卜永林 李曉勇 趙永申

摘要：水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)可以在路基上形成一層具有一定剛性和強(qiáng)度的墊層，保證路基的穩(wěn)定性和承載力，因此在公路施工中較為常見。文章對(duì)其應(yīng)用原理以及施工關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石；工藝原理；施工要點(diǎn)；質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：U416?；?；?；?；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?；?；?；?；文章編號(hào)：1009-2374（2014）18-0039-02

1水泥穩(wěn)定碎石的工藝概述

水泥穩(wěn)定碎石的技術(shù)就是利用碎石作為骨料，添加一定比例的凝膠以及灰漿，一方面與碎石構(gòu)成固化整體，一方面填充碎石孔隙。完成拌合后進(jìn)行攤鋪和碾壓形成一種混合材料，凝固后形成固體板以此作為基礎(chǔ)材料。這樣的材料具備一定的抗凍性與防滲漏的性能，在降雨量較大的情況下水泥穩(wěn)定碎石材料不好出現(xiàn)破損或者泥濘的情況。水泥穩(wěn)定碎石已經(jīng)成為一種常見的公路路基材料，且在應(yīng)用中獲得了較好的效果。分析其材料以及工作原理如下：

1.1原材料構(gòu)成

水泥穩(wěn)定碎石顧名思義就是水泥與碎石的結(jié)合，目前水泥的種類較多，在水泥穩(wěn)定碎石的應(yīng)用中選擇的多數(shù)是硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥，選擇標(biāo)準(zhǔn)是凝固的時(shí)間應(yīng)大于6個(gè)小時(shí)。選擇水泥時(shí)應(yīng)注意不能利用速干類型的水泥材料，這樣的材料容易受潮。在應(yīng)用中水泥穩(wěn)定碎石需要混合材料作為補(bǔ)充，混合料有活性和非活性之分，活性成分包括粉煤灰等；非活性則是活性較低的人工礦物質(zhì)材料。拌合中采用的水通常為飲用水，在拌合中按照一定的比例加入，如果在施工中對(duì)水質(zhì)有特殊的要求則需要進(jìn)行檢驗(yàn)并處理，以此提高水泥結(jié)合物的強(qiáng)度。通常的做法就是利用實(shí)驗(yàn)來對(duì)水泥砂漿的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，以此作為選擇拌合用水的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2水泥穩(wěn)定碎石的作用原理

水泥穩(wěn)定碎石的作用機(jī)理與混凝土材料相似，不同的是其骨料是碎石，利用凝膠材料使之凝固，初期強(qiáng)度較高隨著時(shí)間的延長強(qiáng)度和抗?jié)B性隨之提高，這樣的工藝中使用的水泥數(shù)量較少，僅為3%～6%，施工完成后經(jīng)過一周的養(yǎng)護(hù)與固結(jié)，強(qiáng)度可以達(dá)到2～4MPa，公路工程中使用該材料作為基礎(chǔ)材料可以提高路基的抗?jié)B性和強(qiáng)度。分析其作用的基本原理包括兩種：（1）鑲嵌和擠壓作用，施工中采用顆粒較大的碎石作為骨料，配合顆粒較小的碎石作為填充，按照相互補(bǔ)充的原理完成配料后，攤鋪中可以利用外力擠壓使得大小骨料相互鑲嵌與擠壓形成相對(duì)緊密的整體，此時(shí)顆粒之間的摩擦和嵌擠作用可以增加材料的抗壓強(qiáng)度和穩(wěn)定。（2）水泥固化的作用，施工中選擇水泥作為拌合灰漿，其與水可以產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，最終形成復(fù)合性的水化物，這些水化物與碎石結(jié)合可以讓材料更加的穩(wěn)定且增強(qiáng)了強(qiáng)度。

2水泥穩(wěn)定碎石在應(yīng)用的中的性能要求

強(qiáng)度和適應(yīng)性的剛度是水泥穩(wěn)定碎石必須具備的基本性能，因?yàn)樵诠返幕A(chǔ)中只有較好的強(qiáng)度才能保證公路具備耐壓性能，經(jīng)受住車輛的反復(fù)碾壓，才能使得基礎(chǔ)不會(huì)因?yàn)檫^多的殘余應(yīng)力而導(dǎo)致變形。強(qiáng)度和剛度即是路基的要求也是對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的基本要求。其中強(qiáng)度保障由碎石材料本身的質(zhì)地決定，也會(huì)受到水泥材料的影響，因此在應(yīng)用中應(yīng)對(duì)二者進(jìn)行合理選擇。

