水泥稳定碎石基层施工技术探究及其在市政道路施工中的应用本科学位论文.doc

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1、摘要：水泥稳定碎石基层作为高等级公路路面的过渡层，是很重要的路面结构层之一，质量的好坏直接影响路面的使用效果，在施工过程中应遵照其施工技术规范要求，严格把好水泥稳定碎石基层施工质量关。关键词：水泥稳定碎石，基层，施工，质量控制 水泥稳定碎石作为路面基层的材料，应具有整体性强、承载力高、水稳性及抗冻性好、刚度大、相对其它半刚性材料早期强度高，且随着时间的延伸其强度也不断地增长的特点。一、 水泥稳定级配碎石施工配合比的确定1）取工地实际使用的集料，分别进行水洗筛分，按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例。要求组成混合料的级配应符合表2-2-4的规定。为保证配制出的混合料具有较好的抗裂性能以及施

2、工时减少离析的产生，建议配合比设计时级配曲线按正“S”形调整，0.075mm筛孔通过率不宜大于4%，宜在3%左右。2）取工地使用的水泥，按不同水泥剂量分组试验。一般建议水泥剂量按0.5%为间隔，进行四种比例试验（以集料质量为100）。制备不同比例的混合料（每组试件个数为：偏差系数10%15%时9个，偏差系数15%20%时13个），用重型击实法确定各组混合料的最佳含水率和最大干密度。3）根据确定的最佳含水率，拌制水泥稳定碎石混合料，按要求压实度（重型击实标准，98%）制备混合料试件，在标准条件下养护6天，浸水24h后取出，做无侧限抗压强度。4）水泥稳定碎石试件的标准养护条件是：将制好的试件脱模称

3、重后，应立即放到标准养护室内养生，养护温度为252。养生期的最后一天（第七天）将试件浸泡在水中，在浸泡水之前，应再次称试件的质量，水的深度应使水面在试件顶上约2.5cm，浸水的水温应与养护温度相同。将已浸水1昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸去试件表面的可见自由水，并称试件的质量。前六天养生期间试件质量损失（指含水率的减少）应不超过10g，质量损失超过此规定的试件，应予作废。5）试件室内试验结果抗压强度的代表值应大于设计值6）取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比，用重型击实法求得最佳含水率和最大干密度，经审批后，以指导施工。7）水泥稳定碎石应进行延迟试验。采用设计级配、设计灰

4、剂量、最佳含水率，拌和后分别延迟1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时后进行制件，养生后进行无侧限抗压强度试验，来确定延迟时间对强度的影响。8）开始拌和前，拌和场的水稳基层备料（到达拌和场地数量）合同段设计总量的50%.在进行施工之前，先做一个试验段，以便对试验配合比进行调整，从而确定施工配合比，并总结实验段施工过程的经验来指导全部工程的施工，从而达到施工质量高、进度快、成本低的目的。修建试验路段的目的是检验拌和、运输、摊铺、碾压、养生等所投入设备的可行性和可靠性，并检验混合集料的试验配合比是否满足设计要求，检验各道工序的质量控制措施，确定一次施工长度和摊铺厚度，测定施工配合比和虚铺系

5、数，以及从拌和到碾压成型所需用的时间，从而制定出整个施工方法。一、 水泥稳定级配碎石的拌和（一） 级配碎石含集料的质量控制目前，高等级公路水泥稳定级配碎石施工拌合站普遍采用国产稳定土拌合设备，虽然配料也采用电脑控制，但其精度与国际同类产品相比还有一定的差距，在拌和之前应反复测试调整，使其符合级配要求，同时每天开始拌和的前几盘应作筛分试验，如有问题应及时调整，全天拌合料应按摊铺面积和规范要求的检测频率进行自检。（二） 水泥用量的控制水泥用量是影响水泥稳定级配碎石强度的重要指标，考虑到施工离散的影响，实际施工水泥用量应比设计值增加0.5%，在拌和过程中应随时观察混合料的颜色，同时检测水泥出料重量，

