水泥稳定碎石基层施工工艺与质量控制

水泥稳定碎石

施工工艺与质量控制

施

工

工

法

山西************高速公路

路基桥涵工程****合同段

二O一一年六月

水泥稳定碎石基层施工工艺与质量控制

1、前言

近年来，由于经济飞速发展，道路车流量（特别是重型车通行量）增长很快。为了延长路面的使用寿命，高等级公路越来越多地被应用于实践中，在社会经济中发挥着举足轻重的作用。高等级公路具有设计行车时速高，行驶平稳、顺畅及使用年限长等特点。为满足这些要求必须设置整体性强、具有足够的力学强度、抗水性、耐冻性、水稳性等优点的基层。因水泥稳定碎石基层恰恰具有以上优点而被广泛应用。本文就水泥稳定碎石基层施工工艺与质量控制谈一些体会。

2、工法特点

水泥稳定碎石作为半刚性基层，具有良好的力学性能和整体性、稳定性（水稳定性和温度稳定性）、耐久性和抗冻性、承载力高及与面层结合好的技术特点，且料源广泛，可就地取材，便于原材料和混合料的加工，易于机械摊铺操作。

3、适用范围

在高等级公路路面基层施工中被广泛应用。

4、工艺原理

在水稳中，由于水泥用量很少，水泥的水化完全是在混合料中进行的，凝结速度比在水泥混凝土中进行的缓慢。

水泥与集料掺水拌和后，水泥矿物和水分发生强烈的水解和水化反应，同时从溶液中分解出Ca(OH)2并形成其它水化物。

当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化形成水泥石骨架，有的则同有活性的细集料、矿粉进行反应。归纳起来有如下几种形式：

4.1、离子交换及团粒化作用

在水泥水化后的胶体中，Ca(OH)2和Ca2+共存，而构成集料的矿物是以CaCO3、SiO2为骨架合成的板状、针状、块状的结晶，通常其表面会有Na+和K+等离子进行当量吸附交换，结果使大量的细集料、矿粉颗粒形成较大的颗粒。由于水泥水化生成物Ca(OH)2具有强烈的吸附活性，使这些较大的颗粒进一步与粗集料结合起来，形成水泥碎石的链条状结构，形成坚固的联结，这是水稳具有一定强度的主要原因。

4.2、硬凝反应

随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量Ca2+，当Ca2+的数量超过上述离子交换的需要量后，则在碱性的环境中使组成矿物的SiO2和Al2O3的一部分同Ca2+进行化学反应，生产不溶于水的稳定的结晶矿物，从而增大了混合料的强度。这种反应称为硬凝反应。

4.3、碳酸化作用

水泥水化物中的游离Ca(OH)2不断地吸收水中的HCO和空气中的CO2，生成CaCO3。这种反应也能使集料固结，提高集料的强度，但比硬凝反应的作用差一些。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1、原材料

5.1.1、水泥作为稳定剂，其质量至关重要。进场过程中每批次或者每500t检测一个样品，进行水泥强度、初凝时间、终凝时间、安定性和细度指标的检验。

5.1.2、碎石石料最大料径不得超过31.5mm，同时集料压碎值不得大于30％；石料颗粒中针片状颗粒含量不超过15％，并不得掺有软质的破碎物或其他杂质；石料按粒径可分为小于0～5mm及5～31.5mm 两级，工地试验室确定各级石料及砂的掺配比例。

5.2、施工前测量

测量放样是保证施工质量的关健，项目在具体施工时，每个摊铺队必须配制一个测量组，以保证施工放样及时，平面位置、标高随时得到控制。放样时，首先是在已铺筑的底基层恢复中线，直线段每10m设一桩，曲线段加密至5m一桩，并在两侧边缘外0.3～0.5m设指示桩；然后进行水平测量，在两侧指示桩上方根据设计标高及试验段确定的松铺厚度设置摊铺机水平传感导线。导线采用直径3mm钢丝，用紧线器强紧，张紧力不小于600N，架设长度不大于200m，并用白灰设置方向导线，应在每次摊铺前和摊铺过程中对导线和指导庄进行复核测量，确保施工的准确性。

