第一篇：水泥稳定砂砾基层施工
水泥稳定碎石或砂砾路面基层 （底基层）的施工质量控制
【内容摘要】随着水泥稳定碎石或砂砾在高速公路路面基层(底基层)的广泛应用，同时也暴露出许多强度不足、局部松散破碎、干缩裂缝等问题。本文从原材料试验、配合比设计、施工工艺及质量控制等方面分析了高等级公路路面基层的施工质量控制，提出了注意事项及质量控制措施。 【关键词】 水泥稳定碎石或砂砾路面基层(底基层) 质量控制 注意事项
一、前言
由于水泥稳定碎石或砂砾路面基层(底基层)具有良好的力学性能和整体性、稳定性(水稳定性和温度稳定性)、耐久性和抗冻性及与面层结合好的技术特点，且料源广泛，可就地取材，便于原材料和混合料的加工，易于机械摊铺操作，因此被广泛应用于修建高等级公路路面基层(底基层)。为了保证水泥稳定碎石或砂砾路面基层(底基层)满足设计要求和使用要求，除结构设计合理、路基强度满足要求外，重点是水泥稳定碎石或砂砾路面基层(底基层)的原材料选择、混合料组成设计和施工质量控制。
二、原材料的质量控制
原材料是路面工程的物质基础，严把材料质量关是保证工程质量的基础和重要环节。水泥稳定碎石或砂砾路面基层(底基层)的原材料主要有水泥、粗集料、细集料、矿粉。水泥应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的低标号水泥，普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可采用，但不应采用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。各项技术指标应满足技术规范的要求，水泥初终凝时间是确定水泥稳定碎石或砂砾的施工控制时间的重要依据。粗集料的质量控制指标主要是根据结构层性能决定的碎石(砾石)压碎值和颗粒组成，确定出碎石(砾石)的强度和级配。细集料主要是控制好优质天然砂、石屑的颗粒组成和掺加量，保证级配连续。为了把好原材料质量关，应需加强对各类原材料的料源进行提前确定和检查，在使用过程中按规定频率抽样检验，不合格的材料不能用于工程中，并应及时清除出场。
三、混和料的配合比设计
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。由于水泥剂量对干缩性的影响，随集料平均粒径的增大而减少，集料平均粒径越大，水泥剂量对干缩性的影响越小;在相同条件下，水泥稳定中粗粒土的收缩性较细粒土的收缩性要小得多;对大多数土混合料而言，随水泥剂量的增加，收缩性逐渐减少，并达到最小值，然随水泥剂量的增加，收缩性逐渐增大，水泥剂量过大，同样会产生收缩裂缝;混合料中若塑性细土的含量过大，采用水泥稳定时很容易产生干缩裂缝，并且随土含量的增大和塑性指数的增加而明显增加。因此为减少水泥稳定碎石或砂砾的收缩性和提高抗冲刷能力，级配曲线可成平顺圆滑的s曲线型，通过4.75mm筛孔的通过量应控制在35-39%;通过0.075mm筛孔的含量宜控制在2%左右，且应上粗下细，通过试验掺加减水剂或粉煤灰，在满足设计要求的情况下，用最少的水泥剂量，不宜超过6%。根据不同结构层及设计强度的要求，确定水泥用量，确定各种混和料的最佳含水量、最大干密度，以此矿料级配初步确定拌和机各料仓的供料比例。通过二次筛分，确定各料仓的比例，作为拌和机控制参数使用。应考虑各地材料性能不同而引起的差异，注意混和料的强度应能满足7-10d钻芯取样检测完整的要求。
四、现场试验段的施工
根据公路路面基层施工技术规范及国内外实践经验，高等级公路路面基层(底基层)施工前采用计划使用的机械设备和初步确定的混和料的配合比铺筑试验段是不可缺少的步骤。通过试验段的铺筑，获得最优化的生产配合比、合适的拌和时间、摊铺速度、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也是控制的关键环节，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试验。
五、混和料的拌和
按照技术规范的要求，高速公路的基层(底基层)水泥稳定碎石或砾石必须采用集中厂拌混和料，应注意以下三个方面的问题：
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臵的生产能力不小于400T/h的高性能稳定土拌和机，才能保证混合料的级配符合配合比要求，保证拌和料的稳定性，且生产能力应与摊铺能力应匹配。
2、严格控制水泥剂量
水泥剂量太小，不能确保水泥稳定碎石或砂砾的施工质量，而水泥剂量太大，既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽，从而引起沥青面层相对应的反射裂缝。考虑施工时各种损耗，工地实际采用的水泥剂量摊铺机摊铺时应比室内试验确定的剂量增加0～0.5%，底基层路拌时增加0.5～1%，以确保水泥稳定基层(底基层)的质量，但应控制不超过6%，以减少混和料的收缩性。
3、重视含水量对施工的影响
