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[摘 要]文章从影响水泥稳定碎石施工质量的原材料，混合料的组成设计，施工和养护过程等方面对其进行了较为全面的论述。
[关键词]水泥 稳定碎石 基层 施工
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0228-01
水泥稳定碎石基层与二灰碎石基层相比具有强度高、刚度大、水稳定性好、适应性广和成型速度快等优点，缺点是由于其结合料为水泥，施工过程中对水泥剂量和含水量等都要严格控制，受拌合机械和人为因素影响施工工艺较难控制，保湿养生条件要求高，否则易产生干缩裂缝等现象。
1.原材料
1.1 水泥种类及要求
水泥稳定碎石基层施工时，为了保证有足够的时间进行运输，摊铺，压实对水泥的终凝时间应有限制，一般要求初凝时间3h以上，终凝时间6h以上，夏季施工时，气温很高表面层的凝结硬化速度很快，水泥终凝时间应尽可能达到10h左右，春秋季施工时水分蒸发缓慢，终凝时间可缩短至6h左右。水泥宜采用标号32.5或42.5的水泥，普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石。
1.2 集料
水泥稳定碎石集料最大粒径不超过31.5mm，采用石灰岩或玄武岩碎石均可，其主要控制指标是压碎值、针片状和颗粒级配。其中要求压碎值不大于30%，针片状不大于15%，本标段采用睢宁张圩1#碎石（中碎）、2#碎石（小碎）和石屑和新沂产的黄砂4种材料，压碎值和颗粒级配满足要求。实践证明掺配组成混合料由3-4种大小不同粒级的集料掺配而成的混合料其级配接近级配中值，能够保证混合料的强度相对稳定，不产生大的变化。
1.3 水为饮用水
2.混合料组成设计
2.1 混合料集料级配
《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000提供了三种级配范围，本标段采用《路面基层施工技术规范》中3号级配。
2.2 料源的控制
料源的稳定是混合料获得良好级配的基本保证。相对于沥青面层的料源来讲，基层的料源由于生产企业的规模相对偏小，机械化程度不高，因而造成石料加工质量普遍不够稳定。存在最大粒径超标现象以及石屑加工偏粗的问题，这两方面都对基层的施工质量造成了很大的影响。集料最大粒径越大，则摊铺的平整度越难以达到，且容易出现分层离析现象，摊铺机也易损坏。故施工中要严把材料进场关。对每批进场的原材料都要进行检测，控制好进场集料粒级和其小于0.075mm的颗粒含量。
2.3 水泥剂量的选取
按《公路路面基层施工技术规范》要求，水泥稳定碎石基层7d无侧限抗压强度应达到3.0～4.0Mpa。试验室应同时配制水泥剂量为3.5%，4.0%，4.5%，5.5%，6.5%的混合料进行击实和无侧限强度试验，其中集料均按接近级配范围中值配料，根据无侧限抗压强度和水泥剂量的关系曲线选择合适的水泥剂量。
2.4 水泥稳定碎石含水量的测定
含水量的测定一般采用烘干法测定，而对于水泥稳定粒料来说水泥与水拌和就要发生水化作用，在较高稳度下水化作用发生得较快。如先将混合料放入烘箱中，再启动烘箱升温，则在升温过程中水泥与水的水化作用发生得较快，而烘干法又不能除去已于水泥发生水化作用的水，这样得出的含水量往往偏小。所以应提前将烘箱升温到110℃，使含水泥的混合料一开始就能在110℃的环境下进行烘干。
2.5 延迟时间的测定
水泥稳定碎石从加水拌和到碾压终了的延迟时间对水泥稳定碎石的强度和所能达到的干密度有明显的影响。延迟时间愈长，混合料的强度和干密度的损失愈大。延迟时间对混合料强度的影响取决于两个因素，即水泥的品种和土质。在土质不变的情况下，用终凝时间短的水泥时，延迟时间对混合料强度损失的影响大；所以在施工前必须做延迟时间对混合料强度的影响试验，确定控制延迟的时间。
