浅论施工中水泥稳定砂砾基层的质量控制

摘要：水泥稳定基层的检测和控制是施工质量控制的关键,针对现行水泥稳定基层施工过程中的检测及控制方法，结合工程实际情况，从原材料、配合比设计、施工工艺及施工过程控制等方面浅析质量控制。

关键词：水泥稳定砂砾，施工工艺，质量控制

1、引言

由于砂砾便于取材、费用经济，水稳定性好，良好的力学性能和板体性，水泥稳定砂砾被广泛用于路面基层或底基层。但在施工过程中由于质量控制不力，同时也易暴露出许多问题。如局部沙砾粒径级配强度不均导致松散破碎、水泥剂量控制不严易出现路面早期开裂等问题也严重影响了公路的使用寿命。

2、原材料的控制

水泥稳定砂砾的强度和稳定性与水泥、砂石等原材料的质量有着非常密切的关系。选择合适的原材料，不但可以得到满足设计要求的路面基层，而且还可以达到减小工程成本，降低工程造价的目的。

1.1水泥

水泥作为集合料的一种胶结稳定剂，其质量对集料的质量是至关重要的，施工时宜选用初凝时间在3小时以上终凝时间较长（宜在6小时以上）、标号较低的水泥。不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥，水泥初终凝时间是确定水泥稳定砂砾的施工控制时间的重要依据。根据通用硅酸盐水泥（GB/T175-2007）和水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性试验方法（GB/T 1346-2001）对水泥进行以下等项目的试验检测:水泥细度试验、水泥标准稠度用水量试验、水泥凝结时间试验以及水泥胶砂强度(ISO法)试验，经试验各项技术指标均满足技术规范要求后，方能将水泥组织采购进场。

1.2集料

集料应保证材料颗粒粒径均匀和含泥量控制在规范规定(JTG E42-2005)范围内的沙砾材料。在水泥稳定砂砾底基层施工质量控制过程中，要重点控制两个方面：①砂砾的最大粒径不应超过37.5mm,②4.75mm以上砾石含量不宜低于60%。

1.3水

通常适合于饮用的水，均可拌制和养护水稳。如对水质有疑问，要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时，需要进行试验。

3、配合比设计

3.1配合比设计目的

水泥稳定砂砾混合料的配合比设计指根据规范及设计对半刚性基层的技术指标要求，选择施工将采用的砂砾料、结合料（水泥），通过实验检测以最终确定水泥剂量以及混合料集料级配、最佳含水量、最大干密度，用以指导施工，保证水泥稳定砂砾基层满足设计的技术指标要求，经济合理。

3.2配合比设计原则

3.2.1混合料的配合比设计通过对工程实际应用的矿料分别进行筛分试验和测定其相对密度，根据各种矿料的颗粒级配和计算用量比调配出合理的级配曲线。

3.2.2在达到强度的前提下，应采用较小水泥剂量节约成本，但应充分考虑实际施工时的不均匀性。

3.2.3确定出准确的EDTA滴定标准曲线图。

4、现场试验段

在正式铺筑前，按照试验获取的试验配合比，铺筑试验段，通过试验段的铺筑，获得最优化的施工配合比、合适的拌和时间、摊铺速度、优良压实机具的组合及碾压工艺、摊铺系数的确定及合适的作业长度等一系列控制施工参数，提出标准施工方法。除试验段强度及几何尺寸满足要求外，现场钻芯取样的完整性及强度是控制的关键环节，试验段长度宜为100-150米，宜选用两种或多种不同的碾压组合，必要时可调整水泥用量及含水量进行反复试验，以获取最佳施工方法。

5、混和料的拌和

在水泥稳定砂砾混合料拌和过程中，集料的均匀性、水泥用量等是直接影響水泥稳定砂砾结构层强度和性能的关键因素。混合料的拌制可从以下方面控制：

5.1厂拌设备的选择

拌和设备的性能决定了混和料的配料精度和均匀性，应选用带有电子计量装置的高性能稳定土拌和机，以保证混合料的级配符合配合比要求，保证拌和料的稳定性。

5.2水泥剂量控制

水泥的用量对水泥稳定层质量起着关键作用，剂量太小，不能满足水泥稳定砂砾强度指标，而剂量太大，既不经济、还会使基层的易出现早期裂缝，从而引起面层相对应的反射裂缝，降低路面使用质量和寿命。考虑施工时各种损耗，工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0.1～0.5%，以确保水泥稳定基层的质量，但应控制水泥最大剂量不超过6%，以减少混和料的收缩性。