6、施工中应注意的是水泥用量应严格控制，用量不够，难以达到设计强度要求；用量过大，会造成水泥稳定级配碎石干缩和温缩裂缝增多，因此，其用量误差应控制在0.5%。（三） 含水量的控制含水量是水泥稳定级配碎石中的又一项重要控制指标，施工实践证明，含水量过低（小于最佳含水量2%），混合料难以成型，压实宽达不到设计要求，钻芯取样松散，板结性差，其强度达不到设计要求。如果含水量偏大（大于最佳含水量1.5%），碾压粘轮，并将部分混合料带起。当含水量比最佳含水量大2.5%时，碾压有明显轮迹，且局部出现弹簧，成型3d后可以看出有明显的干缩裂缝。三、水泥稳定碎石的运输和摊铺（一） 水泥稳定级配碎石的运输为了节省倒车、

7、拌合料摊铺时间，一般采用15t以上的自卸汽车运输较好，并要求车况良好，每天上班前应对车辆进行常规检查，排除故障，防止装满料后不能卸车，时间太长，引起水泥稳定级配碎石混合料凝固而造成浪费。同时应用篷车覆盖。一方面减少运输途中的洒漏，污染路面；另一方面，减少运输途中的水分蒸发。（二） 水泥稳定级配碎石的摊铺摊铺前应将路面底基层清扫干净，并洒水保持地面湿润且不积水，水泥稳定碎石摊铺的方法可采用摊铺机摊铺。具体施工方法如下：采用摊铺机摊铺，为了避免水泥稳定基层中间纵缝接缝，一般采用ABG型摊铺机全断面摊铺，且摊铺前应事先测量钎标高，挂好钢丝绳，钢钎应选用具有较大刚度的16-18钢筋加工而成,并配有固定

8、架。固定架采用丝扣为好，便于拆卸和调整标高，钢纤长度为60cm-70cm，钢丝绳采用3，不宜太大也不宜太小，另配两套紧线器，将钢丝绳拉紧固定，钢钎一般以10m一个断面，间距大容易产生悬链效应，两钢钎之间钢丝下垂出现误差，间距太小则增加了工作量，测量跟不上。若遇有平曲线路段，则应加密钢钎，采用5m一个断面，钢钎应打设在离铺设宽度以外30cm-40cm处，以防与施工机械碰撞，或由于机械的振动，造成控制标高来确定钢钎顶标高，推算固定架的高度。安装好固定架，挂好钢丝绳后，检查是否有特殊点即忽高忽低现象，如出现这种情况则应进行标高复测，直到调整好为止。如果夜晚加班摊铺，则应在白天完成所有测量工作，此外，

9、在摊铺施工过程中，测量人员应随时检测其标高，确保施工的精确度。 四、水泥稳定碎石的碾压 水泥稳定碎石碾压采用2台 C25或C30振动式压路机尽快压实，然后用1台光轮压路机或轮胎式压路机细压直至达到要求的密实度，同时没有明显的轮迹为止。碾压的顺序应为：静压-振压-再静压。因为摊铺机摊铺虚铺厚度较厚，碾压时容易雍包，故碾压时应成锯齿状，不能在同一直线上压齐，同时碾压时，应重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，稳压阶段行走速度应控制在1.5km/h1.7km/h,压实阶段速度应在2km/h2.5km/h,细压阶段压路机行走的速度应控制在2.5km/h起步和制动应做到慢速度起动、慢速刹车，杜绝快速

10、起动及急刹车现象。 在碾压过程中，若发现局部雍包，应用人工或平地机刮平处理后再继续碾压，碾压全过程应控制在1h内完成。若碾压时间超过1h，则应增加压路机台数。碾压完成规定的遍数后，应及时检测压实度，如果压实度没有达到规范要求，则应继续碾压，但碾压时间与前面拌和、碾压时间之和不能超过水泥的终凝时间。 五、水泥稳定碎石的养生及交通管制 水泥稳定碎石是水硬性材料，铺筑完后应及时进行洒水养生，保持湿润，养生时间应不少于7d；如果上面洒透层油进行覆盖养生，则养生时间应为4d。养生也是一道十分重要的工序。施工实践经验表明，在同期内通过养生的水泥稳定级配碎石的强度是不养生的水泥稳定级配碎石出现干缩裂缝比不经

