李建榮

摘要：文章結(jié)合柳南高速公路工程實(shí)例，從水泥穩(wěn)定碎石基層的施工準(zhǔn)備、試驗(yàn)施工、正式施工三個(gè)方面分析基層施工技術(shù)，并提出了水泥穩(wěn)定碎石基層施工的相關(guān)質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：高速公路;水泥穩(wěn)定碎石;基層;施工技術(shù);質(zhì)量控制

0 引言

我國的高速公路建設(shè)長期以來保持著快速發(fā)展勢頭，在高速公路建設(shè)工程中通常選擇半剛性路面基層建設(shè)方案，主要采用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)。水泥穩(wěn)定碎石基層材料來源豐富充足，施工后基層初期強(qiáng)度大且后期增量顯著，整體保持高強(qiáng)度，具有突出的水穩(wěn)性與抗凍性，力學(xué)結(jié)構(gòu)與性能長期擁有出色表現(xiàn)。隨著施工技術(shù)的不斷優(yōu)化與施工質(zhì)量的有效控制，水泥穩(wěn)定碎石基層的高質(zhì)量施工為公路路面質(zhì)量與整體使用壽命提供了保障，因此，進(jìn)一步探討水泥穩(wěn)定碎石基層的施工技術(shù)與質(zhì)量控制，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 工程項(xiàng)目概況

柳州經(jīng)合山至南寧高速公路（簡稱柳南高速），是《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃修編（2010—2020）》“六橫七縱八支線”高速公路網(wǎng)中“七縱”桂林—柳州—南寧公路的重要組成部分。項(xiàng)目起于柳州市洛滿鎮(zhèn)附近，接三江至柳州高速公路，終于南寧市五塘鎮(zhèn)，接南寧外環(huán)高速公路，路線全長200.019 km，同步建設(shè)8條連接線113.258 km。項(xiàng)目主線按四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)修建，瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)速度為120 km/h，路基寬段為26.5 m。本文主要對(duì)該高速公路12標(biāo)段水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施進(jìn)行分析。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層施工準(zhǔn)備技術(shù)

2.1 基層材料的技術(shù)指標(biāo)

柳南高速公路12標(biāo)段水泥穩(wěn)定碎石基層的主要材料包括水泥、碎石、水等。其中水泥采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5的普通硅酸鹽水泥，從初凝到終凝的反應(yīng)時(shí)間較長，初凝時(shí)長>3 h，6 h<終凝時(shí)長<10 h。

碎石材料是水泥穩(wěn)定碎石基層施工應(yīng)用中的堅(jiān)硬骨料，要求其具有良好的級(jí)配技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)考慮最大粒徑、壓碎占比率、有機(jī)物質(zhì)含量、塑性指數(shù)、軋制巖石強(qiáng)度、硫酸鹽含量、液限等項(xiàng)目的技術(shù)要求[1]。柳南高速公路12標(biāo)段的水泥穩(wěn)定碎石混合料級(jí)配范圍如表1所示，其混合料技術(shù)要求如表2所示。

2.2 混料配比設(shè)計(jì)試驗(yàn)

柳南高速公路12標(biāo)段水泥穩(wěn)定碎石基層混合料配合比按水泥∶碎石=5∶100進(jìn)行設(shè)計(jì);基層水泥穩(wěn)定碎石厚度為40 cm;施工時(shí)混合料采用集中廠拌，鋪筑現(xiàn)場采用攤鋪機(jī)攤鋪，分兩層碾壓成型;7 d無側(cè)限（浸水）抗壓強(qiáng)度要求值≥5.0 MPa;水泥要求強(qiáng)度等級(jí)為32.5 MPa（初凝時(shí)間要求>3 h，終凝時(shí)間要求6 h<終凝時(shí)間<10 h）普通硅酸鹽水泥;碎石集料壓碎值≤22%，針片狀含量≤18%;0.075 mm以下粉塵含量≤1.2%，軟石含量≤3%;液限≤28%，塑限指數(shù)≤5;水泥穩(wěn)定碎石的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)≥98%。

