（張石高速公路張家口管理處，河北 張家口 075000）

一、引言

近年來，半剛性基層是道路建設(shè)過程中首選的基層形式，以水泥穩(wěn)定碎石為代表的半剛性基層，具有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和剛度較高的優(yōu)點(diǎn)。但隨著道路使用時(shí)長增加，水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層路面容易出現(xiàn)收縮裂縫、不均勻沉降、推移等問題。本文依托公路工程施工實(shí)例，對影響水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度的因素、施工質(zhì)量控制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并依據(jù)研究結(jié)果制定了拌和生產(chǎn)、攤鋪過程與合理施工的方案，以保證工程質(zhì)量。

二、影響水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度的因素

（一）水泥摻量

隨著水泥摻量的增加，水泥穩(wěn)定碎石的抗壓性及抗彎拉強(qiáng)度都會(huì)顯著提升。據(jù)測算，當(dāng)水泥摻量控制在7.5%～11.5%以內(nèi)，可以大幅提升水泥穩(wěn)定碎石的抗壓強(qiáng)度及抗彎拉強(qiáng)度。

（二）壓實(shí)度的影響

基層強(qiáng)度與壓實(shí)度成正比，而壓實(shí)度則受含水量的影響。顆粒密實(shí)的排列方式，可以顯著提升水泥穩(wěn)定碎石的抗壓性能，而壓實(shí)度過低，將導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫問題，因此需要保證混合料的配合比、含水率、壓實(shí)時(shí)間控制在合理范圍內(nèi)，以保證道路路用性能。

（三）外加劑

水泥穩(wěn)定碎石添加的外加劑主要有聚酯纖維、聚丙烯纖維、SBR膠乳、橡膠粉及膨脹劑，這些外加劑對水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度具有一定影響。其中，聚酯纖維可以提升水泥穩(wěn)定碎石的剛度，并且能增強(qiáng)其抗裂性能；聚丙烯纖維可以提升水泥穩(wěn)定碎石材料抗變形能力，減少材料的溫縮裂縫；膨脹劑可以有效增加水泥穩(wěn)定碎石材料的密實(shí)度，提高其強(qiáng)度性能，減少收縮變形；SBR膠乳摻量越大，水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能越好，該外加劑與水泥穩(wěn)定碎石緊密包裹，可以顯著提升結(jié)構(gòu)彈性和塑形能力。

（四）含水量

含水量對水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度、抗壓強(qiáng)度、干縮應(yīng)變等有一定的影響，含水量過高，將導(dǎo)致應(yīng)變過大，含水量過低，將會(huì)影響水泥的水化水解作用，導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層變形。

三、工程實(shí)踐

（一）工程概況

某高速公路全長56.36km，路基寬度為28m，采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)行車時(shí)速為100km，路線設(shè)計(jì)為南北走向，路面設(shè)計(jì)年限為15年。由于該路線預(yù)計(jì)重載車輛較多，為保證路基具備足夠的承載能力，設(shè)計(jì)年限內(nèi)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，該工程擬采用水泥穩(wěn)定碎石基層。

（二）施工前準(zhǔn)備工作

1.施工前的安排

在水泥穩(wěn)定碎石基層施工前，工作人員要妥善準(zhǔn)備施工設(shè)備及材料，以保證施工進(jìn)度，同時(shí)檢測施工時(shí)所用的器械，出現(xiàn)問題及時(shí)檢修，并雇傭充足的勞動(dòng)力。

2.確保下承層滿足要求

現(xiàn)場工作人員需要檢測原始的下承層彎沉、壓實(shí)度，確保滿足規(guī)范要求，并比照檢測結(jié)果，對出現(xiàn)局部軟弱、龜裂和坑槽的路面進(jìn)行修補(bǔ)。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中，進(jìn)一步處理路基出現(xiàn)變形的位置，保證路面整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

3.施工放樣

根據(jù)施工現(xiàn)場周邊環(huán)境，在間隔10m～15m間或者曲線5m、直線10m的位置定出中樁。掛線的位置要與基層厚度保持一致，中樁上部掛線時(shí)要保證高度最低，并適當(dāng)調(diào)整縱坡線形以滿足基層設(shè)計(jì)厚度。中線標(biāo)高完成后，還需要控制邊樁高度，采用半幅的形式對公路施工進(jìn)行放樣，以確保交通正常運(yùn)行，為了防止施工過程中混合料向中線位置移動(dòng)，可以將預(yù)制塊放置中樁線下方。

（三）混合料拌和

設(shè)立不同粒級的混合料及廠拌機(jī)械堆放驗(yàn)收制度，并合理控制混合料與水和水泥的比例，完善細(xì)集料覆蓋工作?；旌狭铣尚蜁r(shí)間過長，將會(huì)出現(xiàn)混合料水分流失、細(xì)集料結(jié)合不均勻等問題，降低水泥的凝固性和穩(wěn)定性，導(dǎo)致在碾壓過程中出現(xiàn)水泥初凝現(xiàn)象，因此，混合料出場成型過程一般不超過2h。

（四）運(yùn)輸與攤鋪過程控制

拌和后的混合料要盡早運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，混合料運(yùn)輸車廂應(yīng)盡量保持濕潤，在長距離運(yùn)送過程中，可以采取覆蓋措施，以減少水分流失。水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中，最低氣溫不宜低于5℃，最高氣溫不宜超過35℃，攤鋪寬度一般控制在6m，攤鋪速度盡量控制在1.5m/min，當(dāng)出現(xiàn)局部離析現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)盡快采取人工拌和與換填的方式修復(fù)。

（五）壓實(shí)度變異控制

壓實(shí)工作是保證基層施工質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一，可有效減少水泥穩(wěn)定碎石混合料中的氣體，使集料之間形成密實(shí)的排列方式。碾壓方式與碾壓工藝的合理結(jié)合，也能達(dá)到更好的壓實(shí)效果。在該施工現(xiàn)場采取不同方式的碾壓試驗(yàn)，如表1所示。

表1. 不同碾壓方式組合表

根據(jù)上表所示的碾壓方式對同一基層進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度檢測結(jié)果如表2所示。

表2. 不同碾壓方式組合下壓實(shí)度檢測

由表2得知，采取不同的碾壓方式，最終壓實(shí)度變異系數(shù)也不相同，碾壓方案2變異系數(shù)最小，碾壓方案1變異系數(shù)最大，其中方案2為最佳方案，基層壓實(shí)度更穩(wěn)定。

整形完畢后，采用18t～20t三輪壓路車碾壓，碾壓過程中，壓實(shí)機(jī)后側(cè)車輪超出壓實(shí)路段交界位置，重疊1/2的車輪寬度，壓實(shí)機(jī)后輪壓完路面全寬，記為1次。碾壓次數(shù)控制在6～8次以內(nèi)最佳，前兩次碾壓速度控制在1.5～1.7km/h以內(nèi)，后幾次碾壓速度控制在2.0～2.5km/h以內(nèi)。

四、結(jié)語

本文主要對影響水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層強(qiáng)度的因素進(jìn)行了研究，依托公路工程施工實(shí)例，采取合適的施工工藝，通過檢測不同碾壓方式產(chǎn)生的碾壓度變異系數(shù)，得出最佳方案，可有效提升路面強(qiáng)度和路用性能，為同類型工程提供參考。