0 引言

水泥穩(wěn)定碎石混合料一般由水泥、粗集料、細集料和水按照比例混合后經(jīng)拌和設備拌制而成，并在規(guī)定時間內(nèi)由運輸車輛運***施工現(xiàn)場，先由攤鋪機攤鋪，后由壓路機碾壓密實并養(yǎng)護成型的結(jié)構層。本文結(jié)合高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響因素和原材料的質(zhì)量控制，進一步闡述水泥穩(wěn)定碎石基層在施工過程中的質(zhì)量控制。

1 水泥穩(wěn)定碎石基層的影響因素

影響水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的因素較多，主要包括：水泥、粗集料、細集料的原材料質(zhì)量和水質(zhì)；水泥穩(wěn)定碎石混合料的級配；水泥劑量和含水率；運輸時間、攤鋪和碾壓完成時間、后期養(yǎng)護等。

2 原材料的質(zhì)量控制

2.1 水泥的選用

水泥宜選用強度等級為32.5或42.5，滿足《公路路面基層施工技術細則》（JTG/T F20-2015）要求的普通硅酸鹽水泥。水泥的初凝時間應大于3h，終凝時間應大于6h且小于10h。如果施工過程中使用的水泥強度不滿足標準要求，在相同水泥劑量的情況下，水穩(wěn)碎石混合料強度的形成會受到較大影響。

水泥的初終凝時間也影響著水泥穩(wěn)定碎石混合料的運輸、攤鋪、碾壓和成型等施工環(huán)節(jié)。如果水泥的初終凝時間過短或過長，都會直接影響水泥穩(wěn)定碎石基層的成型質(zhì)量。在水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設計時需對混合料做容許延遲時間（在滿足強度標準的前提下，水泥穩(wěn)定材料拌和后***碾壓成型之前所容許的***時間間隔）試驗，便于在***的時間范圍內(nèi)確定現(xiàn)場施工完成時間。

2.2 集料的質(zhì)量控制

擇優(yōu)選用質(zhì)量合格、級配良好的集料是確保水穩(wěn)碎石混合料質(zhì)量的重要條件。

因粗集料生產(chǎn)廠家的加工工藝和破碎設備不同，致使粗集料的粒徑級配和針片狀含量各有不同，從而影響粗集料壓碎值指標，軟石含量受母材材質(zhì)的影響較大。結(jié)合多次考察集料生產(chǎn)廠家經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)廠家在對大粒徑母巖破碎時，母巖里面含有未清除的山皮土塊問題，生產(chǎn)廠家為了達到環(huán)保要求，在石料破碎過程中又采取噴霧降塵的措施，導致大量粉塵無法排出，直接黏附在各粒徑集料的表面，從而致使（0～4.75) mm細集料中0.075mm以下粉塵含量偏大且塑性指數(shù)有超標現(xiàn)象。

(0～4.75) mm細集料在水穩(wěn)碎石混合料中的用量比例較大，也是影響混合料質(zhì)量的重要因素。有效減少各集料中0.075mm以下粉塵含量，能夠減少混合料的需水量，緩解或避免路面基層在養(yǎng)生期間發(fā)生龜裂或縱橫向裂縫的現(xiàn)象。

當前較多工程項目設計圖紙中要求路面基層水穩(wěn)碎石混合料級配采用骨架密實級配。在配合比設計階段，應結(jié)合各粒徑集料的篩分結(jié)果，進行多次摻配合成，對合成摻配比例的混合料進行***標準干密度、***含水率和無側(cè)線抗壓強度等試驗，最終確定的***混合料級配應符合設計圖紙要求的級配類型。

加強集料生產(chǎn)源頭的質(zhì)量控制是粗細集料質(zhì)量控制的關鍵。首先，采用的母巖破碎前必須清除山皮土及山皮水銹腐蝕風化部分，確保母巖巖質(zhì)和強度滿足規(guī)范要求；其次，采用先進的破碎設備和加工工藝，配備篩孔尺寸和安裝角度合理的篩片，配置有效的除塵設施，確保集料的粒徑規(guī)格、針片狀顆粒含量、軟石含量、壓碎值、0.075mm以下粉塵含量及其塑性指數(shù)等指標符合規(guī)范要求。

