水泥稳定碎石基层施工技术之我见
发布日期：2013-08-22 浏览量：
水稳层是水泥稳定碎石层的简称，即采用水泥固结级配碎石，通过压实完成。许多性质与混凝土相似，如厂拌法施工，从拌和机出料口出料至摊铺碾压完成控制在3h以内，这就是初凝问题，又如初凝后7天内就不能有振动荷载出现，这就是养生强度增长问题。目前施工技术规范有浙江省地方标准DB33T 836-2011 《公路水泥稳定碎石基层振动成型法 施工技术规范》。
一、水泥稳定碎石作用原理
水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗和抗冻性较好。水稳水泥用量一般为混合料3%∽7%，7天的无侧限抗压强度可达1.5∽4.0%mpa，较其他路基材料高。水稳成活后遇雨不泥泞，表面坚实，是高级路面的理想基层材料。
由于水稳中含有水泥等胶凝材料，因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成，并且一次达到质量标准，否则不易修整。因而施工中要求加强施工组织设计和计划管理，增加现场施工人员的紧迫感和责任感，加快施工进度，加大机械化施工程度，提高机械效率。水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。因而水稳在公路工程中的应用会得到很快推广。
二、材料要求
水稳材料主要由粒料和灰浆体积组成。粒料为级配碎石，灰浆体积包括水和胶凝材料，胶凝材料由水泥和混合材料组成。
1、原材料
水泥：采用42.5级普通硅酸盐水泥，宜采用初凝时间3h以上，终凝时间在6h以上。水泥作为集合料的一种稳定剂，其质量对集料的质量是至关重要的，施工时选用终凝时间较长，标号较低的水泥。为使稳定土有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度，不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。
粗集料：采用压碎值不大于30%，单个颗粒的最大粒径不大于37.5mm，有机质含量应不超过2%的级配碎石。
细集料：采用碎石料加工过程的细料部分，及洁净的天然砂，有机质含量不超过2%。塑性指数小于6%，液限小于28%。混合材料分活性和非活性两大类。活性材料是指粉煤灰等物质，可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料，对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。
水：采用洁净的饮用水。
三、施工准备工作
1、人员准备
开工前,对参加施工的全体人员（含技术员、技术工人、机械操作手）集中开会进行水泥稳定碎石基层施工技术交底，明确岗位职责，做到五个明确：岗位明确、职责明确、施工程序明确、操作规程明确、技术质量要求明确。
基层施工人员岗位职责：项目负责人、全面负责工作安排与协调；技术负责人、负责全面技术工作,解决施工中技术问题；生产负责人、全面负责现场施工工作安排与协调；质检员、负责质量检测；设备管理员、负责施工机械的组织与调度；材料员、施工材料及及后勤保障；安全员、负责施工现场安全管理；试验员、制件及送检和试验资料收集整理；测量员、基层外形检测及控制，资料员、收集所有资料。
2、材料准备
水泥稳定碎石采用厂拌，在施工前与厂家签订好供货协议，确保按时供应。保证供应充足。应对厂家进行现场考查。
3、现场设备准备
水泥稳定碎石摊铺机；压路机：水泥稳定碎石基层碾压配置不少于两台压路机，一般，一台单钢轮振动压路机，一台胶轮压路机；装载机；洒水车。
除上述配备机械外,对机械设备进行施工前维护保养,确保设备完好、调试完成，并配备必要的常用配件。
四、 厂拌及供料过程中注意的问题
1、厂拌设备的选型。拌和设备的质量直接影响混合料拌和的质量，而拌和设备的好坏的关键就要看其骨料、粉料、水等各种物料的配合比精度是否能够得到保证，厂拌设备应采用电磁调速控制系统，能较好的保证各种物料的配合比，且拌和均匀，性能稳定。
2、开工前对水泥稳定碎石有关的原材进行试验，（试验结果应符合设计、规范要求）并报送监理审查。其中包括水泥的复试，石料的筛分、压碎值试验以及标准击实、配合比实验。
3、依据水泥稳定碎石的颗粒组成范围对粒料拌合机进行调试，使拌合后的混合料筛分符合水泥稳定碎石的颗粒组成范围的要求。然后根据每盘石料重量调试水泥的用量，依据加水泥后每盘混合料的总重量调试应加水量（由于水泥稳定碎石的施工在炎热的夏季故把含水量调试到略大于最佳含水量1%）。
