鎮(zhèn)江市交通工程建設(shè)管理處，江蘇 鎮(zhèn)江 212000

水泥穩(wěn)定碎石基層作為承重層，在路面結(jié)構(gòu)中起著承上啟下的作用，具備優(yōu)異的強度、剛度、水穩(wěn)定性，在高等級公路基層中廣泛使用。但水泥穩(wěn)定碎石基層容易產(chǎn)生裂縫，不僅降低了整體強度，還會形成反射裂縫，從而影響路面使用質(zhì)量，是歷來困擾工程建設(shè)者的問題。鎮(zhèn)丹高速公路為交通部綠色循環(huán)低碳公路主題性項目，設(shè)計采用低劑量抗裂型水泥穩(wěn)定碎石，通過優(yōu)化級配骨架結(jié)構(gòu)，降低水泥含量，從而保證整體強度，減少收縮、增強抗裂性，延長路面使用壽命。

1 技術(shù)要求

為更好地指導(dǎo)施工，結(jié)合部頒行業(yè)標準提出的新要求，對相關(guān)內(nèi)容進行調(diào)整，形成該項目抗裂型水穩(wěn)基層施工指導(dǎo)意見。

1.1 水泥要求的變化

為獲得強度保證，明確由“宜采用32.5或42.5級緩凝水泥”改為“宜采用42.5級或以上緩凝水泥”。

1.2 碎石要求的變化

（1）提高粗集料壓碎值要求，提高到“應(yīng)不大于26%”；（2）增加粗集料粉塵含量應(yīng)小于2%、軟石顆粒含量應(yīng)小于5%的要求；（3）要求3～5mm細集料嚴格控制小于2.36mm的顆粒含量；（4）將0～3mm細集料滿足0.075mm通過率要求，提高到“宜小于等于15%”，如表1所示。

表1 細集料規(guī)格要求

1.3 設(shè)計要求的變化

（1）基于抗裂水穩(wěn)需要更好的骨架結(jié)構(gòu)，對合成級配關(guān)鍵篩孔范圍進行調(diào)整，如表2所示。

表2 項目混合料級配范圍

（2）要求三個限制，在滿足設(shè)計強度基礎(chǔ)上限制水泥用量；在減少含泥量的同時，限制細集料、粉料用量；根據(jù)氣候條件限制含水量。要求水泥劑量不應(yīng)大于4.5%、集料級配中0.075mm以下顆粒含量不宜大于5%、含水量不宜超過最佳含水量的1%。

（3）提高無側(cè)限抗壓強度要求，將靜壓強度代表值不應(yīng)小于3.0MPa提高到3.8MPa，并要求采用振動壓實法成型的試件7d浸水無側(cè)限抗壓強度代表值應(yīng)滿足5.0MPa。

（4）明確混合料設(shè)計分目標、生產(chǎn)配合比兩個階段。

（5）要求配合比設(shè)計同時使用振動壓實法和重型擊實法確定最佳含水量和最大干密度，通過最大干密度取值確定兩者的轉(zhuǎn)換系數(shù)。生產(chǎn)配合比設(shè)計階段可通過重型擊實法所驗證的最大干密度乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)確定振動壓實法最大干密度。

1.4 施工要求的變化

（1）采用雙拌缸拌和樓，具備二次拌和能力，拌和時間不短于15s，提高均勻性，如圖1所示。

圖1 雙拌缸拌和工藝

（2）明確單鋼輪初、復(fù)壓，膠輪壓路機和雙鋼輪壓路機終壓，單鋼輪壓路機噸位不小于20t，膠輪壓路機噸位不小于30t。

2 原材料準備

原材料質(zhì)量直接決定抗裂型水穩(wěn)的成功與否，該項目原材料選擇技術(shù)標準高于以往，試驗結(jié)果如表3所示。

表3 集料試驗結(jié)果

3 配合比設(shè)計

3.1 設(shè)計理念

注重抗壓強度、劈裂強度的平衡設(shè)計。嚴格限制水泥用量，達到設(shè)計強度即可，減少水泥過多帶來溫縮裂縫的風險。合成級配4.75mm通過率控制在30%左右，追求抗壓強度、劈裂強度及最大干密度的平衡。最大限度地降低石粉使用量，推薦合成級配2.36mm通過率控制在20%以下，生產(chǎn)配合比設(shè)計結(jié)果為1#料∶2#料∶3#料∶4#料=37%∶35%∶6%∶22%，如表4所示。