各規(guī)格料購入施工項目后，應分級存放，存放場地應提前硬化處理且排水系統(tǒng)完善，界墻應堅固且高度滿足集料堆高需求，嚴防竄料現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 水

采用符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749）飲用水即可作為水泥穩(wěn)定碎石混合料的拌和用水和養(yǎng)生用水。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量控制

3.1 原材料的試驗檢測

為確保進購入場的各原材料質(zhì)量合格，應隨時對進購的水泥和粗細集料進行抽樣檢測，抽樣檢測項目和頻率按照《公路路面基層施工技術細則》（JTG/T F20-2015）的規(guī)定要求執(zhí)行，施工單位抽樣自檢試驗合格后，應上報監(jiān)理批準后使用。

3.2 水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和前的準備工作

水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和生產(chǎn)前，采用的拌和設備應提前完成安裝和調(diào)試，配備滿足施工需求的料斗數(shù)量。由有資質(zhì)的計量單位對拌和設備的粗細集料和水泥的電子稱量裝置及水的流量控制系統(tǒng)進行標定。

為有效保障水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和的均勻性，可結(jié)合拌和設備的拌缸長度對其適當改造加長，或采用兩個拌缸串聯(lián)的方式，達到通過加長拌缸長度、增加混合料的有效拌和時間實現(xiàn)拌和均勻性的目的。

按照混合料中各粒徑規(guī)格料的摻配比例，調(diào)整拌和設備各料倉的出料速度、出料口的開口寬度以及各規(guī)格料倉的使用數(shù)量配置。在進行混合料試拌的過程中，先不摻加水泥和水，統(tǒng)一將粗細集料按照設定的摻配比例由料斗輸送***皮帶上，直接在皮帶上對混合料取樣，采用四分法進行篩分試驗，將混合料篩分級配曲線結(jié)果與配合比設計級配曲線比較，確保各粒徑篩孔級配偏差滿足規(guī)范技術要求。然后摻加水泥和水，檢測混合料的含水率和水泥劑量，確保實測結(jié)果與配合比設計值的誤差值滿足規(guī)范要求，進行標準擊實試驗確定***標準干密度、成型無側(cè)限抗壓強度試件檢測7d無側(cè)限抗壓強度，同時對水泥穩(wěn)定碎石混合料做延遲時間試驗。

水泥穩(wěn)定碎石混合料攤鋪前，應預先標定攤鋪機行走速度和螺旋布料器轉(zhuǎn)速的傳動關系，攤鋪過程中應保持螺旋布料器全范圍內(nèi)混合料分布均勻，確保混合料在攤鋪機全寬斷面范圍內(nèi)盡量不發(fā)生離析，螺旋布料器端部距擋板間距宜在10～30cm范圍內(nèi)，大于30cm時應增加葉片。為減少攤鋪過程中離析現(xiàn)象，攤鋪機前擋板應加裝橡膠板，其底部距下承層的距離不宜大于10cm。

下承層應提前清理干凈，不得有雜物，對松散起皮部位必須徹底清除并保持濕潤狀態(tài)。為防止基層混合料碾壓成型后左右側(cè)邊坍塌，宜采用支立鋼模或培土路肩的措施防止。如采用支立鋼模方式，鋼模應有鋼釬固定牢固；如采用培土路肩的方式，培土路肩應由小型碾壓設備逐層碾壓密實，壓實度不宜小于90%。