11、过养生出现的干缩裂缝要少得多。 在养生期间，应尽可能禁止车辆通行，若遇有不可避免的车辆，也必须遵循轻车慢速行驶的原则，否则导致水泥稳定碎石层松散、剥落，形成坑洼。出现这种情形时，一方面只能用上层料找补，造成经济损失；另一方面将影响面层施工的平整度控制。六、水泥稳定级配碎石的优缺点（一） 水泥稳定碎石的优点1、 水泥稳定碎石强度形成快、受施工季节影响较小；2、 水泥稳定碎石板结性、整体性、抗冻性、耐久性均比其它稳定土材料要好得多；3、 碎石和水泥采购较方便。（二） 水泥稳定碎石的缺点1、 由于水泥是一种快硬性材料，因此它要求施工作业时间短；2、 由于影响水泥强度的因素很多，如：原材料的级配、水泥

12、用量、含水量、压实度等均有影响，因此施工控制具有一定的难度；3、 水泥稳定级配碎石较一般稳定土价格高，因此这种材料一般只在高等级公路基层才采用，有局限性；4、 水泥稳定级配碎石存在干缩裂缝和温缩裂缝的缺陷。七、结语虽然水泥稳定级配碎石有一定的缺点，但它的优点是其它稳定材料所不及的。因此，对于重型交通道路结构的承重层，从目前发展趋势看，水泥稳定级配碎石可以说是首选材料，许多高等级公路用这种材料作为路面基层。通过施工过程不断地摸索，不断地总结经验教训，积累更多的资料，使水泥稳定级配碎石作为高等级公路基层材料充分地发挥优势。摘要：随着社会稳定高速发展，市政道路承担的责任越来越大，对其的要求也越来越高

13、，各种新型技术不断涌现并应用其中，经过时间的检验，各种完善的技术被人们广泛应用。本文就水泥稳定碎石基层施工技术进行探讨研究，深入探讨水泥稳定碎石基层大孔隙基层对各种材料的基本要求、配对比例、施工技术，望给有关人士作为参考。关键词：水泥稳定碎石基层；大孔隙基层；道路施工；施工技术Abstract: With the rapid development of social stability, the municipal road responsibility is more and more big, the requirements are increasingly high, a varie

14、ty of new technologies are emerging and the application of which, after the test of time, a variety of techniques have been widely used. This article carries on the discussion on the construction technology of cement stabilized macadam base, in-depth study of the basic requirements of various materi

15、als, the cement stabilized macadam base pairing macropore proportion, construction technology, hope to the people concerned as reference.Key words: cement stabilized macadam base; macropore base; road construction; construction technology为了适应城市经济的高速发展，城市道路的结构在进行不断的改变，在基层中加入水泥稳定碎石，水泥稳定碎石属于半刚性材料，将其作为水

16、泥稳定碎石基层有良好的力学性能、整体性能、稳定性能、耐久抗寒性能、高承载力性能，且碎石来源广泛，使用环保方便，是我国目前道路施工材料中的一种主要材料。但是水泥稳定碎石基层缺乏抗拉扯强度，在强大压力下会出现基层开裂等情况，因此，对水泥稳定碎石基层的各方面特性进行深入了解分析是施工前的必修课之一。1 水泥稳定碎石的基本作用原理及特性1.1 水泥稳定碎石基层基本原理碎石是所有构成材料中的骨料，一般情况下，碎石材料、胶凝材料、灰浆材料共同构成整个系统。骨料在胶凝材料的作用下进行凝结，灰浆材料填补骨料之间的空隙部分，使整个系统稳定、牢固。其强度随着凝结时间增加而增加，在凝结后形成板体，因此其具有比较好的