5.3、配合比设计

基层设计抗压强度不小于4MPa。为控制各结构层的合成级配，规定石料采用分级备料。拌和场生产时，可根据工地实验室配置的基层的配合比设计情况，大致控制生产数量。

5.4、拌和

采用厂拌法施工。拌和站场地应宽阔，交通便利。碎石分类分仓堆放，并做好标示。在正式生产混合料之前，先调试好所用的设备，使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求，原集料的颗粒组成发生变化时，则重新调试设备。拌和时应做到配料准确，拌和均匀。拌和含水量比最佳含水量大约多0.5％～1％，以补偿施工过程中水分蒸发的损失，并根据集料含水量的大小、气候及气温变化的实际情况（如早、中、晚不同）以及运输和运距情况及时调整加水量、确保施工时处于最佳含水量。实际施工中采用的水泥剂量比现场室内试验确定的剂量多0.5％，并根据拌和混合料水泥剂量的稳定情况，适量增加水泥用量，以保证混合料的质量。从拌和机内加水拌和到完成压实

工作的时间一般不超过2h，严禁超过初凝时间，为了防止装料过程中集料的离析现象，采取严格控制推料高度的措施，一般情况控制在4～6m高度以下，并且分层堆放。

5.5、摊铺

基层采用摊铺机进行梯队摊铺，摊铺前对已铺筑的底基层适当洒水湿润。摊铺机摊铺时，通过传感器来控制高度，采取半幅全断面一次摊铺成型的方法，以减少接头并方便施工。摊铺时配置4个工人对松铺层边缘进行修整，并对摊铺机摊铺不到或摊铺不均匀的地方进行人工补料，确保基层平整度。摊铺时采用2台摊铺机一前一后相隔5～10m同步向前把混合料按松铺厚度、设计宽度和设计横坡均匀摊铺，一起进行碾压，以避免纵向接缝。摊铺过程兼顾了拌和机出料的速度，适当调整摊铺速度，尽量减少停机待料的情况。摊铺机应设专人消除粗集料离析等现象，铲除任何离析、太湿等不合格的混合料，并在碾压前采用合格的拌和料添补。

5.6、碾压

碾压遵循先轻后重、由低位到高位、由边到中的原则，碾压时应控制混合料的含水量处于最佳值。先用180型单钢轮压路机及时并连续地在全宽范围内进行一遍初压（静压），碾压均与路中心线平行，直线段由边到中、超高段由内侧到外侧依次连续均匀地进行碾压，相邻碾压轮迹重叠1/3轮宽。然后用220型重型振动压路机继续碾压，并检测压实度，直到全宽范围都均匀地达到规范的压实要求为止，一般碾压8～12遍。最后用180型压路机进行光面，以确保路面的平整度及消除轮迹。另外。当实际含水量大于最佳含水量，碾压时容易出现“弹簧”；当实际含水量小于最佳含水量时，压实度就会达不到要求。所以，在施工中气温也是很重要的影响因素，要现场及时检测，

为了给压实提供质量保证，自检组紧跟工作组后面，对形成的路面基层及时检测，包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等，需要调整时，立即通知工地负责人进行调整。压实后的基层表面应达到平整、无轮迹和隆起现象。压实度达到98％以上，使其满足《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）的要求。碾压结束后按照路面基层施工技术规范的要求进行接头处理。

5.7、养生

每一段碾压完成且自检压实度合格后，立即进行养生，不能延误。养生采用土工布覆盖养生，在覆盖前，先对自检合格的基层洒满足量水养生，然后铺设土工布。土工布经济、实惠、成本低且保湿度高，覆盖薄膜时纵、横向压砂或废料，确保铺设到位，防止干燥或忽湿，及时洒水，确保整个养生期间基层表面始终保持潮湿状态。

6、质量控制要点

只有质量合格的原材料才能进场使用，各项技术指标必须符合有关要求。

施工过程中，当集料含水量的大小发生改变或出现气温变化等情况时应及时调整用水量，确保施工时混合料处于最佳含水量。混合料摊铺时尽量减少集料离析现象。上基层表面应保证粗糙，以便与下面层粘结。

碾压须及时到位，保证达到压实度。

施工结束后，及时采用土工布覆盖并洒水养生。

7、结束语

水泥稳定碎石基层施工的关健是人员、材料、设备的合理配置。在施工过程中要善于总结，克服不良的人为因素，注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理，严

格控制各种试验及检测。施工过程中发现问题应及时处理，只有加强管理，精心组织施工，才能创造出精品工程。