水泥稳定碎石基层配合比设计及施工技术

时间：2024-05-17

赵焕军（黑龙江省绥化高速公路管理处，黑龙江哈尔滨 150025）

水泥稳定碎石基层配合比设计及施工技术

赵焕军
（黑龙江省绥化高速公路管理处，黑龙江哈尔滨 150025）

摘要：本文简述了水泥稳定碎石的优点，着重围绕公路工程施工中水泥稳定碎石配合比设计和现场施工技术展开论述，本着科学、经济、符合现场施工要求来设计配合比，采用符合规范要求的施工技术，既保证公路工程质量，又能给公路建设者带来良好的经济效益。

关键词：水泥稳定碎石；配合比设计；施工技术

随着高速公路的不断发展，水泥稳定碎石作为基层结构被广泛应用。水泥稳定碎石与其他基层材料相比优点较多，如力学性能、板结性、抗水性、抗冻性好等。在水泥稳定碎石所用原材料中，水泥的质量比较关键，用量大概在3%~7%。

一、水泥稳定碎石配合比设计

水泥稳定碎石的主要原材料是水泥、碎石以及石屑，原材料的质量直接影响基层的施工质量，因此在选择原材料时必须进行全面的检测，保证原材料能够合格。由于水泥稳定碎石基层混合料要经过拌合、运输、摊铺、碾压等一系列工序，施工过程较长，因此在选择水泥时要选择初凝时间不小于3小时，终凝时间不少于6小时的，强度等级为32.5或42.5普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥；碎石最大粒径小于31.5mm、压碎值不大于30%；石屑液限值小于28%、塑性指数应小于9；拌合用水最好为饮用水。

试验人员按照重型击实法确定混合料的最大干密度和最佳含水量，然后按照不同水泥剂量分组试验，制备不同比例的混合料，每组试件的个数应根据偏差系数来决定，（偏差系数在10%~15%，制取9个试件；在15%~20%，制取13个试件），从中选出标准的、符合规格的配合比用于生产施工。以某工程为例，试验得出矿料的掺配比例为16mm-31.5mm碎石：9.5mm-19mm碎石：4.75mm-9.5mm碎石：石屑=12：22：28：38，最佳含水量为5.6%，最大干密度为2.37g/cm3，水泥的剂量为4%，实际生产施工时水泥剂量应增加0.5%~1.0%，。

用碎石、石屑、砂砾组成一定级配的混合料配合比的设计工作，是以节省石屑增加施工和易性，保证路基质量和使路面底基层具有良好的强度和板体性，减少混合料离析为原则。通过优化配合比试验，确定施工配合比为4%水泥用量，其中集料的掺配比例分为两组：第一组16mm-31.5mm碎石：9.5mm-19mm碎石：石屑：粗砂=20：25：35：20，碾压混合料的最佳含水量为6.8%，最大干密度为2.225g/cm3；第二组16mm-31.5mm碎石：9.5mm-19mm碎石：石屑：粗砂=15：25：40：25，碾压混合料最佳含水量为7.0%，最大干密度为2.230g/cm3，两组配合比可以根据实际情况灵活选用。

二、配合比设计流程

1 制件。采用150mm圆柱体试模进行试件的制备，制件个数如前所述，试件所需混合料质量按照工地压实度98%来计算，采用压力机压实成型后脱模、称重后放入标准养护室内进行养护。

2 试压。试件标准养护6天，浸水一天后取出，再次称重，如果质量损失超过10g，试件便作废，称量后用稍湿毛巾吸干试件表面的自由水，用强度试验仪加以试压，加荷速度为1mm/min。最后确定试压强度并加以评定，来验证配合比是否达到设计要求的各项指标。

3 配合比设计过程中要注意的事项。首先要对原材料进行严格把关，在进入施工现场之前做好充分、详细的调查检验，水泥质量要满足技术规范指标要求，碎石含泥量必须符合设计要求，碎石规格要求必须一致；要根据天气情况用水量做适当调整，必要时通过进行含水率检测试验确定应加水量；严格控制0.075mm以下颗粒含量及0.6mm以下颗粒的塑性指数；养护条件一定要符合要求，试压速率控制在1mm/min以内。

三、水泥稳定碎石现场施工技术

1 施工前的准备。在已验收合格的下承层上恢复中线，直线段每15m~20m就设一桩，平曲线段每5m~10m设一桩，并用明显标记标出水泥稳定级配碎石基层边缘的设计高度；依据规范要求对已完成的下承层进行检查验收，达标后才能进行铺筑；准备路肩用料，路肩料层与稳定土层的压实厚度相同，并每隔5m~15m交错开挖临时泄水沟；在拟铺筑的前一天将摊铺机运送到施工现场并进行常规检修，以保证摊铺设备具有良好的工作性能；在拟铺筑的前一天通知拌合厂，按当日摊铺长度计算供料总量，约定第一批混合料的到场时间以合理准备施工。

2 拌和。对混合料集中拌和时，应做到：必须保证集料的最大粒径和级配符合要求；料仓和拌缸前应有剔除超粒径石料的筛子；配料要准确、合理，拌和应均匀、稳定；混合料的含水量应在运到现场摊铺后碾压时大于最佳值；不同粒级的碎石以及细集料应分开堆放；拌和现场须有一名试验人员监测拌和时的含水量和各种骨料的配比，按要求的频率检查含水量并做好记录；每个料斗应配备一到两名工作人员，时刻监视下料情况，帮助料斗进行下料，以避免出现卡堵的不良现象。

3 摊铺。在进行摊铺时，摊铺机就位后，调整好熨平板按开始桩号处的虚铺厚度，熨平板下垫放和虚铺厚度等厚的木块，并按设计横坡度将熨平板调整好，将摊铺机传感器搭置在基准钢绞线上；使送料槽中的水稳碎石混合料高度在螺旋布料器中轴以上；根据试验路段的铺筑实践，开始摊铺时的速度为每分钟2m~2.5m，之后正常时应为每分钟2.5m~3m；摊铺机后设3~5个人，及时消除局部缺料或离析现象；摊铺时应组织好车辆衔接，不可中断。

4 碾压。混合料摊铺后，应立即指挥压路机将路面碾压，根据公路施工现场的实际情况确定碾压的长度，应确保在最佳含水量时对其进行碾压，以保证合格的施工质量。若基层厚度大于20cm时，在不采用重型振动压路机碾压时，应立即将上层摊铺好。

5 养生。在每个施工段进行碾压之后，应立即将其覆盖，对其进行养生保护。养生期间采用路栏封闭交通，并设专人看管，严禁车辆通行。养生保护的过程中应采用湿润的无纺土工布覆盖，两个小时以后喷雾洒水，在7小时之内使其保持湿润的状态，在28小时之内进行正常、稳定的养护，定期、定时的进行洒水，正常养护7天。