水泥穩(wěn)定碎石基層的混合集料配合比設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求來組織試驗(yàn)。如表3所示，粗、細(xì)集料：采用聯(lián)光石場生產(chǎn)的碎石，規(guī)格為：19.0～26.5 mm、13.2～19.0 mm、9.5～13.2 mm、4.75～9.5 mm、0～4.75 mm摻配而成，碎石集料壓碎值為19.6%，針片狀顆粒含量為12.7%，含泥量為0.2%，0.075 mm以下粉塵含量為9.0%，液限為20%，塑限指數(shù)為4%。

2.3 混料組成的技術(shù)控制

（1）控制碎石摻配比。若石料準(zhǔn)備不足，可添加一定量的天然沙，沙與碎石的摻配比例應(yīng)通過試驗(yàn)來確定，或直接用沙代替石屑。

（2）若相同級(jí)配下的混合料進(jìn)行摻配時(shí)，水泥劑量可設(shè)定為6%、5%、4%等不同規(guī)格。應(yīng)借助擊實(shí)試驗(yàn)完成對(duì)集料干密度峰值與含水量理想值的確定[2]。不同規(guī)格水泥劑量試件的干密度檢測與計(jì)算，應(yīng)選規(guī)定壓實(shí)度的98%量值。

（3）試件的有效制備必須嚴(yán)格依照最大干密度與最優(yōu)含水量的計(jì)算結(jié)果來實(shí)施，持續(xù)組織7 d的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。期間，應(yīng)對(duì)試件進(jìn)行6 d的保濕養(yǎng)護(hù)，溫度控制在25 ℃，養(yǎng)護(hù)后浸水24 h，完成試驗(yàn)后應(yīng)對(duì)結(jié)果中的偏差系數(shù)與平均值進(jìn)行組織計(jì)算。

（4）混合料拌和應(yīng)使用集中廠拌法，通常在實(shí)際基層施工中水泥實(shí)際劑量要高出實(shí)驗(yàn)確定劑量0.5%。

2.4 確定生產(chǎn)配合比

依據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20-2015）要求，視施工現(xiàn)場情況，對(duì)試驗(yàn)室確定的配合比進(jìn)行調(diào)整。集中廠拌法施工中，水泥劑量增加0.5%，對(duì)粗粒土進(jìn)行拌和，含水率較最佳含水率增大0.5%～1.0%，所以經(jīng)調(diào)整后得到的生產(chǎn)配合比為：水泥∶集料=5.5∶100，混合料最大干密度為2.349 g/cm 3，最佳含水率6.0%，施工時(shí)壓實(shí)度按98%進(jìn)行控制。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層的試驗(yàn)施工技術(shù)

柳南高速公路12標(biāo)段試驗(yàn)段設(shè)置在ZK187+230～ZK187+430，長200 m，寬13 m，厚20 cm，采用攤鋪機(jī)一次性攤鋪成型，每隔100 m左右更換一種試驗(yàn)鋪筑方案。試驗(yàn)中要靈活控制不同要素，有效確定混合料的稱重計(jì)量以及配合比。試驗(yàn)路施工技術(shù)總結(jié)如下：

3.1 機(jī)械組合

配備攤鋪機(jī)（寬度可伸縮）1臺(tái)，自卸汽車15輛，裝載機(jī)3臺(tái)，單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（26 t）1臺(tái)，單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（36 t）1臺(tái)，膠輪壓路機(jī)（26 t）1臺(tái)，雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（13 t）1臺(tái)，能夠滿足施工需要。

