水泥稳定粒料也称为水泥稳定级配集料

对市政道路工程中水泥稳定层施工技术的探究【摘要】在市政道路工程中,水泥稳定层具有不可比拟的优越性，在底基层和路面基层得到了广泛的应用。

本文结合工程实例介绍了水泥稳定层施工的技术、方法、工艺以及水泥稳定层控制要点及试验检测注意事项等。

【关键词】水泥稳定层；施工技术；基层基层施工是市政道路建设中的一个重要的环节，其质量的好坏将直接影响到整个市政道路施工的进程。

在市政道路中，通常情况下都将水泥稳定层作为底基层和路面基层, 水泥稳定层力学性能优良,具有稳定性、整体性、抗冻性、耐久性以及和路面面层有较好的结合性;在修筑过程中通过对施工各重要环节的控制,不仅能有效的控制施工质量,而且又能达到经济合理的目的。

1 工程概况本道路为某小区扩建附属工程,主要是为该小区修建通行道路,道路路面的结构层包括最大粒径小于15的塘渣、25cm厚的水泥稳定粒料基层、8cm厚的粗粒式沥青混泥土型号为ac25,4cm厚的细粒式沥青混凝土型号为ac13。

2 施工方法及工艺2.1 水泥稳定粒料水泥稳定粒料简称为水泥粒料,也可以称作水泥稳定级配集料。

这里所说的集料指的是是由砾石、粉料和沙粒组成的,而且以沙粒和砾石为主要矿物混合料;目前工程上所用的水泥稳定粒料的最大粒径一般超过20mm,配置时一般要加入适量的石粉,之后加入水和水泥经过适当的搅拌后再进行压实养生至强度符合要求。

水泥稳定粒料质量影响因素有:①配制时所用的粒料的抗压强度以及所用级配对于强度的影响;②水泥延迟时间和性质对水泥稳定粒料的压实度以及强度的影响;③养生时的温度以及条件对于水泥稳定粒料的影响。

2.2 粒料的施工摊铺以及整型碾压水泥稳定粒料搅拌时应当选择强制性的搅拌机,搅拌时要把握好水泥稳定粒料的水泥用量以及含水量,没搅拌一盘都要做好记录,如果配制过程中出现偏差,应当立即纠正以达到准确的配比,从搅拌站到施工现场应使用自卸汽车进行运送;对于水泥稳定粒料的摊铺,应当使用摊铺机进行摊铺,根据设计要求达到的干密度,并结合现场试压实验来确定松铺的厚度以及压实系数;摊铺机进行摊铺时要利用水准仪来控制好高程,使用直尺来检查摊铺的平整度,高程以及平整度检查合格后再进行大面积的摊铺;使用机械设备进行摊铺时,可使用平地机来配合整型,在摊铺工序结束后就应马上在初平的路段进行1遍快速碾压,以便能将潜在的不平整处暴露出来。

浅谈水稳粒料的组成设计和施工【内容摘要】：本文结合南京绕越高速公路水稳施工，重点讨论水泥稳定碎石粒料组成及对施工质量控制的几个常见的问题, 剖析其中的内在因素, 进一步提出其预防、处理的方法, 为水泥稳定碎石的施工提供参考。

【关键词】：水稳粒料设计施工病变预防处理1. 前言近年来，随着我国国民经济的高速发展，我国交通运输业特别是公路运输业显现出突飞猛进的态势，公路运输呈现车流量大（3000辆/昼夜以上）和轴载重（大型货运车辆自重加运输货物有的每辆达60t以上，汽车轮胎的气压已增大到1.0 MPa 以上）的情况，路面基层也从传统的石灰土、石灰碎石土、石灰工业废渣土改进成二灰碎石基层、水泥稳定碎石基层。

水泥稳定粒料作为路面基层，具有早期强度高，雨季对施工影响相对较小，施工机械化程度较高等特点，这些都有利于保证进度和质量，因此被越来越广泛地应用到公路工程中去，近几年来我公司先后进行了几个工程项目水稳粒料的施工，如104国道一级改建道路、南京绕越高速等，现结合南京绕越速公路的施工谈几点自己对水稳基层质量控制的方法供大家参考。

