吳偉明

摘要：通過上海國際航運中心洋山深水港區(qū)（二期）蘆潮輔助作業(yè)區(qū)（I）標工程的實踐和總結，結合我國公路和港口工程有關基層強度控制的對比，淺談水泥穩(wěn)定碎石從材料的選用、拌和、運輸、攤鋪、碾壓和養(yǎng)生等各個環(huán)節(jié)在港口道堆工程中的施工技術問題及質量控制。

關鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石；港口道堆工程；施工技術；質量控制

中圖分類號：U655.1+1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）03-0042-02

水泥穩(wěn)定碎石作為一種半剛性材料，具有早期強度高、水穩(wěn)定性好、板體性能好及承載能力大、施工技術簡單、料源豐富且比較經濟等優(yōu)點，在公路工程中得到廣泛應用。在港口道堆工程中，應用較多的基層及底基層材料主要是石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土（例如三渣等）、級配碎石、級配礫石以及貧混凝土，水泥穩(wěn)定碎石的使用較少。但是由于水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質量直接影響面層的質量，受施工過程的影響因素很多，質量難于控制；而且水泥穩(wěn)定層的溫度收縮和干燥收縮又會引發(fā)柔性路面的反射裂縫。為此，在港口道堆工程中加強水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程控制是非常重要的。

上海國際航運中心洋山深水港區(qū)（二期）蘆潮輔助作業(yè)區(qū)（1標）道路堆場工程面積約6.81萬平方米。鋪面為混凝土面層，基層采用水泥穩(wěn)定碎石，底基層分別采用了級配碎石和宕渣。工程中關于水泥穩(wěn)定碎石的兩種斷面結構形式如下：

1施工前的主要技術準備

水泥穩(wěn)定碎石屬于水泥穩(wěn)定土的一種，是在級配碎石中摻人適量水泥，按照一定技術要求，使拌和均勻的混合料在最佳含水量時壓實，并經養(yǎng)護成型后，以提高其力學強度和穩(wěn)定性的一種施工方法。

1.1原材料的要求

水泥。水泥是影響水泥穩(wěn)定碎石質量的關鍵。由于水泥穩(wěn)定碎石的成型必須在終凝前完成，而原材料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓須有足夠的時間，因此，不能用快硬水泥、早強水泥。一般選用緩凝型普通硅酸鹽水泥。初凝時間要求在3h以上，終凝時間不少于6h。為了有利于拌合及劑量上的控制，宜采用較低標號的水泥（如32.5級）。

碎石。碎石應為堅硬、強度高、無風化的石灰?guī)r料，其顆粒應嚴格按照規(guī)范規(guī)定的級配組成。碎石的有機雜質含量應小于2%，其最大粒徑不應大于31.5mm，壓碎值小于30%。碎石粒徑偏大，則粒料間的粘接力不足，受力顆粒極易松散，整體性差；若粒徑偏小，基層強度不夠，預防溫縮、干縮裂縫的能力越弱。級配取用中值范圍，且小于0.075mm顆粒不宜大于5%，塑性指數宜小于4。

水。水應清潔不含有害雜質，凡是飲用水（含牲畜飲用水）均可用于水泥穩(wěn)定碎石的施工。

1.2配合比的確定

在原材料選定后，進行混合料的配合比設計，配合比設計主要是確定水泥用量、最佳含水量。

水泥穩(wěn)定碎石的強度在很大程度上取決于水泥的摻入比例，水泥摻人比例增加，混合料的強度也隨之增加。但是水泥劑量過大，易產生負作用，造成收縮和裂縫，也不經濟。水泥劑量小，強度不夠，起不到很好的膠結骨料的作用。水泥用量宜控制在3.5%～6.0%之間。

含水量也是影響水泥穩(wěn)定碎石質量的又一項重要控制指標。水分在壓實過程中起潤滑作用，壓實時的含水量控制是否合適往往決定著壓實效果。如果含水量過低小于最佳含水量2%，基層表面松散，碾壓容易起皮，混合料難以成型，壓實度達不到設計要求。如果含水量大于最佳含水量2%，碾壓有明顯輪跡，混合料粘輪。有時還會出現局部彈簧，成型后會有明顯的干縮裂縫。最佳含水量應控制在5%～7%之間，考慮到混合料在運輸、碾壓過程中的水分散失，施工過程中對水的含量應控制在比最佳含水量大1%左右。

水泥劑量按重量比，由試驗室按4%、5%、6%三組水泥劑量配制同一種摻配級配碎石的混合料，分別制件五組，測定試件在規(guī)定溫度下的七天無側限抗壓強度，計算每組劑量的強度平均值，取接近設計標準強度時水泥劑量值，確定水泥用量和最佳含水量。

1.3試驗區(qū)的施工

為了驗證用于施工的各種材料配合比例、確定標準的施工方法。采用廠拌設備，按生產配合比進行試拌混合料，鋪筑水泥穩(wěn)定碎石試驗區(qū)，以確定如下技術參數：確定混合料的生產配合比；確定混合料的攤鋪方法及攤鋪機械；確定壓實機械的選擇和組合（包括碾壓順序、速度和遍數）；確定松方系數及松鋪厚度；確定最佳拌和含水量；確定每一作業(yè)段的合適的長度，嚴密組織拌和、運輸、攤鋪、碾壓等lT序，縮短時間，以防水泥超過終凝時間。

2水泥穩(wěn)定碎石施工

主要施工工藝流程。工藝流程采用“三區(qū)段、七流程”。三區(qū)段即攤鋪區(qū)、壓實區(qū)和整型區(qū)。七流程即：準備下承層、施工放樣、混合料拌合、運輸、攤鋪、碾壓成型和養(yǎng)護。施工過程中，分區(qū)進行、流水搭接。工藝主要流程如下：