4、严格控制水泥剂量。水泥剂量太小，不能保证水泥稳定土的施工质量;而剂量太大，既不经济，还会使基层的裂缝增多、增宽，从而引起沥青面层的相对应的反射裂缝。所以，必须严格控制水泥用量，做到经济合理，精益求精，以确保工程质量。
5、混合料的含水量控制。厂拌混合料现场，每天由后场专职试验人员在早上、中午、下午分别测定各种集料的含水量，根据施工配合比设计的最佳含水量指标，结合当天的气温、湿度、运距情况确定混合料拌和时的用水量。在前场负责检测压实度的专职试验人员，在混合料摊铺整型过程中亦及时测定混合料的含水量，及时指挥压路机碾压，力求在最佳含水量条件下碾压，尽量避免由于含水量过大出现“弹软”、“波浪”等现象，影响混合料可能达到密度和强度，增大混合料的干缩性，使结构层容易产生干缩裂缝;或由于含水量偏小使混合料容易松散，不易碾压成型，也会影响混合料可能达到的密度和强度。所以只有严格按规范施工，加强每一施工环节的质量控制，才能保证施工质量。
6、混合料的运输应避免车辆的颠簸，以减少混合料的离析。在气温较高、运距较远时要加盖毡布，以防止水分过分损失。摊铺、碾压时，摊铺系数1.3∽1.5之间(正常速度下英格索兰摊铺机为1.3、徐工摊铺机为1.5、且摊铺系数与摊铺机的行使速度也有关)，施工中必须贯彻“宁高勿低、宁刮勿补”的原则，全部施工工程力争在水泥终凝时间前完成。碾压完毕立即做密实度试验，若试验结果达不到标准重新进行碾压。
五、水泥稳定碎石基层施工方法
1、测量放样及前期工作
1）测量人员施放中线及边线，并用白灰打出中线及边线。根据摊铺机铺设宽度打出每幅摊铺边线。
2）在道路中线及边线位置做成向外，宽50cm高度和水泥稳定碎石压实厚度相同的土模做支撑。土模用振动夯进行密实，密实后用人工进行修整使土模内侧与路面垂直。也可以立模，如路肩没有设置边沟的段落侧采用钢模做支撑,设置有边沟的段落利用边沟作为支撑，以保证边缘压实。
3）准备下承层：在摊铺水泥稳定碎石前先清理下承层上的杂物，然后进行洒水使下承层表面湿润，但不能过分潮湿造成路面湿滑。
4）高程采用挂基准绳法控制。每十米钉一个钢钎，然后测量人员按设计高程加虚铺量再加10cm给平，挂基准绳。挂基准绳时必须用紧绳器将钢丝绳拉紧，避免基准绳下垂。
2、摊铺
摊铺机的摊铺速度控制在2~4m/分钟，摊铺厚度控制按试验。摊铺机按摊铺厚度就位，摊铺开始后立即用水准仪检测高程，用3m直尺检测平整度，合格后可进行大面积摊铺否则从新调机至合格为止。摊铺过成中，测量及检验人员每隔5~10m检验高程和平整度，保证摊铺机始终在高程和平整度合格的状态下摊铺
通过铺筑试验路段来确定集料的配合比、混合料的松铺系数（摊铺机行走速度、振幅、频率），集料数量的控制、混合料摊铺方法和机具的配备，混合料含水量的增加和控制方法，压实机械的选择和组合，压实顺序、压实的速度和遍数，使施工过程中的拌和、运输、摊铺和碾压能够协调的配合。
现场摊铺如采用两台摊铺机阶梯式联合摊铺作业，摊铺机前后相距5~10m，摊铺速度5km/h。摊铺过程中应根据拌和能力和运输能力确定摊铺速度，避免摊铺机停机待料的情况。设一个三人小组跟在压路机后面， 及时消除粗集料带或蜂窝，并及时补充细混合料，摊铺平整，严重部位挖除后用符合要求的混合料填补，挖除深度不小于15cm。
设专人指挥运料车向摊铺机内卸料。摊铺机前至少有3辆运料车等待卸料,方可开始摊铺,以保证摊铺工作连续进行,同时应使摊铺机受料斗中保持足够数量的混合料,以减少离析。
特殊情况下，混合料运输车需要通过，保证碾压成型后养护3天后才能允许。
3、碾压
（1）、在摊铺、修整后立即用压路机跟在摊铺机后在全宽范围内进行碾压。按静碾－弱振－强震－静碾的程序进行碾压施工，碾压施工过程中压路机行驶速度控制在1.5km/h～3km/h。
a) 初压：采用钢轮振动压路机与轮胎压路机一前一后组合，同进同退，各静压1遍；
b) 复压：弱振动碾压：采用钢轮振动压路机与轮胎压路机一前一后组合，同进同退，各碾压1遍；强振动碾压：重型振动压路机碾压不少于 4遍；
c) 终压：双钢轮压路机静压不少于 1 遍，直至无明显轮迹。
压路机碾压时至少重叠 1／3轮宽。
碾压完成后应立即用灌砂法检测压实度。
（2）、初压要紧跟摊铺机，复压紧跟初压，终压要跟上，碾压由边至中,由低到高,先轻后重,先弱振后强振,每次碾压要重叠1/2轮宽。碾压速度要均匀,严禁突然加速或减速,压路机倒退换档要轻且平顺,换档宜在已压好的路段上操作，初压换档倒车应跟随摊铺机,形成齿状.做到初压充分、振压不推移、不起浪。压路机碾压不到的地方用人工夯实。