根据路面基层施工技术规范及国内外施工经验，一般情况下拌和含水量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%，以弥补混和料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失，如果机械碾压性能较好且经验丰富时，控制现场含水量比最佳含水量略低0.5%，含水量过大，既会出现“弹软”、“波浪”等现象，影响混和料可能达到的密度和强度，也会增加混和料的干缩性，使结构层容易产生干缩裂缝。含水量过小，混和料易松散，不容易碾压成型，也会影响混和料可能达到的密度和强度。施工过程中要根据气温情况及运输距离及时调整含水量的大小，根据规范、经验及现场摊铺碾压的效果确定。
六、混和料的运输
运输混和料宜采用大吨位(15T以上)的自卸运输车，在卸料和运输过程中要尽量避免中途停车和颠簸，以确保混和料的延迟时间和混和料均不产生离析，此时，还要根据运输距离和天气情况，考虑混和料是否采用苫盖，以防水分过分损失及表层散失过大。混和料在卸入摊铺机喂料时，要避免运料车撞击摊铺机。运输车辆的数量按现场、拌和场各有五辆再加中途运输车辆考虑。
七、混和料的摊铺
1、摊铺现场的准备工作
(1)在摊铺底基层前一定要对路基的高程、宽度、横坡度、压实度、弯沉等进行全面的检测，高程轴线不少于3-4条，达到路槽的验收标准，凡不合格者必须采取适当措施进行补救，使其达到要求，同时要将其上的浮土、杂物清理干净，以免产生松散、起皮现象。有垫层时，在施工底基层(或基层)前要洒水碾压密实。开始摊铺时，要在下承层上洒水使其表面湿润。摊铺基层时，对底基层进行验收，有问题时，要及时处理，清理干净，并洒水湿润。
(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，水准点设在附近的桥涵上，便于施工。为了避免由于基准钢丝绳的垂度影响基层(底基层)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。同时要防止现场作业人员拢动钢丝绳，以免造成摊铺面波动，长度不宜小于150米，宜为200米左右为宜，并且在摊铺前及时进行高程、横坡等各项指标的检查，发现问题及时处理。
(3)由于水泥稳定土受摊铺时间的限制，在摊铺基层(底基层)前必须认真检查摊铺及碾压设备，确保其完好状态，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，拌和机拌和料必须征得现场的同意后方可开始。
(4)摊铺设备的选型。根据《技术规范》的要求，高等级公路的基层(底基层)必须采用摊铺机摊铺混和料。因此，摊铺设备的选型非常重要。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。
2、混料的摊铺
(1)拌和好的成品料运至现场应及时按确定的松铺厚度均匀、匀速的摊铺，摊铺过程中尽可能少收料斗，严禁料斗内混和料较少时收料斗。为确保摊铺机行走方向的准确性，可在路槽或底基层上洒白灰线，以控制摊铺机行走方向，摊铺机要保持适当的速度均匀行驶，不宜间断，以避免基层(底基层)出现“波浪”和减少施工缝，如因故中断2h时应设臵横向接缝，摊铺机应驶离混和料末端，试验人员要随时检测成品料的配合比和剂量，并及时反馈拌和厂。要有专人消除粗细骨料离析现象。如果发现粗集料窝应予铲除，并用新拌混和料填补，此项工作必须在碾压之前进行，严禁薄层贴补。基层分两层摊铺时应在摊铺上层前，进行表面拉毛或洒水泥净浆处理。
(2)若由于宽度较宽或级配原因为防止离析分两幅摊铺时，宜采用两台摊铺机(尽可能同型号)一前一后相隔约5-10米同步向前摊铺混和料，为保证标高和平整度，纵向接合部采用移动式基准线，并一起进行碾压，尽可能避免纵向接缝。在不能避免纵向接缝的情况下，纵缝必须垂直相接，严禁斜接。上下层纵向结合部位臵应错开距离不小于1米，尽可能避开行车道位臵。
八、混和料的压实
混和料摊铺后，当混和料的含水量等于或略大于最佳含水量时，应及时根据试验段确定的碾压工艺，用轻型压路机并配合12T以上压路机在结构层全宽内进行碾压。碾压段长度根据试验段确定的长度及气温情况确定，气温高时，水分蒸发快，缩短碾压段长度，反之，可适当延长碾压段长度，以40-50米为宜，过短则易造成平整度较差。碾压方式初压一般采用胶轮压路机或钢轮压路机静压1-2遍，复压采用振动压路机弱振强度2-4遍，终压采用钢轮压路机或胶轮压路机静压1-2遍，碾压速度初、终压宜为1.5-1.7Km/h，复压宜为2.0-2.5Km/h，直线和不设超高的平曲线段，由两侧路肩向路中心碾压，设超高的平曲线段，由内侧路肩向外路肩进行碾压。碾压时，轮迹应重叠1/2轮宽。相邻两段的接头处，应错成横向45°的阶梯状碾压。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车。自拌和至碾压结束原则控制在2h以内。
九、水泥稳定碎石或砂砾基层(底基层)的养生
每一段碾压完成并经压实度检测合格后，应立即开始养生，养生宜采用不透水薄膜、湿砂、草袋、棉毯覆盖并洒水保湿养生，基层完成后也可采用沥青乳液养生，用量按0.8-1Km/m2(指沥青用量)选用，分两次喷洒，避免基层长期暴晒。
养生期不宜少于7天，并应封闭交通，除洒水车辆外，严禁其它车辆通行，保湿养生至下一层施工前。
合理的养生既是保证水泥稳定碎石(砂砾)强度的需要，又是减少和避免干缩裂缝的措施。新铺水泥稳定碎石(砂砾)基层随着混合料水分的减少产生干缩应力，水分减少的越快，产生的干缩应力越大，水分减少的慢，干缩应力缓慢产生逐惭增大，由于材料的松驰应力和温度随龄期增大，抗应变能力增强。如果铺筑后养生不及时或忽干忽湿，导致水分散失较快，干缩应力急剧增大而此时的抗应变能力还较低，就易产生干缩裂缝，并随时间增长裂缝增加。即使养生期结束后;如果不及时铺筑沥青封层(透层)和沥青面层让其曝晒，同样会散失水分产生干缩裂缝。