3.2 底基層水泥穩(wěn)定碎石配合比

按照批復(fù)水泥穩(wěn)定碎石骨料級(jí)配為19～26.5（28%）∶9.5～19（27%）∶4.75～9.5（13%）∶0～4.75（32%）進(jìn)行施工，碾壓后表面平整密實(shí)，無松散，無坑洼，軟彈現(xiàn)象，施工接縫平整，無輪跡。從壓實(shí)檢測結(jié)果看來，檢測值均>97%，滿足規(guī)范要求。根據(jù)現(xiàn)場施工效果，確定現(xiàn)場施工最佳配合比為19～26.5（28%）∶9.5～19（27%）∶4.75～9.5（13%）∶0～4.75（32%）。

3.3 松鋪厚度、松鋪系數(shù)和壓實(shí)遍數(shù)

（1）試驗(yàn)段施工中，項(xiàng)目在ZK187+230～ZK187+430按松鋪系數(shù)1.25進(jìn)行施工，采用不同碾壓組合，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測標(biāo)高，松鋪系數(shù)1.25時(shí)，厚度合適。因此，在后續(xù)施工中，項(xiàng)目按照1.25的松鋪系數(shù)進(jìn)行其余路段的施工。

（2）壓實(shí)順序：雙鋼輪壓路機(jī)靜壓→單鋼輪壓路機(jī)輕（小）振→單鋼輪壓路機(jī)大振→膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓→雙鋼輪壓路機(jī)收面。

（3）碾壓速度：25～30 m/min。

（4）壓實(shí)遍數(shù)：13 t雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1遍，小振1遍，26 t單鋼輪壓路機(jī)弱振1遍，強(qiáng)振1遍，36 t單鋼輪壓路機(jī)弱振1遍，強(qiáng)振1遍，26 t膠輪壓路機(jī)碾壓2遍，13 t雙鋼輪壓路機(jī)收面1遍。

[HS（4][HT12.H]4 [HT12.《漢儀中黑簡》]高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層的正式施工技術(shù)[HS）]

4.1 施工技術(shù)要求

（1）柳南高速公路12標(biāo)段水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，全部使用專用穩(wěn)定土集中廠拌機(jī)械拌和集料，要使用專用瀝青攤鋪機(jī)或穩(wěn)定土攤鋪機(jī)攤鋪。

（2）水泥穩(wěn)定碎石基層施工應(yīng)在氣溫>5 ℃的晴天進(jìn)行，雨天不得施工。若正在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的集料遭遇降雨，則要求進(jìn)行快速壓實(shí)。

（3）水泥穩(wěn)定碎石基層厚40 cm，按上基層與下基層分別施工壓實(shí)，上下兩層均保持20 cm厚度。下基層攤鋪壓實(shí)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行上基層攤鋪，要注意先行清潔下基層表面，撒適量水泥或漿體，水泥用量≥2.0 kg/m 2，并注意為下基層施水保持表層濕潤。

4.2 拌和站相關(guān)技術(shù)要求

（1）集料進(jìn)入拌和站前需要組織取樣篩分試驗(yàn)，多選不同粒徑的集料進(jìn)行試驗(yàn)，選購符合級(jí)配要求的集料。

（2）施工現(xiàn)場應(yīng)提前對(duì)需要鋪筑的路段進(jìn)行平整和碾壓硬化，計(jì)算不同規(guī)格集料的用量，規(guī)劃好集料分別存放的區(qū)域面積，編排好進(jìn)料時(shí)間，不得出現(xiàn)多料交錯(cuò)情況。料堆可采用分層形式，保持同規(guī)格集料均勻性。集料粒徑<4.75 mm的要做好防雨工作，加裝避雨設(shè)施。若此規(guī)格的集料進(jìn)場檢測含水量超標(biāo)則應(yīng)注意堆放時(shí)做好晾曬除濕工作[3]。

（3）料斗要做好必要的隔離工作，上口間以隔板相隔，拉開上口間距，防止集料串料，上口寬度要比上料用裝載機(jī)的裝料斗寬度要大。

（4）集料正式拌和前，應(yīng)先調(diào)試設(shè)備，確保集料粒的組分與含水量達(dá)標(biāo)，若組分出現(xiàn)變化則要繼續(xù)調(diào)試設(shè)備。