2. 水稳粒料具备的特点2.1 优点：（1）早期强度高，短时间内（5～7天）可获提2.0Mpa以上的强度。

（2）稳定性好，结构层本身具有一定的通透性，受水份影响较小。

（3）可以根据设计需要，通过改变其组成设计，而调整所需要的强度，而其它结构层的强度则受材料本身制约较大。

（4）机械化施工程度高，进度快，小段落的零星工程，可以采用简易机械或人工拌和摊铺，灵活而经济。

2.2 、缺点：（1）强度形成以后易产生干缩裂缝，裂缝是水稳粒料主要病害之一，能够引起上面层的开裂，而导致雨季时路基浸水，引起路堤早期破坏，缩短路的使用寿命。

（2）施工时易离析。

（3）强度形成后在车轮等外力作用下，表面易被剥落、磨耗，形成跳子现象。

（4）施工延迟时间短，即从拌和到碾压成型要在较短的时间内完成，要求施工节奏紧凑。

道路基层的分类：柔性基层半刚性基层刚性基层复合式基层柔性基层：采用热拌或冷拌沥青混合料、沥青贯入式碎石，以及不加任何结合料的粒料类等材料铺筑的基层。

特性：不易产生温缩和干缩开裂，可以有效抑制和减少沥青路面反射裂缝的产生半刚性基层：用无机结合料稳定土铺筑的能结成板体并具有一定抗弯强度的基层特性：基层整体好、承载力高、刚度大、水稳定性好，作为路面的主要承重层，可以减薄沥青面层厚度，节省工程造价主要材料：水泥稳定粒料、二灰稳定粒料刚性基层：采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料铺筑的路面基层。

特性：刚度大、强度高、稳定耐久、板体性好等特点复合基层：上部使用柔性材料（沥青稳定碎石、沥青贯入碎石、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、级配碎石、级配砂砾等），下部使用半刚性材料（无机结合料的稳定类）的铺筑的路面基层。

特性：力学性能均介于柔性基层与半刚性基层之间，因此该基层不会发生如半刚性路面中由于基层疲劳开裂引起的自下而上的结构性破坏，也缓解了面层的剪应力水平，整体受力状态大为改善；具有抗疲劳性能好、板体性强、分散荷载能力强、减小土基应力等特点武金堤路基层采用20cm贫混凝土基层+20cm5%水泥稳定碎石基层+20cm3.5%水泥稳定碎石基层，下面将就贫混凝土基层及水泥稳定碎石基层进行分析阐述在级配碎石中，掺入适量的水泥，加水经拌和压实及养生后得到的混合料，其抗压强度符合规定的要求时，称为水泥稳定级配碎石。

用水泥稳定级配碎石铺筑的基层称为水泥稳定级配碎石基层。

水泥稳定级配碎石做基层是，水泥剂量不超过6%，压实厚度不应超过20cm一、水泥稳定碎石的强度特征1.水泥稳定碎石的强度形成机理水泥稳定碎石作用原理：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。

水泥稳定土稳定砂砾稳定细料的区别土经过水泥稳定后能获得重要的技术指标，如抗压强度，抗弯拉强度和承载比等数值。

它的强度来源既取决于土的固有性质和水泥，又在很大强度上取决于制配和铺筑水泥混合料时采用的工艺过程，但是与施工工艺有关的因素是间接的。

从改变土的固有性质，使土具有新的，稳定的质量方面来讲，它只起着量变的作用。

二、水泥稳定砂砾基层是在砂砾中掺加一定剂量的水泥和水，经拌和得到的混合料，在压实、养生后形成具有较高强度的半刚性基层，它是路面结构的主要承重层，厚度一般不宜小于15厘米。

水泥稳定砂砾基层适用于农村公路，具有就地取材、施工简便、造价较低的优点。

水泥剂量一般为水泥砂砾总质量的3%至5%左右，砂砾质量较差的可适当提高水泥剂量。

三、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。

它的初期强度高，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，抗渗度和抗冻性较好。

水稳水泥用量一般为混合料3%∽7%，7天的无侧限抗压强度可达1.5∽4.0%MPA，较其他路基材料高。

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。

水稳混合料组成设计采用水泥、粉煤灰、稳定碎石、砂、石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层。