水泥穩(wěn)定碎石的剛性和強(qiáng)度不是固定不變的，在不同的環(huán)境中其產(chǎn)生的變形情況也就不同，如果長期的嚴(yán)寒、長期的高溫、冷熱溫差較大等都會(huì)影響水泥穩(wěn)定碎石材料的整體性能。因此在應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際的環(huán)境以及載荷情況來設(shè)定材料不同的強(qiáng)度以及剛度。此時(shí)應(yīng)保證水泥穩(wěn)定碎石的剛度與層面之間進(jìn)行配合，如果路基剛度小就會(huì)導(dǎo)致瀝青路面在載荷作用下出現(xiàn)拉長從而形成路面的凹陷；如果路基剛度過大則會(huì)在地層變化中形成開裂。如：道路處在全年溫差明顯，同時(shí)降水豐富的環(huán)境下，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層要求較高，需要其具備抗裂性和抗水性能。此時(shí)在選擇骨料以及級(jí)配時(shí)應(yīng)先對(duì)骨料、水泥等進(jìn)行測(cè)試，選擇適應(yīng)的材料和級(jí)配比例，并控制水泥性能，以此保證形成的基層可以具備較好的抗開裂以及抗水性。

3水泥穩(wěn)定碎石在公路工程中的施工工藝

3.1準(zhǔn)備工作

在施工前應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求對(duì)實(shí)際的施工場(chǎng)地進(jìn)行檢查，目的是對(duì)路基的中線以及長度、寬度等進(jìn)行測(cè)量。保證在施工前對(duì)各種設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對(duì)比檢查，使之符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)施工前應(yīng)進(jìn)行場(chǎng)地的清理，保證路面干凈沒有雜質(zhì)等，提高碎石水泥混合物與路基接觸質(zhì)量。此時(shí)用對(duì)基層進(jìn)行檢驗(yàn)，驗(yàn)收中按照規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基層進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)。注意放樣定位，保證水泥混合料的攤鋪寬度寬出基層50cm為最佳。在路肩施工同時(shí)每隔30m應(yīng)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的排水溝保證后期排水的效果，并在放樣的過程中控制定位保證準(zhǔn)確。

同時(shí)還應(yīng)保持路基層的濕度，此時(shí)可以采用兩種方式，一種是借助專業(yè)的灑水工具來潤濕路基；一種是在路面增加保濕的模具。雖然將水泥穩(wěn)定混合物在浸水與不浸水的情況下對(duì)比發(fā)現(xiàn)，浸水與否對(duì)混合物的強(qiáng)度影響不大，但是浸水之后的混合物比沒有浸水的混合物強(qiáng)度要高。同時(shí)還應(yīng)注意的是水泥碎石材料必須在施工后進(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)到位以及時(shí)間越長則形成的墊層穩(wěn)定性越好。

3.2拌合過程

拌合前應(yīng)對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，并確定相關(guān)配料的比例，然后對(duì)配料的皮帶進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，如果有專用的拌合樓則應(yīng)調(diào)整其生產(chǎn)量與攤鋪設(shè)備相適應(yīng)。通常在拌合中還應(yīng)增加0.2%的含水率以此彌補(bǔ)運(yùn)輸和鋪攤總的水分流失。拌合開始后應(yīng)有專人對(duì)骨料進(jìn)行檢查，分揀骨料中的雜質(zhì)，將過濕成團(tuán)的細(xì)粒料搗碎并進(jìn)行含水量以及水泥劑量的檢查，保證出料的質(zhì)量。拌合完成后的混合料在進(jìn)行攤鋪前還應(yīng)進(jìn)行含水量檢查，保證其滿足攤鋪的要求，并控制卸料以及攤鋪的速度，防止混合料出現(xiàn)離析。

3.3運(yùn)輸環(huán)節(jié)