3.施工控制
3.1 下承层准备
水泥稳定碎石铺筑前应认真检查底基层的质量指标，无误后将底基层表面清扫干净，如表面过干应洒水，以湿润为度。
3.2 混合料拌和
本标段水泥稳定碎石采用集中拌和法施工。在拌和厂用稳定土拌合机拌合，试验室每天开机前应根据天气变化随时检测材料含水量，调整配比用水量，拌和厂拌和混合料做到配料准确，水泥剂量应不室内试验确定的剂量增加0.5%，出厂混合料含水量最大于最佳含水量1%-2%。拌合站及时与现场施工人员保持联系，使拌和常混合料拌和与现场用量相匹配。每天开始拌和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，每小时检查一次拌和情况，抽查水泥剂量，含水量，特殊情况随时检查。
3.3 混合料运输
运输车辆在开工前要检查其完好情况，装车前应将车厢清扫干净。运输车数量要满足拌和出料与摊铺的需要，并略有富余。车上混合料应覆盖，防止混合料因阳光照射失水或雨淋，降低混合料的质量。如运输车辆途中出现故障，必须以最短的时间排除，如果超过水泥的初凝时间（3小时）该车混合料不能使用。
3.4 混合料摊铺碾压
3.4.1 混合料摊铺
水泥稳定碎石摊铺前首先进行测量放样，严格控制基层厚度和高程。摊铺前检查摊铺机的各部位运行情况，确保摊铺机在施工中运行正常，摊铺机应连续作业，严禁摊铺机停机待料。采用两台摊牌铺机梯队作业时，两台摊铺机一前一后保持距离10-15m，速度一致，摊铺厚度一致，松铺系数一致，路拱横坡度满足设计要求，两台机摊铺接缝平整。摊铺机应连续作业，摊铺速度不宜大于2米每分钟，如生产能力达不到，应采用低速摊铺，速度宜控制在1米每分钟左右，严禁摊铺机停机待料。
3.4.2 水泥稳定碎石混合料的碾压
摊铺过后，一旦有了碾压工作面，碾压应紧跟摊铺机，及时进行初压，以防混合料水分挥发，保证结构层在最佳的含水量下成型。碾压段落必须层次分明，设置明显的初压、复压和终压的分界标志，并做到每次碾压超过分界线。
碾压完成后及时用灌砂法检测压实度，压实度不合格时，重复再压，并查找原因。安排专人记录碾压遍数、开始和结束时间，并随时掌握制定碾压程序和工艺的执行情况。
3.5 水泥稳定碎石基层的养护
每段水泥稳定碎石碾压完成并经压实度检测合格后，应立即开始养生。养生温度对水泥稳定混合料的强度有很明显的影响。养生温度越高，水泥稳定混合料的强度也越高。水泥稳定碎石与二灰碎石相比，更需要加强养护。因为水的散失将影响其正常的水化反应，从而影响凝结硬化后形成的强度。特别是气温较高时，基层表面水分更易蒸发，造成日后该薄层在车轮碾压下容易松散。养护的方法有多种，比如养护毯覆盖洒水养护，薄膜覆盖养生等。本标段采用养护毯养护，用洒水车洒水养生，洒水车采用雾式喷头，不得用高压式喷头，以免破坏基层结构，要保证整个养生期间保持基层表面湿润状态，直到上一层结构层施工前才能移走养护毯。
基层养生期间应封闭交通，严禁一切车辆通行，养生结束后应尽快铺筑上层路面结构层，未铺筑面层的路段不得开放交通。
3.6 施工中如何减少裂缝的产生
水泥稳定碎石材料为半刚性材料。但半刚性基层材料的缺点是抗变形能力低、脆性大，在温度或湿度变化时易产生开裂，形成路面反射裂缝，从而导致面层水下渗，积聚在基层与面层之间，在车辆荷载作用下，导致面层出现破坏。因此，为了减少裂缝的产生，尽量减少粉料含量，粉料（小于0.075mm）的含量越多，水泥稳定碎石的收缩愈大；水泥剂量控制在6%以内，超过6%干缩系数会增大；良好的集料级配有助于减少水泥用量，从而降低干缩系数。碾压含水量不宜超过最佳含水量的1%，因含水量越大，则水泥稳定碎石蒸发散失的水分愈多，形成的裂缝愈大；基层养生完毕，后应即进行下封层或喷洒透层油，随后尽早铺筑面层，保证基层不继续失水，引起干缩裂缝。