（5）拌和過程控制好混合料含水量，不僅要有專人負(fù)責(zé)掌握注水量，還應(yīng)掌握外界天氣情況，實(shí)際含水量可高出最優(yōu)含水量1%～2%，避免混料水分流失。混合料壓實(shí)作業(yè)時(shí)應(yīng)具備最優(yōu)含水量。

（6）混合料拌和過程中要實(shí)時(shí)掌握水泥劑量，應(yīng)借助高精度水泥計(jì)量裝置進(jìn)行計(jì)量控制，為確保拌和均勻，實(shí)際拌和時(shí)間可≥1 min。

（7）拌和料運(yùn)輸過程中要做好車廂覆蓋，避免物料表層含水量降低。運(yùn)輸途中不能隨意耽擱，應(yīng)直達(dá)施工鋪筑現(xiàn)場，控制允許延遲時(shí)間，有效實(shí)施混合料的碾壓緊實(shí)[4]。

4.3 攤鋪技術(shù)要求

（1）水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)所用攤鋪機(jī)應(yīng)具備與拌和機(jī)械相匹配的生產(chǎn)能力，要求機(jī)械設(shè)備性能良好，可連續(xù)作業(yè)不中斷。

（2）若其中出現(xiàn)故障或其他原因?qū)е聰備佒袛?，而且延誤時(shí)間超出施工允許延遲時(shí)間，則需要進(jìn)行接縫處理，以橫向接縫方式確保接縫面與路基頂面相互垂直。

（3）若施工現(xiàn)場的拌和機(jī)不能與攤鋪機(jī)生產(chǎn)能力相匹配，可調(diào)低攤鋪機(jī)作業(yè)速度，避免重復(fù)出現(xiàn)停機(jī)待料現(xiàn)象。柳南高速公路12標(biāo)段現(xiàn)場作業(yè)的拌和機(jī)生產(chǎn)能力應(yīng)保持在800 t/h以上。

（4）攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，要控制好集料因顆粒粒徑不一而出現(xiàn)的離析情況，若發(fā)現(xiàn)離析應(yīng)立即采取措施快速處理。

4.4 壓實(shí)技術(shù)要求

（1）壓實(shí)全過程都要求集料表層濕潤，采用噴灑水的方式補(bǔ)充水分。

（2）壓實(shí)作業(yè)可啟用多型機(jī)械持續(xù)作業(yè)，先用輕型兩輪壓路機(jī)在攤鋪機(jī)械后跟進(jìn)碾壓，后驅(qū)動(dòng)重型振動(dòng)壓路機(jī)補(bǔ)位碾壓。只有在1 h內(nèi)完成拌和水泥混合料的碾壓，才能確保路面基層壓實(shí)度達(dá)到技術(shù)要求。

（3）基層表面壓實(shí)過程中若出現(xiàn)可見的松散、起皮等狀況，應(yīng)組織人員快速處理。

（4）為避免壓實(shí)作業(yè)出現(xiàn)返工，柳南高速公路12標(biāo)段施工現(xiàn)場配置專用儀器設(shè)備實(shí)時(shí)檢測壓實(shí)度，而且對(duì)于路面標(biāo)高或平整度達(dá)不到要求的，必須采取修整措施進(jìn)行處理，確保壓實(shí)作業(yè)取得高質(zhì)量成果。

4.5 養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求

（1）柳南高速公路12標(biāo)段施工現(xiàn)場的養(yǎng)護(hù)，先灑水后以薄膜覆蓋保溫，確保養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)的路面表層濕潤。

（2）路面養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)，不允許灑水車以外的車輛通行，特別是重型車輛。若特殊情況有車輛通行，則應(yīng)控制車速在20 km/h以下，并要求該車不得在養(yǎng)護(hù)路段轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭、急剎車，這些操作都可能導(dǎo)致路面基層受損。

