胡耀楠

（太原市政建設集團有限公司，山西太原 030000）

0 引言

道路工程項目建設在城市經濟發(fā)展中發(fā)揮重要作用，基層是道路的主要部分，其施工質量關系到路面的整體承重能力。目前，各種施工技術不斷更新與進步，水穩(wěn)碎石基層施工技術在道路路面施工中有廣泛的應用，并且發(fā)揮了顯著的施工效果，可有效提升路面施工質量。

1 水泥穩(wěn)定碎石作用原理

水穩(wěn)碎石是以級配碎石做骨料，采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實。其壓實度接近于密實度，強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結，同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。它的初期強度高，并且強度隨齡期而增加很快結成板體，因而具有較高的強度，抗?jié)B性和抗凍性較好。級配碎石中的水泥劑量一般為混合料的3%～6%，7d 的無側限抗壓強度可達2.5MPa～4.5MPa，較其他路基材料高。水穩(wěn)碎石成型后遇雨不泥濘，表面堅實，是高級路面的理想基層材料[1]。根據交通運輸部《公路路面基層施工技術細則》（JTG/T F20—2015）規(guī)定，道路中采用的水穩(wěn)碎石均屬中粒土，由于混合料中含有豐富的水泥膠凝材料，因而要求整個施工過程要在水泥終凝前完成，并且一次達到質量標準要求，否則不易修整。因而施工中要求加強施工組織設計和計劃管理，增加現場施工人員的緊迫感和責任感，加快施工進度，提高機械化施工程度，提高機械效率。水穩(wěn)碎石基層施工方法也符合現代化大規(guī)模機械化發(fā)展的方向。因此，水穩(wěn)碎石混合料在高速公路基層中的應用日益廣泛。

2 水穩(wěn)碎石基層混合料配合比設計要點

水泥地面層承載力受到水泥混合料增加的嚴重影響。如果厚度較小，則承載能力不符合法定要求。當水泥厚度較大時，水泥地基中的水泥可能會因體積收縮而嚴重斷裂。車輛荷載作用下，基層開裂會進一步反射至面層，進而誘發(fā)面層開裂，最終破壞路面整體結構。故在設計過程中，應重視水穩(wěn)碎石基層中水穩(wěn)碎石的配合比設計。

2.1 混合料組成設計

（1）穩(wěn)碎石基層中的碎石尺寸類型主要有：20～30mm、10～20mm、5～10mm、0～5mm 這4 種；碎石壓碎指標為21.5%，31.5mm 用于最大顆粒直徑，所有碎石指標均符合規(guī)范。

（2）硅石基使用的混凝土編號為P.O 42.5 和所有其他技術性水泥指標均符合規(guī)劃和施工技術要求。

2.2 水穩(wěn)碎石基層最佳配合比分析與確定

（1）通過試驗對比發(fā)現，水穩(wěn)碎石基層的無側限抗壓強度與基層中的水泥摻加量大體呈正相關關系，且當水泥含量接近8%時，無側限抗壓強度達到峰值，水泥含量接近4%時，無側限抗壓強度達到谷值。

（2）當水泥摻量為4.0%～6.0%時，回填模量與摻加量近似為線性正比關系。

（3）水穩(wěn)碎石混合料干縮受水分蒸發(fā)影響顯著，當水泥摻量接近4%時，水穩(wěn)碎石混合料的干縮量最小，當摻量接近8%時，對應的干縮量最大。

（4）結合相關技術指標和試驗結果，可以明確水穩(wěn)碎石基層的合理水泥摻量應為5%～6%。該區(qū)域疏水性彈性模量和應力應變指標均較高，以最大限度地提高斑馬基地的性能優(yōu)勢[2]。按照經濟性合理的原則，建議水泥混合物采用5%的最低值。

2.3 水穩(wěn)碎石基層最佳配合比分析與確定

合并上述數據，運行最佳比率分析，以確定最終結果。

（1）7d 時獨立疲勞強度試驗表明，水泥用量與強度成正比，強度結果隨混凝土用量的增加而增加。測試采用了4.0%、5.0%、6.0%、8.0%的比例，其中水泥混合料的比例為5.0%～6.0%之間時所測得無側限抗壓強度最為適宜，符合技術要求，比例為5.0%成本較低。