基层过冬时，应采取冬季覆盖保温措施，以防止基层开裂或表面受损，可采取先铺塑料薄膜后覆盖粘土措，。减少和避免因气温的温差过大时产生温缩裂缝。温缩裂缝主要是受混合料中含土量的影响，并且气温越低时，含土量对其温缩系数影响越大，水泥剂量对其温缩系数也有一定影响。
十、注意事项
1、保持材料的均匀性和一致性;
2、优先采用先进的精度高的带有电子计量装臵的拌和设备和全自动找平摊铺机械，并根据设备的特点选择;
3、基层(底基层)施工时，通过试验段在横断面上间隔2-3米取样筛分试验，根据筛分结果判断摊铺机的性能及数量;
4、严格控制施工时间，尽量减少和避免各种原因造成的间断;
5、通过试验室成型强度和7-10d现场钻芯成型情况及强度判定基层(底基层)效果，根据气温情况调整和确定钻芯时间;
6、加强和重视保湿养生工作。
结束语：
本文通过施工实践总结了水泥稳定碎石或砂砾的施工工艺和质量控制，实践证明要严格执行《技术规范》要求，控制好原材料的质量，以及混和料的组成设计、拌和、运输、摊铺、碾压、养生等环节，组织管理到位，就能够确保工程质量。
参考文献：
1.《公路路面基层施工技术规范》北京：人民交通出版社，2000
2.《高等级公路半刚性基层沥青路面》沙庆林人民交通出版社，1999
第二篇：水泥稳定碎石基层施工养生方法
1.试验段碾压完成应立即进行压实度检查，经检测合格后即进行覆盖养生。
2.对于上基层或不采取连续施工和循环施工的下基层，铺筑完毕后用洒水车喷雾撒水，然后覆盖土工布养生，养生期不宜少于7天，冬季施工的养生期要适当延长。
3.中基层撤除土工布后应及时锯缝、清除浮浆、洒透层油、铺筑沥青表处下封层，如不能及时洒透油层，还应坚持洒水养生。
4.在养生期间应封闭交通，禁止运输车辆在其上行驶。若必须通车时，应限速在30km/h以下，严禁履带车辆通行或半边通车，工序上两边不能冲突，不要造成机械频繁调动。
第三篇：水泥稳定碎石基层工程施工合同
甲方：(发包方)
法人代表：
地
址：
乙方：(承包方)
地址：
依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其它有关法律、行政法规，遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，经双方协商达成一致，订立本合同。 第一条 工程概况
(一)工程名称：
(二)工程地点：
(三)施工内容：本标段的水泥稳定碎石基层工程：
1、水泥稳定碎石拌和、运输;
2、水泥稳定碎石基层摊铺及为完成上述工作项目所需的其他所有辅助工作项目。
第二条 工程单价：
乙方采用包工不包料形式，以设计图纸施工水泥稳定碎石基层计价，每立方米 元。包工范围：混凝土搅拌机、搅拌机的安装拆卸、拌和站水池的砌筑、拌和时砂石料的上料、水泥稳定碎石拌和、运输(含车辆及驾驶员工资)、水泥稳定碎石基层摊铺等所完成工作所需的人员、机械费用。 第三条 工程量的计算：
一切施工数量以现场实际收方面积乘设计厚度得体积为准结算。
第四条 施工工期
(一)各项具体工程的开工、竣工时间以甲方实施性施工进度计划为准。如遇雷雨、人为不可抗拒的自然因素等影响，工期可相应顺延。
(二)乙方应根据工程施工需要进足机械、劳力，并服从甲方根据工程进展情况对机械、劳力做出调整，如因乙方管理不善或因机械、劳动力不足影响工程进度达不到工期要求，甲方有权对本合同范围内的施工任务进行分割，直至将乙方清除出场，乙方不得违背并负全部责任。 第五条 工程质量
(一)施工过程中，乙方必须认真执行水泥稳定碎石配合比拌和、施工设计图及规范的要求，使工程一次合格率达100%，质量满足《验标》合格要求，乙方须做到如下几点：
1、接受甲方技术人员及现场管理人员的指导;
2、施工活动符合监理程序，所做工作需得到监理工程师质量合格的认定手续，否则按监理工程师的指示自费整改到令监理工程师满意的地步并取得签证手续;
3、施工的过程符合《JTJ034-2000 公路路面基层施工技术规范 》，施工结果满足《验标》要求;
4、对质量有争议时以《规范》和《验标》的条款由第三方认定;
5、乙方应加强教育，提高全体员工的质量意识，科学安排，精心施工，并积极配合业主、监理工程师或甲方的质量检查，并无条件为此提供便利的条件;因乙方管理不力、操作不当问题导致达不到上述质量目标的，乙方应无条件在甲方要求的时间内进行返工直至达至质量验收标准，否则甲方不予验收计价，勒令不改者，甲方有权提前单方面解除合同，同时乙方负责承担由此给甲方造成的所有损失。
第六条 施工安全、环境保护与职业健康：
(一)乙方应遵守国家及地方政府部门颁布的一切有关施工安全生产、劳动保护、文明施工、卫生管理、环境保护等法规制度和甲方编制的本工程安全施工组织要求，做好本工程的安全管理工作，采取必要的安全防护措施，消除事故隐患，并随时接受行业安全检查人员依法实施的监督检查。由于乙
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方安全措施不力造成事故的责任和因此而发生的费用，由乙方承担。
(二)甲方根据需要在施工现场配置必要的安全、文明施工设施和保护器材，制作安全警告标识牌，乙方在施工过程中具有保管、监督责任，确保安全器材、标识牌完好无损。否则若出现损坏现象，其费用将在乙方结算款中扣除。