4.6 檢測技術(shù)要求

柳南高速公路12標(biāo)段路的水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度檢測主要結(jié)合應(yīng)用灌砂法與核子密度儀完成。核子密度儀通過反復(fù)多次跟蹤壓實(shí)作業(yè)，在基層壓實(shí)度無增長變化的基礎(chǔ)上檢測壓實(shí)度。核子密度儀跟蹤碾壓后，即用灌砂法實(shí)施對(duì)比檢測，最終的壓實(shí)度、平整度、彎沉量、寬度、厚度等檢測結(jié)果應(yīng)使用灌砂法測出值。

5.1 控制水泥劑量

水泥劑量超標(biāo)則可導(dǎo)致基層反射裂縫出現(xiàn)概率的增大，劑量不足又很難確保施工強(qiáng)度。因此柳南高速公路12標(biāo)段施工過程中首先注重控制水泥劑量，通過嚴(yán)格的抽檢來指導(dǎo)調(diào)整水泥倉供料速率。

5.2 控制混料拌和

水泥穩(wěn)定性碎石基層強(qiáng)度要求具備出色的均勻性，此指標(biāo)易受混料拌和連貫性的影響，拌和中應(yīng)避免水泥劑量頻繁波動(dòng)，同時(shí)應(yīng)在拌和中控制好混料含水量。

5.3 控制水分含量

水泥穩(wěn)定碎石基層施工所需集料的含水量都在施工前確定，只有達(dá)到最優(yōu)含水量水平才能投入使用。施工期間確保對(duì)含水量的動(dòng)態(tài)調(diào)控，施工人員在充分把握攤鋪機(jī)壓實(shí)效果、天氣情況、運(yùn)料距離等影響因素下控制混料的水分含量。

5.4 控制集料級(jí)配

水泥穩(wěn)定碎石基層的集料級(jí)配均按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。先在篩分皮帶處截留1 m混合物料進(jìn)行檢測，對(duì)無法達(dá)到級(jí)配技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的則要求及時(shí)調(diào)整料倉供料速率。

5.5 控制攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

水泥穩(wěn)定碎石基層的攤鋪配置多名作業(yè)人員，其中一名施工員主要操作機(jī)械，控制好作業(yè)進(jìn)度，確保攤鋪厚度與平整度達(dá)標(biāo)，同時(shí)做好補(bǔ)料工作;一名施工員主要檢驗(yàn)攤鋪效果，控制含水量，檢測碾壓成型的標(biāo)高，控制車輛行進(jìn)速度與攤鋪耗時(shí)，修整壓實(shí)段的基層表面，盡可能保障半幅全斷面一次攤鋪成型?，F(xiàn)場作業(yè)中同時(shí)對(duì)松鋪層外緣進(jìn)行修整并補(bǔ)充未攤鋪區(qū)域的混合料[5]。

5.6 控制壓實(shí)作業(yè)

壓實(shí)作業(yè)遵循“先邊再中、先低再高、先輕后重”原則，并及時(shí)檢測壓實(shí)度。待滿足壓實(shí)度要求后實(shí)施光面處理，以便有效消除壓痕。

6 結(jié)語

本文通過在柳南高速公路12標(biāo)段的施工實(shí)踐，再一次明確了水泥穩(wěn)定碎石基層施工要進(jìn)一步規(guī)范技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，并對(duì)各工序施工質(zhì)量進(jìn)行控制，全面提升基層施工水平，為高速公路整體施工提供基礎(chǔ)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃運(yùn)貝.高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工與質(zhì)量控制探討[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2020（5）：97-98.

[2]吳銀厚.高速公路水泥穩(wěn)定碎石層施工技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（8）：2475.

[3]吳惠生.水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].四川水泥，2018（1）：25.

[4]黃仕明.高速公路橋梁施工項(xiàng)目質(zhì)量控制策略研究[J].西部交通科技，2018（1）：135-138.

[5]尹治國.高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中的質(zhì)量控制措施分析探討[J].城市建設(shè)，2011（5）：150-152.