首先，实验室通过经过一定数量的原材料试验，进行配合比设计、击实实验，确定最大干密度和最佳含水量。

然后以此配比制成试件，试件在规定温度条件下保湿养护6天，浸水1天后，进行无侧限抗压强度实验。

附:基层(底基层)施工技术基层可分为无机结合料稳定类和粒料类，前者又称为半刚性或整体性型，包括水泥稳定类、石灰稳定类和综合稳定类。

粒料分为嵌锁和级配型。

半刚性基础材料的显著特点是:整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好，而且比较经济。

在我国，半刚性材料广泛应用于修建高等级公路路面基层和底基层。

1、水泥稳定碎石作用原理水稳层是水泥稳定碎石层的简称，即采用水泥固结级配碎石，通过压实完成。

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。

它的初期强度高，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，抗渗度和抗冻性较好。

水稳水泥用量一般为混合料3%∽7%，7天的无侧限抗压强度可达1.5∽4.0mpa，较其他路基材料高。

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。

水稳的配合比应事先在实验室内进行配合比试配，以确定水泥参量和粗细集料比例，同时确定最大干密度。

量大可采用水稳搅拌站拌合。

施工可用人工、平地机和摊铺机等方法，在水泥初凝前用压路机至设计压实度。

施工完后应对水稳进行洒水养护根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定，我市几条道路中采用的水泥稳定碎石均属中粒土，由于水稳中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成，并且一次达到质量标准，否则不易修整。

因而施工中要求加强施工组织设计和计划管理，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。

因而水稳在公路工程中的应用会得到很快推广。

2、水稳材料要求水稳材料主要由粒料和灰浆体积组成。

粒料为级配碎石，灰浆体积包括水和胶凝材料，胶凝材料由水泥和混合材料组成。

1）水泥水泥作为集合料的一种稳定剂，其质量对集料的质量是至关重要的，施工时选用终凝时间较长，标号较低的水泥。

为使稳定土有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度，不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。

2）集料应用人工级配碎石，道路工程用做底基层时集料的最大粒径不应超过40mm。

底基层和基层的碎石扁平颗粒含量≤20 %。

公路路面基层施工技术规范JTJ 034-93条文说明目录1．总则2．水泥稳定土一般规定材料混合料组成设计路拌法施工中心站集中拌和（厂拌）法施工养生及交通管制其它3．石灰稳定土一般规定材料混合料组成设计路拌法施工中心站集中拌和（厂拌）法施工养生及交通管制其它4．石灰工业废渣稳定土一般规定材料混合料组成设计路拌法施工中心站集中拌和（厂拌）法施工养生及交通管制其它5．级配碎石一般规定材料路拌法施工6. 级配砾石一般规定材料施工7. 填隙碎石一般规定材料施工8．质量管理及检查验收质量管理检查验收附录A修订说明原中华人民共和国交通部部标准《公路路面基层施工技术规范》（以下简称原规范）是1986年10月1日由交通部批准实行的，编号JTJ034-85，实行6年多以来，对指导我国公路路面基层施工，保证路面质量起到了很大作用。

1991年交通部决定对原规范进行修订。

由交通部公路科学研究所负责修订工作。

对原规范的主要修订如下：1．为了适应我国高速公路和一级公路建设迅速发展的需要，本规范对原规范作了某些必要的补充和修改，如下：对于高速公路和一级公路，为了保证半刚性材料层与其下半刚性材料层之间不会留下素土夹层，除直接铺在土基上的半刚性材料层可以采用路拌法施工外，其上各个半刚性材料层都必须采用集中厂拌法施工。

这不是说对于二级公路不需要这样做，而是因为我国当前的机械水平还达不到二级公路的基层都用集中厂拌法施工，但在可能的情况下，也应采用厂拌法施工。

为了保证面层顶面的标高和面层的厚度，以及为了在开放交通后沥青面层的平整度不会较快变坏，高速公路和一级公路的基层混合科应使用摊铺机摊铺。

为了减少基层混合料在拌和、运输和摊铺过程中的粗细集料离析现象，减少拌和机和摊铺机的磨损，以及为使基层具有较高的平整度，将用作高速公路和二级公路的基层集料的最大粒径缩小到方孔筛30mm。

为了减轻水泥稳定级配集料的收缩性和增强其抗冲刷能力，当将其用作高速公路和一级公路的基层时，对原集料的颗粒组成范围提出了较严格的要求。

水泥稳定粒‎料也称为水‎泥稳定级配‎集料，可简称为水‎泥粒料或水‎泥稳定级配‎碎石。

所谓集料，就是由碎石‎（或砾石）、砂粒和粉料‎（有时还可能‎有粘粒）组成的，并以碎石（或砾石）和沙粒为主‎的矿料混合‎料，统称为集料‎。

平常所称集‎料是指混合‎料中不含粘‎性土的级配‎碎石或级配‎砾石。

目前基层使‎用的水泥稳‎定粒料是由‎最大粒径为‎20mm的‎级配碎石掺‎入适量石粉‎，加入水泥和‎水经拌和压‎实养生而得‎到符合强度‎要求的材料‎叫做水泥稳‎定粒料。