(三) 乙方要设专职的安全员，保障施工现场的安全。特殊工种要经过专业技术培训，取得安全技术监督局颁发的操作证，在证件有效期内，方能上岗操作。施工作业人员未经安全教育培训，不得上岗作业。
(四)乙方在整个施工期间要为其工作人员提供必要的安全防护和劳动保护用品，并进行人身保险，保险费由乙方承担。如乙方为其工作人员提供的安全劳动保护用品不能满足甲方要求时，甲方有权代为提供，其费用在乙方结算款中扣除。
(五)乙方必须严格遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条列》、《铁路施工单位爆炸物品安全管理办法》、《中国中铁股份有限公司施工现场民用爆炸物品管理卡控红线》等国家、行业、地方政府及企业的规定，做好火工品的管理和使用工作。乙方在进行爆破作业时，应严格遵守经甲方和监理批准的爆破作业方案和操作规程。乙方对所有的人身、工程本体和甲方财产采取保护措施，并对由于爆破造成的任何人身伤亡(包括第三者)以及对工程本体或甲方财产的损失承担全部责任。
(六)乙方要按照甲方管理体系组织实施本工程，自觉接受有关人员的检查和审核。
(七)乙方应搞好文明施工和标准化作业，遵守环境保护法，对已完工的各类建筑物，在交工前负责保管并清理好现场。
(八)乙方自行承担甲方安全部门或地方部门按规定所征收的一切费用。
(九)按照《中华人民共和国职业病防治法》的规定，乙方应自行承担投入本工程的所有人员的职业病预防、检查、治疗、康复等工作，并承担由此而发生的相关费用。
(十)在施工区域外发生的治安案件的责任及费用，由乙方及责任者承担，甲方不承担任何责任。
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(十一)乙方的人员在施工期间，造成伤亡、火灾、机械事故(包括乙方责任造成甲方人员、第三方人员伤亡)等，乙方负责经济赔偿及善后处理。事故发生后，乙方如不及时处理，甲方有权代为处理，处理费用甲方将从应付乙方款项中扣除，不足部分，乙方另行承担。
(十二) 甲方不得要求乙方违反安全管理的规定进行施工。 第七条 双方权利和义务
(一)、甲方责任
1、对业主负责，并协调一切工程范围内的事务。
2、提供施工图纸，负责技术指导工作，并在工程开工前做好技术交底、安全交底工作。
3、负责测量及施工放样并指导施工管理。
4、甲方负责水泥、砂、碎石材料的供应;乙方负责按规范要求、施工配合比施工操作，施工期间应服从甲方现场施工人员、业主单位、监理单位对工程质量、标准的监督、管理;如因乙方不服从管理或因操作不规范造成的质量问题，由乙方负责返工至合格为止。
5、向乙方派出工地代表，代表甲方对工程进度、质量、安全进行管理及监督。本合同工地代表为： 。
6、甲方有权根据业主对工期的要求及标段整体安排和乙方合同履行情况，对本工程施工范围和工程数量进行必要调整，乙方对此无条件服从，乙方不因该项调整要求甲方给予任何形式的调价或者补偿。
7、 甲方有权根据施工进度情况要求乙方增加人员和机械设备进场数量，以满足施工进度的要求，合同价格不因此进行调整。
(二)、乙方责任
1、 复核甲方提供的设计图纸、技术交底等有关技术文件和资料，严格按照图纸、交底、规范要求组织施工。严格遵守和履行甲方各项管理办法，严格执行甲方的施工计划和现场安排。
2、 自费解决劳务人员居住和生活设施，临时房屋、工棚、场地的修建
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服从甲方的统一安排。
3、按照国家现行法律法规和当地政府规定与劳务人员签订劳动合同，建立劳动合同用工动态登记台帐，并每月将台帐上报甲方备案。自行制定劳务人员的工资待遇，按时支付劳务人员工资，并按甲方要求将发放的工资表上报甲方备案。
4、按规定为劳务人员提供必要的劳动保护用品或费用。按照国家或当地政府的规定为现场全部人员(包括自有职工和其劳务人员)办理各种社会保险、工伤保险、生命财产保险，为现场机械设备办理保险，并支付保险费用。
5、 按照工程需要提供夜间或非夜间施工照明、看守、维护和警卫。
6、 未经甲方书面授权，不得以甲方名义从事任何活动;不得将本工程承包范围内的部分或全部工程分包给其他单位或个人。
7、 自行解决、协调与当地政府和村民发生的纠纷和矛盾。遵守国家有关法律、法规和乡规民约，因乙方责任引起的法律诉讼、经济纠纷或执法部门的追究等，由乙方自行处理。
8、 按施工计划需要，组织自备施工机具设备和周转材料准时进场;机具设备和周转材料进场后，没有甲方的同意，不得擅自调离。
9、乙主应绝对维护甲方的形象，加强员工的法律知识教育，保证其所属的员工遵纪守法，不得有赌博、偷窃等违法乱纪行为发生。
10、若乙方在生产过程中由于违反各种规章制度而引起现场的安全事故，乙方负全部责任;并由此导致政府相关部门、业主与监理驻地办的处罚的由乙方自行负责，同时甲方将追究乙方责任。
11、乙方内部发生劳资纠纷，甲方不承担任何责任，并追究乙方责任。同时甲方有权扣除乙方的工程款直接拨付工人工资。
12、若乙方不服从甲方技术人员的要求施工水泥稳定层，使标高达不到要求，造成面层沥青砼超量，超量部份由乙方负责，费用由甲方在支付乙方工程款中扣除。 第八条 合同款结算
工程验收合格后 个月内甲方支付合同款的80%，并于 个月内付清