（2）以上各種級配均采用回彈模量與水泥相比進行試驗，結果回彈模量增加4.0%～6.0%。

（3）混合料水泥摻配量與干縮率呈正相關。在上述試驗中，混凝土的變形變化最小重量為4.0%，最大重量為8.0%。材料中存在結合水，在蒸發(fā)時直接影響復合材料的收縮。結合上述試驗結果，根據規(guī)范要求選擇適當數量用于工程設計。4.0%的水泥保證地基強度，難以滿足設計要求[3]。雖然8.0%的水泥會增加土壤厚度，但也會增加收縮量，從而導致表面出現更多裂縫，直接影響設計質量。最后，結合多個數據結果，選擇5.0%的水泥作為穩(wěn)定卵石構造塊的構造材料。

3 水穩(wěn)碎石基層施工技術要點

3.1 施工前的測量準備

恢復中樁（10m 間距），并對路面墊層寬度進行測量，以此為依據布置內外邊樁，樁外布設控制線支撐桿（50cm 處），同時采用鋼絲繩掛設。根據設計要求，完成水準測量工作，同時復測下承層高程，根據復測結果，松鋪系數確定為1.35，保證標高計算的精準度，為攤鋪作業(yè)提供基準線。

（1）施工項目中選定的混凝土類型為P．O 42．5 通用氯化硅混凝土，其中混凝土的起始時間和結束時間都必須符合技術要求。

（2）鑒于實際施工試驗與技術試驗之間的差異，需要對預制施工設計進行現場試驗調查，以便結合施工現場方案的結果進行現場分析，適當補充超壓機制，確定挖方系數和壓力情況的基本參數。

（3）在正式攤鋪前應先進行試驗段鋪設，應設計試驗段，確定擠壓比、分割系數、沖壓機械裝置的布置等?，F場駐地總監(jiān)和旁站監(jiān)理人員應會同項目部施工人員對試驗段相關數據進行全面分析，以便有針對性地調整和優(yōu)化現有的施工計劃，并為進一步的正式施工奠定基礎。

（4）分選后，應在基面上均勻噴灑噴霧水，確保濕度符合壓力調配要求，達到測量標準后方可進行壓力演練[4]。

3.2 混合料攤鋪及碾壓

本道路基層水泥穩(wěn)定碎石攤鋪作業(yè)前，檢查運料車是否準確就位，并且及時對熨平板的工作參數進行檢查，發(fā)現不合理應及時對參數進行調整。作業(yè)前對熨平板進行預熱（預熱溫度＞130℃）。同時，為保證攤鋪作業(yè)的高效性和施工的準確性，現場派駐專業(yè)技術人員對攤鋪機作業(yè)進行指揮，保證攤鋪作業(yè)速度維持在3m/min。采用雙機并攤方式進行施工，作業(yè)之前30min需要對底基層灑水，并在下層噴灑水泥漿液，然后對攤鋪設備進行檢查，保證設備正常運轉。不僅如此，為確保攤鋪作業(yè)的連續(xù)性，派專人負責混合料卸料工作，各環(huán)節(jié)到位，防止出現停機待料情況。攤鋪作業(yè)后，組織相關人員對基層攤鋪作業(yè)質量進行檢查，發(fā)現路面裂紋或縫隙應及時予以整修。攤鋪作業(yè)質量檢查符合標準后應及時開展混合料碾壓作業(yè)，目的是確保水泥穩(wěn)定碎石混合料的密實度。按照基層碾壓規(guī)范以及要求，基層混合料碾壓分為初壓、復壓和終壓3 個環(huán)節(jié)，本工程嚴格執(zhí)行上述3 個碾壓環(huán)節(jié)的具體要求，確保每次混合料碾壓時壓路機均能平穩(wěn)、勻速行駛。

3.3 混合料的整形

在設計過程中，高路管段的填充厚度為18cm，頜骨厚度由試驗段數確定，減緩系數為1.25。在攤鋪工作中使用1 臺ABG325 型和1 臺ABG423 型攤鋪機設備進行攤鋪工作，2 臺設備前后間距8m。在進行攤鋪工作之前，其中1 臺攤鋪機一側傳感器設置在鋼絞線上，另一側使用橫坡儀，依照設計坡度的大小進行定位，后1 臺攤鋪機一側傳感器設置在鋼絞線上，另一側使用滑靴，將滑靴放置在前1 臺攤鋪機的水泥穩(wěn)定碎石的基準面上，同時對水泥穩(wěn)定碎石邊緣區(qū)域20～40cm 范圍內的坡度大小進行有效調整，依照傳感器的指示燈指示進行操作[5]。固定底盤時，機械的后部需要通過設置專業(yè)人員來解決基層材料分析中的問題，去除局部地區(qū)過多的基層材料，并用新的復合材料填充。在施工現場需要兩個專門的檢驗部隊，作為混合作業(yè)的一部分來檢驗水量，并需要為分拆過程中的每一輛車雇用兩名工作人員，以便有效地解決初級材料分離的問題。起落架前方的每個傳感器區(qū)域都必須由兩人操作，有效填充兩側傳感器的混合區(qū)域，在水泥混合材料的分布中，蒸汽閉鎖必須均勻分布，以提高整個路面的質量，速度為0.15km/h，同時減少停機時間。