5.3含水量控制

一般情况下，拌和含水量应考虑到运输、摊铺和碾压过程中水分的损失，所以应比最佳含水量略高0.5%～1%，若气温较高或运输距离较长时应高1%～2%。施工中含水量过小，混和料易松散，不容易碾压成型，会影响混和料的密度和强度。含水量过大，会出现“弹软”、“波浪”等病害。所以施工过程中，要根据具体情况及时调整含水量的大小。

6、混和料的运输和摊铺

拌和机在出料时不允许将成品料直接从出料口放落到地上，然后再用装载机装料上车，应直接从出料口将成品料放落到车上，每次装料上车时，应分三次装，每装一次移动下车位，避免混合料离析，运输过程中应在车上加盖蓬布。车辆在运输过程中发生故障，致使水泥终凝时间超时，该车料应予以废弃。

6.1．摊铺现场的准备工作

6.1.1摊铺前应对下承层进行检测，下承层表面应清除其表层上的浮土、杂物，以免产生松散、起皮现象。开始摊铺时，要在垫层上洒水使其表面湿润，但洒水量不能过大，产生自由积水现象。

6.1.2准确施工放样。在全线路面施工前，要对全线的导线点、水准点进行复测。为了避免由于基准钢丝绳的垂度影响摊铺的平整度，其钢立柱纵向间距不宜过大，直线宜为10米，曲线宜为5米，并用紧线绳拉紧。

6.1.3由于水泥稳定土受摊铺时间的限制，在摊铺前必须认真检查摊铺及碾压设备，确保其完好状态，摊铺和碾压设备有条件时应多配备一套，以免由于机械故障造成中途停机，造成不必要的经济损失，同时要加强摊铺现场与拌和厂之间的联系，以应付紧急情况。

6.1.4摊铺设备的选型。公路的基层宜采用摊铺机摊铺混和料。应选择摊铺性能好的全自动找平摊铺机，尽可能整幅一次摊铺，可很好地控制摊铺厚度和表面平整度。摊铺机的摊铺效果必须满足摊铺料不离析、级配良好、稳定、平整度、横坡度均符合规范要求。

6.2摊铺

拌和好的成品料运至施工现场后应及时进行摊铺，摊铺过程中应控制好松铺厚度及粒料的均匀性。摊铺机在摊铺过程中，应按控制线匀速摊铺，对出现的摊铺机拉痕凹面或粗细集料离析现象，应人工进行填补或局部换料。如摊铺机中途发生故障，没有在水泥初凝时间前修理好，该处应设置施工缝。

7、混和料的压实和养生

碾压过程中必须遵守“先轻后重，由慢到快”、超高段碾压“由低到高”的原则，且轮迹重合不小于30cm。压路机要直线行走，中途不得刹车、停车、启动或调头，倒车要缓慢匀速，也不得刹车或重新启动。从加水拌和到碾压成型，最好在水泥初凝时间内完成，最迟不能超过水泥终凝时间。碾压过程中如气温高或风天基层表面易风干，可利用轮胎压路机自动喷水装置边喷水边碾压。碾压完成并经压实度检测合格后，应立即开始养生，养生期不宜少于7天，并应封闭交通，除洒水车辆外，严禁其他车辆通行。

8、结语

水泥稳定基层有诸多优点，但也不能忽视它的缺陷，这种结构如果在施工过程中不能很好的进行质量控制，很容易产生如松散、裂纹等病害影响整体强度和性能。实践证明只要严格执行《技术规范》要求，抓住关键环节，加强控制，组织管理到位，就能够确保工程质量。

参考文献

[1] JTJ 034-2000公路路面基层施工技术规范

[2] JTG E51-2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程

[3] JTG E42-2005公路工程集料试验规程

作者简介：

严冬梅（1967-），女，汉族，陕西城固人，陕西省安康公路管理局试验检测工程师。