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合同尾款。 第九条 其他事项
(一) 本合同未尽事宜双方另订补充协议。
(二)本合同自双方签字盖章之日起生效。本合同一式 份，具有同等效力，由甲方持 份，乙方持 份。
甲方： 授权代表人(签字)： ________年______月_______日
乙方： 授权代表人(签字)： ________年______月_______日
第四篇：水泥稳定碎石基层施工质量控制措施之我见
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水泥稳定碎石基层施工质量控制措施之我见 作者：韦世佳
来源：《沿海企业与科技》2010年第08期
[摘要]水泥稳定碎石基层是目前我国高等级公路建设中被广泛采用的一种基层结构形式,其具有强度高、抗渗水、抗冲刷、干缩变形小和成型快等优点。但在实际的施工过程当中,因其对水泥剂量、含水量及延迟时间限制上都有严格要求,受拌和机械的限制和人为操作的影响,施工操作中难度较大。所以,必须对施工中的各个环节严格控制以确保水泥稳定碎石基层的质量不出问题。文章从水泥稳定碎石基层的结构特点、工作原理、常见质量问题和防范等等方面对施工的质量控制措施进行探讨分析。
[关键词]水泥稳定碎石;基层;施工质量;控制
[作者简介]韦世佳,海南公路工程公司,海南海口,570000
[中图分类号] TU712+.3 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)08-0110-000
3一、前言
水泥稳定碎石基层作为公路规范是一种普通的路面基层。由于其特有的工程特点,水泥稳定碎石结构的几种主要组成材料大致都能就地取材,能大大减少一些不必要的运输及生产成本。所以,这种结构形式在我国现阶段高等级公路建设中广泛采用。
基层是指直接位于沥青面层下、用高质量材料铺筑的主要承重层或直接位于水泥混凝土面板下、用高质量材料铺筑的一层。基层可以是一层也可以是两层,可以是一种也可以是两种材料。目前在我国高等级公路施工中,水泥稳定碎石基层以其强度高、耐久性好、板体性好、干温缩比较小(比二灰碎石)并且易于施工等优点已经被不断推广与应用。笔者在公路施工过程中,总结了水泥稳定碎石的施工经验,现就水泥稳定碎石施工中的主要施工技术探讨分析如下。
二、 水泥稳定碎石基层的结构特点
水泥稳定碎石一般适用于基层或底基层,厚度一般在15～22cm。水泥稳定碎石基层的结构具有以下特点:
1.强度高:只要基层混合料灰剂量不超过6%,其强度能达到6MPa以上。
2.水稳性好:这种结构只要钙化成型后就不怕被水长期侵蚀。它具有水泥混凝土的一些性质。
3.抗疲劳能力强:因其强度高,所以比其他的结构形式更具稳定性和持久性。
4.易操作:基层混合料易生产,拌和容易。在级配一定的情况下,灰剂量、含水量容易控制,可以根据监测情况随时进行调整。
5.半刚性:因其与水泥混凝土不同,所以不会由于收缩而产生裂纹。
6.远期成本底:其使用寿命长,可以节约重复建设开支,减少建设成本。
三、 水泥稳定碎石基层的工作原理
水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙,按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理,同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。
水泥稳定碎石的初期强度高,并且强度随龄期而增加很快结成板体,因而具有较高的强度和抗冻性以及抗渗度比较好。水稳水泥较其他路基材料高,其用量一般为混合料3%～7%,7天的无侧限抗压强度可达1.5～4.0%MPA,水稳成活后遇雨不泥泞,表面坚实,是高级路面的理想基层材料。根据交通部《公路路面基层施工技术规范》相关规定,海南省几条道路中采用的水泥稳定碎石很多是中粒土,整个施工过程必须在水泥终凝前完成,并且一次达到质量标准,否则不易修整。我们在工程施工中不断加强施工组织设计和计划管理,并且增加现场施工人员的紧迫感和责任感,加快施工进度,加大机械化施工程度,提高机械效率。水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。因而水稳在海南省的公路工程建设中得到了广泛的应用。
四、 施工质量保证措施
(一)材料选择
水泥稳定基层这种结构对原材料要求较严,所用材料必须要到达设计要求。如碎砾石的粒径压碎值等,材料配比后必须在级配范围之内。
1. 材料
(1)路用的水泥、石子、砂等材料必须监理工程师批准。未经批准的不允许进场,更不准使用。
(2)水泥:选用终凝时间较长(宜在6小时以上),且宜用325#矿渣及普通硅酸盐水泥。快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥严禁使用。水泥品牌的选用应考虑其质量稳定性、生产数量、运距等各种因素。水泥每次进场前应有合格证书,每200T应对水泥的凝结时间、标号进行抽检。
(3)碎石:要求其压碎值不超过30%,最大粒径不大于30mm;碎石的颗粒组成应符合JTJ034-93中第2.2.1.6中2#级配要求。为了施工方便,宜采用10～30mm的粗集料、5～10mm的中集
