量除用滴定法检测水泥剂量要求外，还必须进行总量控制检测。即要求记录每天的实际水泥用量、集料用量和实际工程量，计算对比水泥剂量的一致性。水泥稳定碎石的质量控制要求应符合设计要求及《城镇道路施工与质量验收规范》的规定。

《水泥稳定碎石基层施工的质量控制》

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