水泥穩(wěn)定碎石的材料在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)格外注意，一方面選擇大噸位的攪拌車進(jìn)行運(yùn)輸以保持材料的混合質(zhì)量，并保證施工現(xiàn)場(chǎng)的材料用量，提高連續(xù)施工的效率。而小型的攪拌車則體現(xiàn)的是靈活方便的特征，如果場(chǎng)地要求限制也可選擇小型的攪拌車，但是必須注意在使用中控制混合物出現(xiàn)水分蒸發(fā)的情況，可以利用必要的防范措施加以控制。

3.4攤鋪以及整形

在施工中在保證基底濕潤的情況下，隨即進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石的攤鋪，攤鋪中混合料的含水量必須保證大于最佳的含水量，如果出現(xiàn)異常應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，彌補(bǔ)運(yùn)輸過程中的水分流失。如果鋪攤后出現(xiàn)骨料集中的情況，應(yīng)采用人工調(diào)整的方式進(jìn)行處理，保證表面的均勻。攤鋪結(jié)束后可以利用平地機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一整理，攤鋪中還應(yīng)控制其鋪設(shè)的寬度滿足設(shè)計(jì)要求。

3.5碾壓施工

完成混合料的攤鋪與整形后，即可進(jìn)行碾壓，直線路段的碾壓應(yīng)從路的邊緣向中心進(jìn)行碾壓作業(yè)，碾壓軌道應(yīng)與上一個(gè)碾壓軌跡重疊1/2，通常采用的是8t的壓路機(jī)穩(wěn)壓兩次，碾壓速度為1.5～2km/h，然后用12t壓力機(jī)碾壓3～4次，速度略高，為2.5～3km/h，最后進(jìn)行光面處理，即完成了碾壓的工作。

3.6路基養(yǎng)生

完成碾壓作業(yè)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生的處理，主要是利用土工布進(jìn)行保濕與養(yǎng)生。同時(shí)對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)。兩小時(shí)后對(duì)路面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，灑水應(yīng)注意角度，防止水流壓力對(duì)路面造成沖刷的效果，而影響整個(gè)路面的質(zhì)量。根據(jù)天氣的差異可以對(duì)灑水量和頻率進(jìn)行調(diào)整，只要保證表面濕潤即可，養(yǎng)生時(shí)間應(yīng)保證大于7天。

4水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用的質(zhì)量控制

首先，對(duì)含水量的控制，實(shí)際含水量應(yīng)接近試驗(yàn)測(cè)試的最佳含水量，壓實(shí)度才能保證達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，因此在實(shí)際施工含水量大于最佳含水量時(shí)，因?yàn)槟雺旱淖饔檬沟盟直粩D壓而聚集在表面，這樣就會(huì)導(dǎo)致底層的材料密實(shí)度減弱，在取芯檢查的時(shí)候，試件的下部就會(huì)出現(xiàn)松散強(qiáng)度降低的情況。如果實(shí)際含水量小于最佳含水量則壓實(shí)度也會(huì)降低，所以控制混合料的水分是施工質(zhì)量控制的第一要?jiǎng)?wù)。其次，是對(duì)平整度的控制，攤鋪機(jī)作業(yè)完成后現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)平整度進(jìn)行檢查，對(duì)不符合設(shè)計(jì)要求的應(yīng)進(jìn)行人工找平。同時(shí)對(duì)基層進(jìn)行及時(shí)的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。在對(duì)壓實(shí)度控制時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)不足則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充碾壓，避免遺留后患。最后，對(duì)養(yǎng)護(hù)的控制。碾壓完成后應(yīng)及時(shí)地覆蓋并灑水，由專人負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)，管理現(xiàn)場(chǎng)的交通禁止車輛通行，對(duì)被風(fēng)吹起的位置進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)蓋。灑水的時(shí)候由專業(yè)車輛進(jìn)行，控制灑水的角度防止破壞路面平整度，保持路面始終濕潤。

5結(jié)語

公路施工中應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石的技術(shù)，可以為路基提高承載能力以及抗裂和抗水的能力，保證路基在使用中保持良好承載能力和工作狀態(tài)。因此在施工中應(yīng)重視對(duì)細(xì)節(jié)的控制，突出對(duì)含水量、骨料質(zhì)量、拌合質(zhì)量等控制，從而保證水泥穩(wěn)定碎石層起到應(yīng)有的作用。

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