料、0～5mm的石屑细集料三种粒料配合。其粗集料的压碎值、各种粒料的筛分(主要检查所进料的颗粒级配的偏差情况),0.5mm以下细土的塑性指数,小于0.075mm的颗粒含量应符合JTJ034-93中的要求,上述材料进场后的试验项目每2000m3做2个样品试验。
(4)水:凡人或牲畜的饮用水均可用于水泥碎石的施工。
2.混合料的组成设计
(1)组成设计原则:1)粉料含量不宜过多。2)在达到强度的前提下,采用最小水泥剂量,但不小于4.0%。3)改善集料级配,减少水泥用量,使水泥用量不大于6%。
(2)水泥剂量的配制可采用4%、4.5%、5%、5.5%、6%五种剂量。
(3)每种剂量的试件制取9个(最小数量)。
(4)试件必须在规定的温度(20±2℃)保湿养生6天,浸水养生1天后进行无侧限抗压强度,计算试验结果的平均值、偏差系数,并计算RX(1-1.645Cv)是否大于Rd(本工程设计强度为
3.5MPa)。设计剂量要选用满足强度的最小剂量,并不超过6%。
(5)根据设计剂量做延迟时间对混合料强度的影响试验,并通过试验确定应该控制的延迟时间。
(6)工地实际采用的水泥剂量较设计剂量增加0.5%。
(二)材料堆放
各种材料分别堆放,不得混杂、积水。
(三)水泥稳定基层混合料的生产
生产配合比计算根据试验室提供的目标配合比。拌和站配制混合料,灰剂量、含水量、级配都要符合设计值。由于机器运行误差、气候等因素的影响,混合料各种指标偏离设计值;混合料含水量或大或小,灰剂量或大或小,通过百分率或超上限或超下限。质量检测人员应及时监测、调整,使之保持在设计值内。
(四)控制混合料含水量
混合料堆放一小时,在高温30°天气情况下,含水量平均损失0.5%;而摊铺后停放1小时,表面3cm能损失含水量2%左右。这样,拌和站从出料含水量 5%,到摊铺碾压前,混合料含水量平均损失1%左右。考虑到混合料从出料到碾压,含水量损失1%,所以要控制出料含水量大于最佳含水量6%。
(五)水泥稳定基层混合料的运输
长距离运输,混合料含水量容易损失,产生离析,造成摊铺碾压后,基层局部平整度差。确需长距离运输,应通过试验,采取措施,保证混合料在碾压时有较适宜的含水量。
(六)水泥稳定基层混合料的摊铺
混合料从出拌和站到摊铺地点,应尽量用最短的时间,及时摊铺,在水泥的终凝时间内,完成拌和、运输、摊铺、碾压、整平等。不得使用时间超过水泥终凝时间的混合料。
每一作业段碾压完成后,立即做各项指标的检测,整理好内业资料向监理人员报验(24小时内),强度指标单独报验。监理人员应在现场及时抽检,发现问题及时通知处理。
五、水泥稳定基层常见质量问题及防范对策
水泥稳定基层易出现四个质量问题:(1)平整度差;(2)厚度不够;(3)强度不够;(4)压实度不够。要消除这些质量问题,首先要搞清它们的形成原因。
平整度差的成因是由于水泥稳定基层混合料含水量不一致,级配变化;再一个就是在摊铺机履带轮下有垫物。这几个原因往往会导致混合料压实度系数产生不一致情况。所以,应保持混合料的各种指标一致性,必须提高碾压工艺水平。另外,压路机的操作手的操作水平高低,也会影响到基层的平整度。
厚度(或高程)不够,这也是混合料含水量、级配变化造成的。含水量和级配的改变,使压实系数相应改变,测量人员往往也会不断改变压实系数,进而导致基层厚薄不均,高程超过允许的偏差值,最终出现厚度(或高程)不够现象。
压实度不够:主要原因是混合料含水量、级配的问题最终造成基层压实不够。
强度不够:造成基层强度不够的主要因素是混合料灰剂量和级配不够、不合理造成的。因混合料灰剂量偏小,起粘结作用的细颗粒偏少,导致基层成型、钙化后存在一定空隙,不能密实。水泥在基层混合料中,起到主要的钙化作用,细颗粒在基层混合料中,起着粘结的作用。因此,通过控制细颗粒在混合料配比中的百分比,可以减少空隙增大密度。
六、 施工中如何减少裂纹裂缝
路面基层总会不可避免产生不同程度的裂纹甚至裂缝的主要原因是基层一般均设计为半刚性材料;而水泥稳定碎石由于强度高、刚度大,则容易产生收缩裂缝。网状裂纹比较少见,裂缝的出现一般都很有规则,大概12～15m左右出现一条横向裂缝。
基层裂缝往往会对沥青面层造成反射裂缝或对应裂缝,从而导致面层水下渗,使得基层与面层之间积水。随着车轮的荷载作用力形成动压,基层中的细料在动水的不断冲刷下,往往会产生“唧泥”现象,导致面层出现坑洞破坏。因此,应在施工中控制施工的质量,尽量减少裂缝的产生。
1.尽量减少粉料含量,粉料(小于0.075mm)的含量越多,水泥碎石的收缩越大。
2.碾压含水量不宜超过最佳含水量的1%,因含水量越大,则水泥稳定碎石蒸发散失的水分越多,形成的裂缝就越大。
3.水泥剂量应在设计得出的适宜剂量之间;超过6%时,干缩系数会增大。
4.良好的集料级配有助于减少水泥用量,从而降低干缩系数。
5.基层施工完毕后,最好在一星期后即进行下封层或喷洒透层油,随后尽早铺筑沥青面层,保证基层不继续失水,引起干缩裂缝。
七、施工注意事项
施工过程中应严格控制混合料的灰剂量、含水量、级配范围。及时调整好摊铺设备,不得在工作中停车检修,以免混合料因长时间放置影响碾压密实度和强度。压路机手必须在混合料可塑状态下(即水泥的终凝时间之前)完成碾压成型。
碾压施工时要派专人跟机找平、处理基层平整度。水泥稳定碎石成型后,必须进行洒水养生。养生时间不少于7天。后期养生对水泥稳定碎石的强度提高、板体的形成至关重要,特别在炎热的夏天更应不间断洒水。由于高速公路有横坡,水不易存留,应在板体上覆盖麻袋、草垫、土工布等物,再在上面洒水,可延长水分存留时间,节约用水。在养生期间,要严格执行交通管制,严禁大型重载车辆通行。