17、强度、高承载力及稳定性。1.2 水泥稳定碎石特性1.2.1 优点1） 初始强度高，凝结速度快。在57d内强度能够达到2.0MPa。2） 结板后稳定性强，在结构层中具有一定量的通透性，结板后水分对其的影响作用有限。3） 可以根据实际强度需要，调整构成配比，确定最终的强度。4） 现代化机械施工，操作简单，施工速度快，质量保证。1.2.2 不足点1） 结板后较易出现干缩裂缝。2） 结板后在高强度压力下，比较容易出现与表面材料剥离、磨耗3） 施工时间有限，即是指必须在材料凝结前完成所有施工步骤，要求整个施工进程紧凑。2 透水性基层在道路施工中，透水性基层主要指的是：在基层施工完毕后，现场的孔隙率为15

18、%左右，透水性比较好的基层。道路基层中必须要有透水性基层，其可以在高强度作用下，减少基层的横向裂缝。一般情况下，道路施工项目使用的水泥稳定碎石基层混合材料中，集料的颗粒组成必须与公路路面基层施工技术规范差距不大，具体规范情况见下表：表一：集料颗粒组成规范详细表从表一我们可以看出，透水性基层在9.5mm以下的用量急剧减少；按照数据划分，4.75mm以上用料是粗集料，4.75mm以下用的是细集料。粗集料中，大粒径的粗集料用量减少，在混合料中，大粒径也从31.5mm改变为26.5mm。3 混合料配合比混合料的配比针对不同的城市有不同的要求，在要求中会明确表明各种材料及混合料组成设计明细。3.1 主要

19、材料3.1.1 水泥。市政道路对水泥的要求不是很高，普通的硅酸盐缓凝水泥就能够满足要求。普通的硅酸盐缓凝水泥应该达到以下要求：3d内抗压强度达到1620MPa，不得使用因外界因素影响而变质的水泥，水泥在一定时间内强度、安定性必须达到相应指标要求，水泥的初凝时间为3.5h，终凝时间6h。3.1.2 碎石。对于碎石的基本要求见表一，在市政道路施工前必须确认碎石的最大粒径，确定碎石来源不是分化石料，在整个水泥稳定碎石混合料中，碎石的压碎值必须30%，针片状含量15%，规定数量内检验。3.1.3 水源水源凡饮用水都可以直接使用，不得使用因为外界因素污染的水源及含有其他物质的水源，特别是含有化学物质的水

20、源。3.2 混合料组成设计为了满足设计要求，市政道路配合比设计过程中必须满足以下几个要求：1）取工地实际使用的集料，分别进行水洗筛分，按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例。要求组成混合料的级配应符合表2-2-4的规定。为保证配制出的混合料具有较好的抗裂性能以及施工时减少离析的产生，建议配合比设计时级配曲线按正“S”形调整，0.075mm筛孔通过率不宜大于4%，宜在3%左右。2）取工地使用的水泥，按不同水泥剂量分组试验。一般建议水泥剂量按0.5%为间隔，进行四种比例试验（以集料质量为100）。制备不同比例的混合料（每组试件个数为：偏差系数10%15%时9个，偏差系数15%20%时13个），

21、用重型击实法确定各组混合料的最佳含水率和最大干密度。3）根据确定的最佳含水率，拌制水泥稳定碎石混合料，按要求压实度（重型击实标准，98%）制备混合料试件，在标准条件下养护6天，浸水24h后取出，做无侧限抗压强度。4）水泥稳定碎石试件的标准养护条件是：将制好的试件脱模称重后，应立即放到标准养护室内养生，养护温度为252。养生期的最后一天（第七天）将试件浸泡在水中，在浸泡水之前，应再次称试件的质量，水的深度应使水面在试件顶上约2.5cm，浸水的水温应与养护温度相同。将已浸水1昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸去试件表面的可见自由水，并称试件的质量。前六天养生期间试件质量损失（指含水率的减少）应不超