（3）、严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，保证水稳层表面不受破坏。每次压实其后轮应压出接头1米。
（4）、压实后的表面应做到平整，无轮迹或隆起，不得产生“大波浪”现象，碾压后对边线进行人工拍打，使边坡整齐、密实，坡面平整、不松散。
（5）、全部碾压程序要在水泥终凝前并且在试验确定的延迟时间内完成,并达到规定的压实度，且没有明显的轮迹。
4、接缝处理
水泥稳定碎石基层的施工应接缝紧密、连接平顺，不得产生明显的接缝离析。上、下基层的纵缝应错开 20 cm以上。相邻两幅及上下基层的横向接缝应错开 1 m以上。接缝施工应用 3 m直尺检查，确保平整度符合要求。
施工中尽可能减少横缝的发生，在终凝前能进行处理的，按翻松一部分共同找平碾压的方法处理，终凝前不能处理的按留设横缝处理。当天施工结束或摊铺中断超过2h，必须设置横向接缝。
两工作段的横向接缝，采用对接方法。具体处理方法如下：
（1）用与底基层压实厚度及长度相等的方木作支撑，人工将末端混合料弄整齐，用方木做端模紧靠混合料，以保证端部压实度。
（2）重新开始摊铺混合料前，将端部不平整部分凿除，并将下承层顶面清扫干净。
（3）将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，重新开始摊铺时，在断面上刷水泥浆,然后再摊铺新的混合料。
六、质量控制措施
①平整度可以通过两侧立模来保证，并在路中间位置每5m 打一 高程桩，设立方格网，以利及时检测和发现偏差情况。
② 每层初压后用3m 铝合金直尺检查平整度， 及时进行铲修、整平、低凹处应翻松后修整，翻修深度不得小于10 cm。
③接缝处理 车行道采用半幅施工，要采用阶梯斜接接缝。上下层的接缝要错开。横向接缝亦采用垂直接缝形式，严禁斜接，垂直接缝的制作要严格按照规范执行。
④ 在基层施工养护期间出现的收缩、开裂及施工接缝， 要采用400g/m2土工布进行处理，同时在裂缝内灌油防止裂缝反射到沥青面层上，裂缝产生严重部位进行返工处理。施工流程：清扫基层→ 洒布粘层油→ 铺设土工布并固定→ 洒布粘层油→ 沥青路面施工。
⑤拌和好的混合料应尽快摊铺，做到自第一次加水至完成压实的时间不超过2h，并不小于终凝时间。现场所进各种材料，必须满足规范要求，水泥根据施工进度按需进料，防止存放时间过长影响品质。
⑥严格控制碾压含水量，在处于最佳含水量0～1%时及时碾压。在碾压施工过程中严格控制压路机行驶速度及碾压遍数，确保水稳层压实度。碾压完毕后，按有关质量标准进行自检、评定，然后向监理工程师报验，保证外形尺寸和内在质量满足规范要求。
⑦水稳层施工时选择天气晴好的时间段进行施工，若遇小雨天气及时调整水稳层配合比，并对已完成碾压施工部位进行覆盖保护。注意天气变化，加强现场排水工作，避免刚施工的水稳碎石泡水。
⑧水稳层施工完成后未达到设计强度要求之前不允许车辆在水稳层上行驶，防止对已施工完成的水稳层造成破坏。
⑨对路基顶层作全面检查和验收
路基顶层检查验收包括外形检查及压实度、弯沉检查。外形检查包括纵断高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度，所有检测项目应符合规范要求。
七、养护与交通管制
每作业完成后，水稳层在铺料施工中不用洒水，水是在拌料时就配比放好了，铺料后就是碾压，每个施工段碾压完成后,立即进行覆盖养生。并同时进行压实度检验。
养生采用湿润的无纺土工布覆盖在碾压完成的基层顶面,二小时后喷雾洒水,7天内保持湿润，28天内正常养护，养生期间应定期洒水。
养生期间如出现病害应及时挖补，挖补压实的厚度不小于8cm。修整不得采用“贴补法”。
养护期达到要求后，再进行上面层施工
养生期间采用路栏封闭交通。并设专人看管，严禁车辆通行。只允许洒水车辆通行，行车速度不超过15km/h。无法管制时，应限制车速，且严禁重型车辆及履带车通过。
做到文明施工,保护环境。
八、冬、雨季施工安排
在雨季进行水泥稳定碎石基层施工时，应时刻注意天气预报,及时调整施工安排，雨天不施工。晴天施工时，作业面表面不得有积水，每天开始拌和前应检查料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。
注意施工温度，一般低于5度时，不宜进行施工。要施工，须按冬季施工的有关规定进行。主要是对水泥的凝结有一定的影响。主要采取保暖措施，防止冻坏。