3.3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中的質(zhì)量控制

水泥穩(wěn)定碎石基層施工時，應提前檢測粗細集料的含水率，以便及時調(diào)整混合料拌和用水量，同時結(jié)合施工期間天氣溫度高低情況在規(guī)范允許范圍內(nèi)適當調(diào)整，確保混合料的含水率滿足施工現(xiàn)場需求。后場試驗檢測人員應隨機檢測混合料的級配、水泥劑量和含水率，由試驗人員做好記錄。試驗檢測頻率宜在規(guī)范要求的基礎上適當增加，以確保水穩(wěn)碎石混合料的穩(wěn)定性。當檢測混合料級配結(jié)果與配合比設計級配偏差較大時，應及時分析原因，可通過調(diào)整各規(guī)格料的摻配比例或供料速度給予調(diào)整。由拌和設備集中拌和的混合料，水泥劑量應嚴格控制，宜增加0.5%；混合料的含水率宜在試驗室配合比設計的***含水率基礎上提高0.5%～1.5%。混合料的水泥劑量和含水率不宜過大，避免成型后養(yǎng)護時期產(chǎn)生大量的干縮裂縫。

配備的水泥穩(wěn)定碎石混合料運輸車輛宜采用較大噸位且工作性能良好的自卸汽車運輸，運輸車的數(shù)量應滿足出料量和施工進度需求，同時確保混合料的供需量平衡。從拌和設備向運料車車廂放料時，為減少粗細集料的離析現(xiàn)象，出料口距車廂頂面距離不得大于50cm，采用***少三次卸料順序，即：先放料***車廂前面，***運輸車輛放料***車廂后面，******運輸車輛放***車廂中間。對裝好混合料的運輸車應用苫布覆蓋直***攤鋪卸料時方可打開，防止車廂頂面混合料含水率在運輸途中和等待攤鋪卸料過程中損失過大。混合料從裝車到運輸***現(xiàn)場，時間不宜超過1h，超過2h作廢料處理。施工過程中，為保證攤鋪機連續(xù)作業(yè)不停頓，攤鋪機前***少有2～3輛運輸車等候卸料。在攤鋪過程中，嚴禁空倉收斗，避免每車料均收斗的現(xiàn)象。當必須收斗時，攤鋪機料斗前運輸車應已離去且料斗中存有較多的混合料，收斗后應有滿載混合料的運輸車連續(xù)向攤鋪機卸料。

水泥穩(wěn)定碎石混合料攤鋪過程中，宜采用一側(cè)鋼絲繩引導高程的控制方式自動找平，當作業(yè)段配備兩臺及兩臺以上攤鋪機實施梯隊聯(lián)合作業(yè)時，攤鋪機前后間距不宜超過10m，沿縱向攤鋪重疊寬度宜為30～40cm。攤鋪機前面應配置專人負責清理因運輸車卸料或攤鋪機收斗遺漏的混合料堆，及時清除散落在攤鋪機履帶前方的混合料。攤鋪機后面應配置專人消除混合料離析現(xiàn)象，及時鏟除局部粗集料堆積部位并用新拌混合料補填。

混合料攤鋪后宜在2h之內(nèi)碾壓成型，宜取混合料的初凝和容許延遲時間較短值作為施工控制時間。碾壓設備的配置型號、數(shù)量、噸位及碾壓工藝應結(jié)合試驗段確定的技術方案和施工段落的具體寬度、長度及壓實厚度，確保滿足施工需求。碾壓設備碾壓時應遵循由路邊向路中、由低到高、先輕后重、先下部密實后上部密實和低速碾壓的原則。碾壓過程中，如有“彈簧”“松散”“起皮”及“擁包”等問題，應及時進行處理，情況嚴重時應清除換填。碾壓過程中嚴禁設備隨意停放，不得在剛碾壓成型的路段層次上隨意調(diào)頭和緊急制動。

在水泥穩(wěn)定碎石混合料碾壓過程中，應實時檢測壓實度和平整度（建議采用6m直尺逐段檢測）。壓實度檢測時，采用的***標準干密度宜以當天施工現(xiàn)場取樣擊實試驗確定的***標準干密度為準。擊實試驗不應少于3次平行試驗，3次重復性誤差不大于0.02g/cm3，3次平行試驗***標準干密度的平均值與配合比設計階段確定的***標準干密度誤差不大于0.02g/cm3，當大于0.02g/cm3時，應查找分析原因，采取相應措施及時處理，確保現(xiàn)場壓實度檢測標準的代表性和有效性。當前工程項目中確定水泥穩(wěn)定碎石基層混合料***標準干密度和***含水率的試驗方法除重型擊實成型外，較多采用振動壓實法。目前市場上銷售的振動壓實機械種類繁多且性能良莠不齊，在選用振動壓實法的試驗設備時，必須結(jié)合《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（JTG E51-2009）中激振力、振動頻率、面壓力等技術要求擇優(yōu)選用，確保試驗結(jié)果的準確性和有效性。

