水泥稳定碎石半刚性基层施工技术

（张石高速公路张家口管理处，河北 张家口 075000）

一、引言

近年来，半刚性基层是道路建设过程中首选的基层形式，以水泥稳定碎石为代表的半刚性基层，具有抗压强度、抗弯强度和刚度较高的优点。但随着道路使用时长增加，水泥稳定碎石半刚性基层路面容易出现收缩裂缝、不均匀沉降、推移等问题。本文依托公路工程施工实例，对影响水泥稳定碎石基层强度的因素、施工质量控制技术进行了系统的研究，并依据研究结果制定了拌和生产、摊铺过程与合理施工的方案，以保证工程质量。

二、影响水泥稳定碎石基层强度的因素

（一）水泥掺量

随着水泥掺量的增加，水泥稳定碎石的抗压性及抗弯拉强度都会显著提升。据测算，当水泥掺量控制在7.5%～11.5%以内，可以大幅提升水泥稳定碎石的抗压强度及抗弯拉强度。

（二）压实度的影响

基层强度与压实度成正比，而压实度则受含水量的影响。颗粒密实的排列方式，可以显著提升水泥稳定碎石的抗压性能，而压实度过低，将导致路面出现裂缝问题，因此需要保证混合料的配合比、含水率、压实时间控制在合理范围内，以保证道路路用性能。

（三）外加剂

水泥稳定碎石添加的外加剂主要有聚酯纤维、聚丙烯纤维、SBR胶乳、橡胶粉及膨胀剂，这些外加剂对水泥稳定碎石的强度具有一定影响。其中，聚酯纤维可以提升水泥稳定碎石的刚度，并且能增强其抗裂性能；聚丙烯纤维可以提升水泥稳定碎石材料抗变形能力，减少材料的温缩裂缝；膨胀剂可以有效增加水泥稳定碎石材料的密实度，提高其强度性能，减少收缩变形；SBR胶乳掺量越大，水泥稳定碎石的抗裂性能越好，该外加剂与水泥稳定碎石紧密包裹，可以显著提升结构弹性和塑形能力。

（四）含水量

含水量对水泥稳定碎石基层的压实度、抗压强度、干缩应变等有一定的影响，含水量过高，将导致应变过大，含水量过低，将会影响水泥的水化水解作用，导致水泥稳定碎石基层变形。

三、工程实践

（一）工程概况

某高速公路全长56.36km，路基宽度为28m，采用双向四车道高速公路标准建设，设计行车时速为100km，路线设计为南北走向，路面设计年限为15年。由于该路线预计重载车辆较多，为保证路基具备足够的承载能力，设计年限内结构稳定，该工程拟采用水泥稳定碎石基层。

（二）施工前准备工作

1.施工前的安排

在水泥稳定碎石基层施工前，工作人员要妥善准备施工设备及材料，以保证施工进度，同时检测施工时所用的器械，出现问题及时检修，并雇佣充足的劳动力。

2.确保下承层满足要求

现场工作人员需要检测原始的下承层弯沉、压实度，确保满足规范要求，并比照检测结果，对出现局部软弱、龟裂和坑槽的路面进行修补。在水泥稳定碎石基层施工过程中，进一步处理路基出现变形的位置，保证路面整体结构强度。

3.施工放样

根据施工现场周边环境，在间隔10m～15m间或者曲线5m、直线10m的位置定出中桩。挂线的位置要与基层厚度保持一致，中桩上部挂线时要保证高度最低，并适当调整纵坡线形以满足基层设计厚度。中线标高完成后，还需要控制边桩高度，采用半幅的形式对公路施工进行放样，以确保交通正常运行，为了防止施工过程中混合料向中线位置移动，可以将预制块放置中桩线下方。

（三）混合料拌和

设立不同粒级的混合料及厂拌机械堆放验收制度，并合理控制混合料与水和水泥的比例，完善细集料覆盖工作。混合料成型时间过长，将会出现混合料水分流失、细集料结合不均匀等问题，降低水泥的凝固性和稳定性，导致在碾压过程中出现水泥初凝现象，因此，混合料出场成型过程一般不超过2h。

（四）运输与摊铺过程控制

拌和后的混合料要尽早运输到施工现场，混合料运输车厢应尽量保持湿润，在长距离运送过程中，可以采取覆盖措施，以减少水分流失。水泥稳定碎石基层施工过程中，最低气温不宜低于5℃，最高气温不宜超过35℃，摊铺宽度一般控制在6m，摊铺速度尽量控制在1.5m/min，当出现局部离析现象时，应尽快采取人工拌和与换填的方式修复。

（五）压实度变异控制

压实工作是保证基层施工质量的关键工序之一，可有效减少水泥稳定碎石混合料中的气体，使集料之间形成密实的排列方式。碾压方式与碾压工艺的合理结合，也能达到更好的压实效果。在该施工现场采取不同方式的碾压试验，如表1所示。

表1. 不同碾压方式组合表

根据上表所示的碾压方式对同一基层进行碾压，压实度检测结果如表2所示。

表2. 不同碾压方式组合下压实度检测

由表2得知，采取不同的碾压方式，最终压实度变异系数也不相同，碾压方案2变异系数最小，碾压方案1变异系数最大，其中方案2为最佳方案，基层压实度更稳定。

整形完毕后，采用18t～20t三轮压路车碾压，碾压过程中，压实机后侧车轮超出压实路段交界位置，重叠1/2的车轮宽度，压实机后轮压完路面全宽，记为1次。碾压次数控制在6～8次以内最佳，前两次碾压速度控制在1.5～1.7km/h以内，后几次碾压速度控制在2.0～2.5km/h以内。

四、结语

本文主要对影响水泥稳定碎石半刚性基层强度的因素进行了研究，依托公路工程施工实例，采取合适的施工工艺，通过检测不同碾压方式产生的碾压度变异系数，得出最佳方案，可有效提升路面强度和路用性能，为同类型工程提供参考。