準備下承層。保證下承層平整、堅實、沒有任何松散的材料和軟弱點。攤鋪前在表面灑水濕潤，但不能形成積水，避免路床表面干燥。如水泥穩(wěn)定碎石底基層在攤鋪后水分被路床吸收，將使碾壓時下部達不到最大密實度，影響其壓實度及整體強度。

施工放樣。兩側放置兩根方木，方木高度為水泥穩(wěn)定碎石的壓實標高；并設置兩根松鋪標高控制線。中間設置可拆除的高程控制桿，每5m長設一控制桿。在大面積堆場水穩(wěn)施工中可利用合理的分倉來減少工作量。

混合料拌合。拌合裝置宜選用性能好、拌合質量高的設備，且配有電子劑量裝置（屬重量比控制材料配比）。拌合設備的臺數、類型必須滿足施工現場攤鋪及施工進度的要求。廠拌機械集中拌制混合料，應符合下列要求：①配料應準確，拌合應均勻。②混合料的含水量應略大于最佳含水量，使混合料運到現場攤鋪后碾壓時的含水量能接近最佳值。③確保混合料中的各種材料的比例、含水量等指標。

運輸。為了節(jié)省倒車、拌和料攤鋪時間，一般采用15t以上的自卸汽車運輸較好，并要求車況良好，防止裝滿料后不能卸車，時間太長，引起水泥穩(wěn)定碎石混合料凝固而造成浪費。同時應用蓬布覆蓋，一方面減少運輸途中的灑漏，污染路面，也防止雨淋；另一方面減少運輸途中的水分蒸發(fā)。運輸道路要求平整，運輸車輛要求適當降低速度，以減少因車輛顛簸造成混合料離析。由于受水泥凝結時間的限制，應保證水泥混合料從拌和開始到攤鋪結束在2h完成。

攤鋪。采用攤鋪機進行攤鋪，松鋪系數根據試驗區(qū)試鋪結果確定，一般為1.30～1.35，攤鋪長度以50～100m左右為一段。攤鋪速度應控制在1.5～2.0米/分鐘，且應勻速、持續(xù)、穩(wěn)定，攤鋪過程中應保證攤鋪機的完好率和利用率，并根據拌和站的生產能力和運輸車輛的運輸能力，保持恒定的攤鋪速度，避免停機次數太多，影響攤鋪平整度。

碾壓成型。①水泥穩(wěn)定碎石選用激振力21～27t的振動壓路機進行碾壓，分層碾壓，每層壓實厚度最大不應超過30cm。②碾壓段長度根據試驗段確定的長度及氣溫情況確定，氣溫高時，水分蒸發(fā)快，縮短碾壓段長度；反之，可適當延長碾壓段長度，以40～50米為宜，過短則易造成平整度較差。③壓實順序應按“先輕后重、先慢后快、先低后高、先穩(wěn)后振”的原則。一般的碾壓工藝為靜壓1～2遍，小振幅弱振2遍，大振幅強振2～3遍，細壓1遍。碾壓至要求的密實度及表面無明顯輪跡為止，一般需碾壓6～8遍。④控制壓路機碾壓速度，靜壓階段控制在1.5～1.7km/h，振壓階段控制在2.0～2.5km/h，細壓階段控制在2.5km/h左右。起動和制動時，應做到慢速起動、慢速剎車。嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上調頭或急剎車。⑤在碾壓過程中，前后兩遍停機不應在同一斷面上，要錯開50～70cm。同一遍在不同的位置停機點應呈階梯形錯開，以達到良好的平整度。碾壓時應重疊1/2輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處。

養(yǎng)護。水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓成型并經檢查壓實度合格后，應立即覆蓋灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護用土工布覆蓋，在其上灑水，使基層常保持濕潤。養(yǎng)護期不少于7d。養(yǎng)護期間，應禁止車輛行駛?；鶎舆^冬時，應采取冬季覆蓋保溫措施，以防止基層開裂或表面受損，可采取先鋪塑料薄膜后覆蓋粘土措施。

3水泥穩(wěn)定碎石的質量檢測

施工過程質量管理除對外形尺寸進行控制和檢查外，主要檢測基層的抗壓強度和壓實度。

強度檢測采用鉆芯取樣的方法。要求鉆芯機穩(wěn)定，擺動小，鉆頭一般采用直徑15cm或10cm，一般7d強度就能取出芯樣，取出芯樣后，觀察其完整性、密實度，并取其厚度，即可進行試壓。本工程采用試件直徑為15cm，經試驗各試件7天抗壓強度均在4.0MPa以上，符合設計和規(guī)范要求。

壓實度檢測。只要芯樣完整，芯樣級配良好，一般可以認為路基驗收、水泥劑量和壓實度的控制是成功的。本工程通過灌砂法測定，密實度≥95%，符合設計和規(guī)范要求。工程實踐進一步表明，壓實度要達到要求，除了控制水泥劑量、碎石級配及含水量外，更應嚴格控制彎沉值。

4結語

從目前發(fā)展趨勢及工程實踐來看，水泥穩(wěn)定碎石以其獨有的優(yōu)勢，在港口道堆工程基層中相繼被采用，呈現出逐漸取代其他材料趨勢。雖然還存在一些缺點，但是只要不斷探索總結施工經驗，在施工組織、質最控制和維護管理等而多下功夫，就能使水泥穩(wěn)定碎石作為港區(qū)道堆工程基層充分地發(fā)揮其優(yōu)勢。