22、过10g，质量损失超过此规定的试件，应予作废。5）试件室内试验结果抗压强度的代表值应大于设计值6）取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比，用重型击实法求得最佳含水率和最大干密度，经审批后，以指导施工。7）水泥稳定碎石应进行延迟试验。采用设计级配、设计灰剂量、最佳含水率，拌和后分别延迟1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时后进行制件，养生后进行无侧限抗压强度试验，来确定延迟时间对强度的影响。8）开始拌和前，拌和场的水稳基层备料（到达拌和场地数量）合同段设计总量的50%.4 水泥稳定碎石基层施工技术4.1 前提准备条件对于材料的监理必须从实际出发，对材料提供商的生产基地、生

23、产过程、各项指标是否达标进行严格调查，在各方面都符合规定的前提下，可以采取承包制的方式提供材料，签订质保合同，从材料来源处杜绝不合格材料的流入。对材料进行定期、不定期的抽检，加强材料的质量把关。施工前对施工人员进行选拔，检查持证上岗的基本原则，对技术人员进行技术检查及培训，强调施工关键技术点。对施工器材进行日常检验，保证施工顺利进行。4.2 混合料搅拌搅拌过程决定了混合料的最终质量，因此，必须十分注意。水泥稳定碎石混合料的搅拌可以采用一台或者是多台WDB500型水泥稳定搅拌设备进行搅拌。该搅拌设备通过改良设计能够将水泥计量的精准度提升0.1%。由于对材料的流入进行了严密的监管，因此，在搅拌过程

24、中只需要按照固定的配给设计进行添加材料即可，整个过程比较简单。值得注意的是，灰计量必须严格控制，整体误差控制在0.1%内。4.3 混合料运输、摊铺混合料的运输都是采用封闭式大吨位自卸车进行运输，封闭式大吨位自卸车能够在运输过程中减少混合料中水分的损失。在对混合料进行摊铺前，必须对底基层进行浸润处理，浸润程度根据实际要求进行。浸润之后在基准钢丝下进行施工，具体厚度根据道路强度需要设计，一般15cm。摊程采用两台摊铺机进行梯队作业，保证整个过程循序渐进、摊铺厚度、松铺系数、路拱坡度、振动频率一致，摊铺的速度确定在1m/min左右，摊铺过程中，操作技术人员对混合料进行不断的调整，辅助摊铺。4.4 碾

25、压碾压是促成混合料结板的最终程序，整过过程应该遵循：先轻后重、先边后中、先低后高、先内后外。碾压过程中必须对混合料进行充分碾压，在混合料振压不起料、不推移为碾压合格。目前道路施工过程中压路机碾压方式及速度如下表：表二：压路机型号及其相关数据针对不同的施工要求及环境选择不同的压路机型号。在碾压的过程中必须注意，第一遍碾压后，应该进行原路倒回，在未进行碾压的一头进行换挡、倒车，倒车位置禁止在同一位置，最好成齿状碾压倒车；碾压过程应该在水泥终凝前完成，并达到道路压实度要求，整个碾压面平整，不出现明显碾痕。4.5 日常养护及交通管制对水泥稳定碎石进行养护，是保证最终强度的重要步骤。在基层碾压后，立即进

26、行养生处理，根据气候天气情况确定每日洒水量，保证养生期间基层路面潮湿，养生时间一般7d。在养生过程中要对交通进行管制，避免基层遭到机械车辆的破坏，可以采取封锁交通的处理方式，除洒水车之外其他车辆禁止通运，在基层强度达到要求后可以采取限制性通运，最终确定基层稳定后开放通运。参考文献：1 杜秀妮.水泥稳定碎石基层施工技术探析J.价值工程,2011,30(17):96-96.2 隋云刚,葛素芬.浅谈市政工程道路水泥稳定碎石基层施工技术J.城市建设理论研究（电子版）,2012,(8).3 崔志珍.浅议水泥稳定碎石基层的施工技术J.山西建筑,2009,35(8):307-308.4 宋飞云.浅谈水泥稳定碎石基层施工技术与质量控制J.城市建设理论研究（电子版）,2012,(15).5 陈景龙.沥青混凝土路面水泥稳定碎石基层的施工技术探讨J.科技信息,2011,(13):360,419