表4 生產(chǎn)配合比設(shè)計結(jié)果

3.2 采用振動成型設(shè)計

（1）規(guī)范振動成型壓實機振動參數(shù)，靜面壓力為140kPa，頻率為35Hz；振幅為1.4mm，激振力為7612N，振動總時間為2min。

（2）相對重型擊實法，振動成型法與現(xiàn)場環(huán)境契合度高，有助于控制水泥劑量與含水量，在目標及生產(chǎn)配合比設(shè)計階段均使用，對最大干密度的確認意義重大，目標配合比設(shè)計結(jié)果如表5所示。

表5 項目目標配合比設(shè)計結(jié)果

4 施工過程控制

4.1 拌和質(zhì)量控制

石料分為四檔粒徑，封閉保存；配置雙缸強制式連續(xù)拌和機，全自動電腦稱重，經(jīng)2次拌和，確保各檔石料按設(shè)計比例準確投料及攪拌均勻，減少攤鋪離析。

4.2 運輸環(huán)節(jié)控制

運輸車安裝自動伸縮覆蓋裝置，既加快覆蓋速度，減少混合料水分散失；又避免人工覆蓋的安全隱患，值得推廣運用，如圖3所示。

4.3 攤鋪環(huán)節(jié)控制

采用兩臺攤鋪機全斷面梯隊一次性攤鋪，采用鋼絞線控制高程和平整度。

4.4 碾壓環(huán)節(jié)控制

現(xiàn)場控制碾壓的干密度堅持使用振動成型的最大干密度，最大程度提高碾壓效果，使混合料中粗集料相互嵌擠和咬合，達到骨架作用；細集料起到對粗集料間隙的填充和黏合作用，最大程度上增加內(nèi)部摩阻系數(shù)和抗裂作用，是減少基層裂縫的力學依據(jù)。

4.5 養(yǎng)生

養(yǎng)生采用覆蓋一層土工布灑水養(yǎng)生。低溫施工不便采用灑水養(yǎng)生時段，先蓋一層塑料薄膜，以起到保濕作用，薄膜上面再蓋土工布，氣溫在5℃以上時，蓋1層土工布，在5℃以下時，蓋2層土工布。

5 質(zhì)量驗收

5.1 混合料

為確?；旌狭腺|(zhì)量穩(wěn)定，要求每生產(chǎn)班不少于上、下午各一次級配篩分，確保水泥劑量準確應(yīng)用，保證級配符合設(shè)計要求?；旌狭详P(guān)鍵篩孔變異系數(shù)基本控制在5%左右，波動性較小，級配始終控制在一個合理范圍，如表6、圖4～圖6所示。

表6 項目混合料關(guān)鍵篩孔統(tǒng)計表

圖4 混合料4.75mm篩孔通過率波動圖

圖5 混合料2.36mm篩孔通過率波動圖

圖6 混合料0.075篩孔通過率波動圖

5.2 壓實度

根據(jù)要求頻率，現(xiàn)場攤鋪同步檢測，及時指導(dǎo)碾壓。

5.3 無側(cè)限抗壓強度

每天上、下午各一次成型，標準養(yǎng)護6d，浸水1d，壓力機檢測。

5.4 鉆芯取樣

鉆芯取樣作為檢測重點，養(yǎng)護7d后鉆芯，檢驗芯樣成型、集料分布、芯樣厚度等，如圖7所示。

圖7 項目抗裂水穩(wěn)芯樣

6 結(jié)論

該項目水穩(wěn)施工重視原材料質(zhì)量控制，通過優(yōu)化混合料設(shè)計及施工控制，為防范裂縫創(chuàng)造堅實基礎(chǔ)，全線21.63km基層經(jīng)過冬歇期后，發(fā)現(xiàn)裂縫僅76道，且多為表面微裂縫，與以往工程對比，裂縫數(shù)量顯著減少，抗裂水穩(wěn)成效顯著，總結(jié)出以下結(jié)論：

（1）該項目粗集料壓碎值為21.6%；粗集料0.075mm通過率低于2%，細集料0.075mm通過率低于15%，為高品質(zhì)水穩(wěn)提供基礎(chǔ)條件。

（2）集料采用9.5～31.5mm、4.75～9.5mm、2.36～4.75mm和0～2.36mm四種規(guī)格，有利于級配控制及優(yōu)化。

（3）優(yōu)化混合料級配設(shè)計，注重抗壓強度，劈裂強度的平衡設(shè)計，嚴格限制水泥使用量，減少水泥過多帶來溫縮裂縫的風險，合成級配4.75mm通過率控制在30%左右，合成級配2.36mm通過率控制在20%以內(nèi)。

（4）配合比按目標及生產(chǎn)配合比兩個階段設(shè)計，使用振動壓實法和重型擊實法確定最佳含水量和最大干密度。

（5）采用雙拌缸拌和樓，混合料拌和時間不小于15s，提高拌和均勻性。