由于水泥稳定碎石具有强度高，水稳定性好的特点，能与高等级公路日益提高的设计承载能力相适应，因此，水泥稳定碎石结构正得到越来越广泛的应用。
[关键词]水泥 稳定碎石 基层 施工
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0228-01
水泥稳定碎石基层与二灰碎石基层相比具有强度高、刚度大、水稳定性好、适应性广和成型速度快等优点，缺点是由于其结合料为水泥，施工过程中对水泥剂量和含水量等都要严格控制，受拌合机械和人为因素影响施工工艺较难控制，保湿养生条件要求高，否则易产生干缩裂缝等现象。
1.原材料
1.1 水泥种类及要求
水泥稳定碎石基层施工时，为了保证有足够的时间进行运输，摊铺，压实对水泥的终凝时间应有限制，一般要求初凝时间3h以上，终凝时间6h以上，夏季施工时，气温很高表面层的凝结硬化速度很快，水泥终凝时间应尽可能达到10h左右，春秋季施工时水分蒸发缓慢，终凝时间可缩短至6h左右。水泥宜采用标号32.5或42.5的水泥，普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石。
1.2 集料
水泥稳定碎石集料最大粒径不超过31.5mm，采用石灰岩或玄武岩碎石均可，其主要控制指标是压碎值、针片状和颗粒级配。其中要求压碎值不大于30%，针片状不大于15%，本标段采用睢宁张圩1#碎石（中碎）、2#碎石（小碎）和石屑和新沂产的黄砂4种材料，压碎值和颗粒级配满足要求。实践证明掺配组成混合料由3-4种大小不同粒级的集料掺配而成的混合料其级配接近级配中值，能够保证混合料的强度相对稳定，不产生大的变化。
1.3 水为饮用水
2.混合料组成设计
2.1 混合料集料级配
《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000提供了三种级配范围，本标段采用《路面基层施工技术规范》中3号级配。
2.2 料源的控制
料源的稳定是混合料获得良好级配的基本保证。相对于沥青面层的料源来讲，基层的料源由于生产企业的规模相对偏小，机械化程度不高，因而造成石料加工质量普遍不够稳定。存在最大粒径超标现象以及石屑加工偏粗的问题，这两方面都对基层的施工质量造成了很大的影响。集料最大粒径越大，则摊铺的平整度越难以达到，且容易出现分层离析现象，摊铺机也易损坏。故施工中要严把材料进场关。对每批进场的原材料都要进行检测，控制好进场集料粒级和其小于0.075mm的颗粒含量。
2.3 水泥剂量的选取
按《公路路面基层施工技术规范》要求，水泥稳定碎石基层7d无侧限抗压强度应达到3.0～4.0Mpa。试验室应同时配制水泥剂量为3.5%，4.0%，4.5%，5.5%，6.5%的混合料进行击实和无侧限强度试验，其中集料均按接近级配范围中值配料，根据无侧限抗压强度和水泥剂量的关系曲线选择合适的水泥剂量。
2.4 水泥稳定碎石含水量的测定
含水量的测定一般采用烘干法测定，而对于水泥稳定粒料来说水泥与水拌和就要发生水化作用，在较高稳度下水化作用发生得较快。如先将混合料放入烘箱中，再启动烘箱升温，则在升温过程中水泥与水的水化作用发生得较快，而烘干法又不能除去已于水泥发生水化作用的水，这样得出的含水量往往偏小。所以应提前将烘箱升温到110℃，使含水泥的混合料一开始就能在110℃的环境下进行烘干。
2.5 延迟时间的测定
水泥稳定碎石从加水拌和到碾压终了的延迟时间对水泥稳定碎石的强度和所能达到的干密度有明显的影响。延迟时间愈长，混合料的强度和干密度的损失愈大。延迟时间对混合料强度的影响取决于两个因素，即水泥的品种和土质。在土质不变的情况下，用终凝时间短的水泥时，延迟时间对混合料强度损失的影响大；所以在施工前必须做延迟时间对混合料强度的影响试验，确定控制延迟的时间。
3.施工控制
3.1 下承层准备