八、 结语
水泥稳定碎石基层的施工由于其特有的水泥水化硬化作用,容易产生温缩、干缩裂缝,施工工艺要求较高;但是由于水泥稳定碎石具有强度高、水稳性好的特点,能与高级公路日益提高的设计承载能力相适应,因此得到越来越广泛的应用。只有在严格控制好原材料质量的前提下,做好配合比设计环节,并在施工过程中实事求是地做好现场试验检测工作,才能完成高质量的水稳基层建设。要确保水泥稳定基层的施工质量及避免一些常见质量问题的出现,必须先充分了解它的工程特性。只有在充分了解和认识的基础上,才能在施工过程中制定有针对性、有实用性的质量保证措施。总之,无论是在沥青砼路面设计中,还是水泥砼路面设计中,在当前公路事业高速发展的大环境下,任何一种路面基层都无法去代替它的重要地位。
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[2]公路路面基层施工技术规范(JTJ034-2000)[S].北京:人民交通出版社,2000.
第五篇：浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施
字数：2550
来源：商品与质量·建筑与发展 2014年7期
【摘 要】 本文结合笔者多年的工作组织经验，主要对水泥稳定碎石基层横向裂缝形成的原因及控制措施进行了探讨。
【关键词】 水泥稳定碎石;基层裂缝;形成原因;防治措施
水泥稳定碎石基层是根据水泥、碎石、砂和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构，也是底基层与路面两层的中间结构，它具有强度高、水稳定性好的优点。但它和水泥砼路面一样施工工艺要由于水泥稳定碎石具有强度高且水稳定性好的特点，水泥稳定碎石结构作为高等级路面的基层，得到了越来越广泛的应用。但与此同时，水泥稳定碎石基层容易产生裂缝是一个不争的事实，直接影响到了路面行车的速度和安全。本文结合笔者多年的工作组织经验，主要对水泥稳定碎石基层裂缝形成的原因及控制措施进行了探讨。
1.裂缝形成原因
分析裂缝形成过程，大致分为初期收缩裂缝，中期内应力裂缝，后期荷载外力裂缝3个阶段。
1.1初期收缩裂缝
水泥稳定基层完工后30d局部路段产生横向裂纹，缝宽1mm～3mm，横向贯通或半贯通，垂向深度为水泥稳定基层厚度的0.3～0.5倍。初期收缩裂缝主要是由于压实后的水泥稳定基层中的水不断蒸发和水泥水化作用使水份不断减少，产生毛细管作用、吸附作用、分子间力作用以及材料矿物晶体、凝胶体层间水的作用、碳化收缩作用等，使水泥稳定基层压实体发生体积收缩，形成收缩裂缝。
1.2中期内应力裂缝
沥青砼路面下面层铺筑后90d即有少量反射裂缝产生，水泥稳定基层铺筑后6个月大部分裂缝基本形成，90%的裂缝横向和垂向均已贯通水泥稳定基层和沥青砼面层，水泥稳定基层形成了长度不等的相对独立的受力板块。一般开裂地段裂缝间距在50m～100m之间，严重开裂地段裂缝间距在6m～30m之间，裂缝宽度为1mm～5mm。一年后裂缝有少量增加和扩展，裂缝数量在上年基础上增加5%～8%，缝宽普遍增大，一般为5mm，局部地段增加到10mm。
1.3后期荷载外力裂缝
中期内应力裂缝基本形成以后，长度不同且相对独立的水泥稳定基层板块，受底基层的支承，支承面强度高的部位形成相对支点，强度低的部位形成相对悬空。用相对悬空系数来反映板的悬空程度，当系数为零时层间完全接触，符合多层弹性体系理论;当系数逐步增大时层间接触力逐步减弱，板处于相对连续的简支板受力体系;当系数增至1时层间接触力完全消失，板底完全悬空，水泥稳定基层板块处于绝对连续简支板受力体系。相对悬空跨度和相对悬空系数的大小与支承面弯沉值的变异系数有关，变异系数越大悬空程度越大，反之越小。当产生中期应裂缝后，裂缝处的路床强度在路面渗水的作用下逐步降低，裂缝两边的水泥稳定基层逐步悬空形成相对悬臂板。
总之，导致半刚性基层沥青路面开裂的因素很多。通过对基层沥青路面的分析研究认为，导致开裂的因素主要有材料特性、车辆荷载与路面结构设计、路基强度及其均匀性、底基层强度及其均匀性、自然环境等。水泥稳定基层矿料的级配、细粉料含量、塑性指数，路面结构组成及其厚度，车辆荷载的大小，路基和底基层的强度及其均匀性，地质土质，水文气象等各方面的因素与半刚性基层沥青路面的开裂都有直接关系。
2.裂缝的防治措施
2.1施工前的控制
(1)严格控制碎石的加工质量。要求把碎石上附着的风化了的山皮剥净。在片石投入破碎机之前，使用振动传输上料机，把残土筛除，同时控制碎石的规格，及时更换锤头，以防不符合规定规格和针片状的碎石产生。
(2)进场水泥严格检测，其各项指标必须满足规范要求。不合格水泥严禁使用。一般的水泥稳定碎石基层，其设计强度通常为3-5mpa。设计强度越高，所需水泥用量越大。基层刚性越大，越易产生干缩性裂缝，缝宽也越大，所以规范规定水泥用量≤6%，控制好水泥剂量在±0.5%的范围之间，不能超过5.5%。
(3)加强检测生产配合比，使其满足设计配合比。强化拌合站操作人员的质量意识，各料仓上料及时，并派专人负责，防止有料仓出料口堵塞现象。严禁料仓缺料或堵塞时，继续上料。