2.2影响水泥‎稳定粒料质‎量的因素①粒料的强度‎（水泥稳定粒‎料中的碎石‎的抗压能力‎）和级配对强‎度的影响；②水泥性质和‎延迟时间对‎水泥稳定粒‎料强度和压‎实度的影响‎；③养生条件和‎养生温度影‎响。

2.3水泥稳定‎粒料的施工‎①机械设备宜‎采用强制性‎拌和机或其‎他拌和机械‎，设备性能应‎与摊铺和碾‎压匹配，纺织路的拌‎和机械采用‎2台JS5‎0强制式搅‎拌机。

②在拌和中，严格控制水‎泥稳定粒料‎的含水量和‎水泥用量，每盘的重量‎配比有详细‎的记录，出现偏差时‎，立即对电子‎磅进行校准‎，以达到配比‎的准确。

③由于纺织路‎的施工是夏‎季，考虑气候条‎件、运输距离、摊铺碾压时‎间等因素造‎成的水分的‎蒸发，所以在拌和‎时适当增加‎用水量；为保证水稳‎料的摊铺，用10台自‎卸汽车转运‎到现场，保证水稳料‎在摊铺碾压‎时的含水量‎达到最佳含‎水量规定的‎要求。

2.4水泥稳定‎粒料的摊铺‎①水泥稳定粒‎料的摊铺采‎用摊铺机进‎行摊铺。

②松铺厚度，应根据铺筑‎层的设计和‎要求达到的‎干密度，通过试压确‎定压实系数‎和松铺厚度‎，松铺系数为‎1.35。

③对老路面改‎造工程，宜采取先行‎将下承层用‎水稳料将低‎洼处找平碾‎压后再正式‎施工水泥稳‎定层（可分段找补‎），以便掌握和‎控制水稳层‎设计高程和‎平整度。

④摊铺时应注‎意防止水稳‎料离析而造‎成粗骨料集‎中而形成“窝”或“带”，当出现“窝”或“带”时应及时铲‎除，并用新拌均‎匀的水稳料‎填补，在机械摊铺‎作业面不够‎时，采用人工挂‎线摊铺。

水泥稳定类底基层、基层监理实施细则一、范围本节的工作内容包括在完工的路基上，铺筑水泥稳定土底基层或基层，或在底基层上铺筑水泥稳定土基层的有关作业。

水泥稳定土为泥土、水泥砂和水泥稳定粒料（或水泥碎石、水泥砂砾）的统称。

同时用水泥和石灰稳定某种土得到的混合料，简称综合稳定土。

若水泥用量占结合料总量的30%以上，则综合稳定土的一切规定、要求和技术指标均按水泥稳定土执行，否则按石灰稳定土执行。

二、施工要求（一）水泥稳定土用作底基层时，颗粒的最大粒径不超过50mm。

其颗粒组成应符合下表所列范围内，同时土的均匀系数（通过量为60%的筛孔尺寸与通过量为10%的筛孔尺寸的比值，称为土的均匀系数）应大于5，细粒土的液限不应超过40，塑性指数不应超过17。

对于中粒土和粗粒土，如土中小于0.5mm的颗粒含量在30%以下，塑性指数可稍大。

可用水泥稳定的集料的颗粒组成范围（次干道基层）（二）水泥稳定土用作基层时，土的最大粒径不应超过40mm。

土的颗粒组成应符合下表所列范围内，集料应少含或不含有塑性指数的土。

适宜用水泥稳定的集料的颗粒组成范围(次干道基层)（三）级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣等都适宜做水泥稳定土基层的材料，碎石包括岩石碎石和矿渣碎石。

（四）主干道1、水泥稳定土用作底基层时集料的最大粒径不应超40mm，其颗粒组成应在上表所列的范围内，并应为较平顺的曲线，或采用下表所列的范围（1号级配）。

2、水泥稳定土用作基层时集料的最大粒径不应超30mm，其颗粒组成应符合下表所列的范围内（2号级配）。

适宜用水泥稳定的粒料的颗粒组成范围（主干道底基层和基层）5%，细土无塑性指数时，小于0.075mm的颗粒含量不应超过7%。

3、水泥稳定土中碎石或砾石的抗压碎能力应符合下列要求：（1）对于次干道及互通匝道以下的城市道路集料压碎值不大于35%（次干道及互通匝道的底基层，集料压碎值可以到40%）；（2）对于快速路及主干道，集料压碎值不大于30%。