3.4 混合料的碾壓成型

路面基層碾壓是控制水泥碎石穩(wěn)定基層壓實程度和平整程度的重要施工環(huán)節(jié)，因此，在實際的施工過程中，必須依照試驗段的相關施工數據以及具體的碾壓工作流程開展，需要對施工碾壓過程中的時間以及相關的檢測工作進行有效的編排，有效保證混合料碾壓成型工作的順利開展。在混合料的攤鋪碾壓工作中，需要以50m 左右的距離確定出1 個碾壓區(qū)段，在每一個碾壓區(qū)域內需要通過人工使用白灰來進行標記。同時，應確?；鶎拥恼w延伸發(fā)生在結合面內，分布后需要及時保壓處理，每一次碾壓車道需要以每200m 檢查2 個壓實程度，等到密實程度接近路面設計工作要求時，使用灌砂法配合密度檢測儀進行檢查，直到基層密實程度符合工程的整體施工要求。與壓力行業(yè)合作時，必須遵循方便沖洗的原則，以限制低壓側的高壓。擠壓力工程的過程分為以下施工周期。

（1）首先是初壓環(huán)節(jié)，通過使用DD-110 輕軌設備以1.5～1.7km/h 的速度進行首個沖擊，通過測量結果確定道路總壓力，并使用3m 尺進行各200m 的展開測量，通過檢測活動后通過修整進行手動定位。

（2）在復壓階段中，要遵循先輕后重以及先低后高的碾壓工作原則，使用DD-110 型壓路機弱振碾壓2 遍以上，DD130 型壓路機強振2 遍以上，使用YZ14JC 最新型壓路機強振1 遍，碾壓速率為2.0～2.5km/h，壓路機的滾輪痕跡通常情況下重疊距離為0.3～0.5m，每個保壓壓力必須由質量控制人員有效地評估底基的壓力。保壓過程完成后，必須將基層保壓等級與底部兩個扇形的密度大小進行比較，以確?；鶎拥目倝毫?。

（3）為確保底基層的完整和固定表面，在第一段上完成疊印后，需要對整體壓力度、水量、厚度和傾斜角度進行精確檢查，以確保整個底基層表面平坦而緊密。在此設計過程中，臨街面不均勻性不超過8mm，斷裂高程誤差為+0.005m 和-0.010m[6]。在超壓加工完成后，需要持續(xù)進行維護，通過定期噴水裝置確?；娴臐穸?。在養(yǎng)護工作期間除了灑水車以外，需對該路段的交通進行封閉，嚴禁重型車輛通行，同時其他輕型車輛在行駛過程中，需要限速在30km/h 左右，保證路面干凈，防止出現路面損壞等不良問題。

3.5 封層施工

這一過程對溫度要求較高，一般適合在干燥高溫季節(jié)進行，結束時必須是最高溫度在15℃以下的前半個月。施工過程中保證速度穩(wěn)定，確保施工寬度撒布均勻，持續(xù)穩(wěn)定，覆蓋面達到要求，符合設計厚度，不出現集料重疊。撒布施工完成后即刻進行碾壓。這一過程需要應用6～8t 鋼筒雙輪壓路機完成，對每層集料進行初壓，必須覆蓋撒布全寬，如出現遺漏則需及時進行補充碾壓，所有工作當天完成。碾壓后路面尚未成型，行車速度需要加以控制，不得超過20km/h，此時該路段不允許社會車輛行駛。做好養(yǎng)護封層，如出現泛油則需將集料均勻撒布其上。

4 結語

通過工程實踐研究發(fā)現，水穩(wěn)碎石基層憑借較高的強度、良好的應力擴散能力及較高的抗?jié)B、抗凍能力，對路面整體的承載和應力傳遞發(fā)揮了重要作用。因此，水穩(wěn)碎石基層的施工質量直接關系到整個道路結構的運營質量，混合料原材料、混合料配合比、攤鋪工藝、壓實工況、養(yǎng)護條件等因素均不同程度地影響著水穩(wěn)碎石基層的施工質量。在設計及施工實踐中，首先應保證原材料質量，在配合比設計過程中應遵循科學、最優(yōu)的原則，施工前應編制具體的施工方案，此外，還應落實后續(xù)的養(yǎng)護工作，最終通過回彈模量和無側限抗壓強度兩大指標判定基層的施工質量。