(4)拌合料中含水量的控制，应使其在到达现场摊铺时略高于最佳含水量1%-2%左右。水泥稳定碎石基层需要足够的水分才能满足水泥水化的需要，但在施工中如果含水量过大，在碾压时就容易出现车辙，并且细料及水泥浆会随水分一起上浮至表面，使之产生干缩性裂缝。因此施工时，应根据天气情况适当增加或减少拌合用水量，确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。
2.2施工控制
(1)压实度：水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。尽管面层将采取钢筋加固补强措施，但基层的压实度保证仍不能松懈。为保证压实度达到标准，检查井周围混合料的摊铺厚度可比正常路段薄一些，水泥的含量增加1%左右，使用小型机具夯实多遍。再配合路面的井圈加固，以保证井圈周围的路面的工作寿命。由于基层材料来源的生产企业规模相对较小，机械化程度不高，石料加工质量普遍不够稳定，存在粒径不均匀现象，骨料时而偏粗，时而偏细。因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中，如果采用同一干密度指标作为标准，很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时，应对集料筛分，以确定粗骨料的含量，分别选用不同的密度标准;
(2)水量：水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失，尤其夏季施工时水分蒸发快，施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1%左右。含水量过小时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实;含水量过大碾压时粘轮，表面起拱，而且基层成型后水分散失愈多，形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜;
(3)施工接头：基层在施工过程中留有接头是难以避免的。但接头处往往是应力的集中区，在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下，容易诱发为裂缝，从而导致沥青面层产生反射裂缝。 2.3养护控制
水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖，保证基层不直接暴露在外。2.4外力影响
水泥稳定基层是半刚性路面结构，只有2.5～3Mpa的强度，在不铺面层时，严禁超重车辆通行，过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏，产生不规则的细小裂缝。车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因，路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。而设计人员在进行路面结构设计时，要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查，充分考虑到超载车辆的影响，避免出现反射裂缝。
2.5管理维护及施工协调控制
基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。由于各种工程管线相继进场施工，道路的施工作业面将被占用。特别是第一层成型后，一旦现场管理维护不及时，各种工程管线和构件集中堆放在基层上，基层将受到极大的破坏。这时应严禁堆放重物，不允许车辆上行。第二层7d养护期满后方可开放交通，但仅允许部分施工车辆放行。各种工程管线施工时，应与道路施工协调配合。尤其开挖管线沟槽时，严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。基层施工完毕后，为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工，尽早铺筑沥青面层。
3.裂缝的处理
(1)针对已产生的裂缝，为防治其继续扩散和反射到面层上，避免雨水侵蚀，阻止水分渗入，防止病害的进一步扩展和蔓延，必须对裂缝进行处理。可用改性乳化沥青来灌缝。改性乳化沥青在常温和低温时均有着较高的弹性，可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形，始终保持其密封作用，可长期、有效地封闭水稳层的裂缝。在灌缝之前，首先要用切缝机对裂缝进行切缝处理，当裂缝宽度超过3mm时，都应进行切缝，然后把裂缝周围用鼓风机吹干净，再用喷洒车的喷枪来灌缝，当改性沥青破乳之后形成粘结状态。
(2)对较小的裂纹，直接喷灌;对于宽度1-2mm的缝，喷灌后加铺自粘式玻璃纤维格栅(网格尺寸为1×1cm);对于大于2mm的缝，先沿缝切成上口v形槽，吹扫干净之后灌缝，也须加铺自粘式网格尺寸为1×1cm的玻璃纤维格栅。
(3)裂缝处理完之后，必须尽快做好封层，施工完封层才允许开放交通。
4.结束语
总之，水泥稳定碎石基层的裂缝是一种常见病害，也是一种不可完全避免的病害，但可以从混合料施工过程中细节的控制、后期的养生控制等，对已产生的裂缝选择合适的材料进行处理，以避免公路路面由于裂缝的产生出现早期的损坏，延长路面的使用寿命，提高社会经济效益。