如在施工過程中所檢測的壓實度或平整度結(jié)果不滿足相關技術要求時，應及時進行補壓或處理。碾壓完成時，在確保成型段落層次壓實度和平整度合格的前提下，表面不應有明顯的輪跡。

3.4 水泥穩(wěn)定碎石基層成型后

水泥穩(wěn)定碎石基層施工完成且經(jīng)現(xiàn)場檢測合格后，應盡快用透水式土工布覆蓋并由灑水車采用噴霧式養(yǎng)生，養(yǎng)生期間水泥穩(wěn)定碎石基層宜處于濕潤狀態(tài)并封閉交通，除灑水車外嚴禁其他車輛通行，直***養(yǎng)生期結(jié)束。養(yǎng)生期結(jié)束后，應對成型的段落層次進行隨機定位鉆取芯樣檢測，鉆取的芯樣應完整，厚度滿足相關規(guī)范技術要求。如鉆取的芯樣頂面、底面發(fā)散嚴重或取不出完整芯樣，應增大取芯頻率，排查相應段落位置和范圍，進行返工處理。

3.5 注重前后場信息溝通的必要性和重要性

在水穩(wěn)碎石混合料拌和過程中，前后場應配專人及時溝通，避免后場出料量和前場用料量不匹配的情況發(fā)生。筆者曾在某施工項目中，因前場施工受阻，不能對到場的混合料及時攤鋪和碾壓，施工前場卻無人及時通知后場拌和生產(chǎn)人員停產(chǎn)，而后場生產(chǎn)拌和人員在不知情的情況下仍在不停地拌和出料，致使多輛裝有混合料的運輸車在前場排隊等候，等到阻工問題解決了，水穩(wěn)碎石混合料已過了水泥的初凝和容許延遲時間。當時正處于夏季高溫施工階段，施工單位直接將以上混合料進行了攤鋪，在攤鋪和碾壓過程中發(fā)現(xiàn)因混合料含水率的損失已嚴重偏小，無法壓實，直接用水車在混合料表面噴灑補水，碾壓成型后覆蓋養(yǎng)生。在養(yǎng)生7d后，按照規(guī)定要求對以上水穩(wěn)碎石基層施工段落層次進行取芯試驗檢測，卻無法取出完整芯樣。為了確保路面基層的路用性能，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理和施工單位協(xié)商，將約1km的雙幅路面基層進行了全部返工處理，除了質(zhì)量問題，對施工進度也造成不利影響，造成了經(jīng)濟損失。

4 結(jié)語

水泥穩(wěn)定碎石基層作為瀝青路面面層下的主要承重層，關系到整個路面結(jié)構層的使用壽命。作為一名在施工現(xiàn)場從事試驗檢測工作近20年的試驗人員，筆者深知路面基層施工質(zhì)量的重要性，也深知加強原材料和施工過程的質(zhì)量控制措施是確保水泥穩(wěn)定碎石基層成型質(zhì)量的重要途徑。希望通過合理加強水穩(wěn)基層施工過程中的質(zhì)量控制，使我國高速公路建設在“量”上突破的同時，也得到“質(zhì)”的飛躍。

參考文獻

[1] 交通運輸部公路科學研究院.公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程：JTG E51-2009[S].北京：人民交通出版社，2009.

[2] 交通運輸部公路科學研究院.公路路面基層施工技術細則：JTG/T F20-2015[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2015.

[3] 河北省交通運輸廳.河北省高速公路施工標準化管理指南[S].北京：人民交通出版社，2012.