水泥稳定碎石铺筑前应认真检查底基层的质量指标，无误后将底基层表面清扫干净，如表面过干应洒水，以湿润为度。
3.2 混合料拌和
本标段水泥稳定碎石采用集中拌和法施工。在拌和厂用稳定土拌合机拌合，试验室每天开机前应根据天气变化随时检测材料含水量，调整配比用水量，拌和厂拌和混合料做到配料准确，水泥剂量应不室内试验确定的剂量增加0.5%，出厂混合料含水量最大于最佳含水量1%-2%。拌合站及时与现场施工人员保持联系，使拌和常混合料拌和与现场用量相匹配。每天开始拌和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，每小时检查一次拌和情况，抽查水泥剂量，含水量，特殊情况随时检查。
3.3 混合料运输
运输车辆在开工前要检查其完好情况，装车前应将车厢清扫干净。运输车数量要满足拌和出料与摊铺的需要，并略有富余。车上混合料应覆盖，防止混合料因阳光照射失水或雨淋，降低混合料的质量。如运输车辆途中出现故障，必须以最短的时间排除，如果超过水泥的初凝时间（3小时）该车混合料不能使用。
3.4 混合料摊铺碾压
3.4.1 混合料摊铺
水泥稳定碎石摊铺前首先进行测量放样，严格控制基层厚度和高程。摊铺前检查摊铺机的各部位运行情况，确保摊铺机在施工中运行正常，摊铺机应连续作业，严禁摊铺机停机待料。采用两台摊牌铺机梯队作业时，两台摊铺机一前一后保持距离10-15m，速度一致，摊铺厚度一致，松铺系数一致，路拱横坡度满足设计要求，两台机摊铺接缝平整。摊铺机应连续作业，摊铺速度不宜大于2米每分钟，如生产能力达不到，应采用低速摊铺，速度宜控制在1米每分钟左右，严禁摊铺机停机待料。
3.4.2 水泥稳定碎石混合料的碾压
摊铺过后，一旦有了碾压工作面，碾压应紧跟摊铺机，及时进行初压，以防混合料水分挥发，保证结构层在最佳的含水量下成型。碾压段落必须层次分明，设置明显的初压、复压和终压的分界标志，并做到每次碾压超过分界线。
碾压完成后及时用灌砂法检测压实度，压实度不合格时，重复再压，并查找原因。安排专人记录碾压遍数、开始和结束时间，并随时掌握制定碾压程序和工艺的执行情况。
3.5 水泥稳定碎石基层的养护
每段水泥稳定碎石碾压完成并经压实度检测合格后，应立即开始养生。养生温度对水泥稳定混合料的强度有很明显的影响。养生温度越高，水泥稳定混合料的强度也越高。水泥稳定碎石与二灰碎石相比，更需要加强养护。因为水的散失将影响其正常的水化反应，从而影响凝结硬化后形成的强度。特别是气温较高时，基层表面水分更易蒸发，造成日后该薄层在车轮碾压下容易松散。养护的方法有多种，比如养护毯覆盖洒水养护，薄膜覆盖养生等。本标段采用养护毯养护，用洒水车洒水养生，洒水车采用雾式喷头，不得用高压式喷头，以免破坏基层结构，要保证整个养生期间保持基层表面湿润状态，直到上一层结构层施工前才能移走养护毯。
基层养生期间应封闭交通，严禁一切车辆通行，养生结束后应尽快铺筑上层路面结构层，未铺筑面层的路段不得开放交通。
3.6 施工中如何减少裂缝的产生
水泥稳定碎石材料为半刚性材料。但半刚性基层材料的缺点是抗变形能力低、脆性大，在温度或湿度变化时易产生开裂，形成路面反射裂缝，从而导致面层水下渗，积聚在基层与面层之间，在车辆荷载作用下，导致面层出现破坏。因此，为了减少裂缝的产生，尽量减少粉料含量，粉料（小于0.075mm）的含量越多，水泥稳定碎石的收缩愈大；水泥剂量控制在6%以内，超过6%干缩系数会增大；良好的集料级配有助于减少水泥用量，从而降低干缩系数。碾压含水量不宜超过最佳含水量的1%，因含水量越大，则水泥稳定碎石蒸发散失的水分愈多，形成的裂缝愈大；基层养生完毕，后应即进行下封层或喷洒透层油，随后尽早铺筑面层，保证基层不继续失水，引起干缩裂缝。
由于水泥稳定碎石具有强度高，水稳定性好的特点，能与高等级公路日益提高的设计承载能力相适应，因此，水泥稳定碎石结构正得到越来越广泛的应用。