摘要:作为半刚性路面结构形式，水稳碎石基层多用于道路底基层和路面基层，为保证其整体性、抗冲刷能力、抗裂能力，近年来业界围绕水稳碎石基层施工技术开展了大量研究。基于此，以某高速公路工程作为研究对象，深入探讨水稳碎石基层的原材料与配合比设计、施工质量控制要点，希望研究内容能够给相关从业人员以启发。
关键词:水稳碎石基层;配合比;骨架密实型
1工程概况
为提升研究的实践价值，以某高速公路工程作为研究对象，研究路段的路面结构为:级配碎石垫层20cm、3%～4%水泥稳定碎石底基层20cm、4%～5%水泥稳定碎石底基层36cm、改性沥青下封层、AC－25C8cm、AC－20C5．5cm、AC－16C4．5cm。
2原材料与配合比设计
2．1集料生产加工工艺
对于未开展双标管理的高速公路工程，主要采用两级破碎工艺进行集料加工，鄂式破碎机完成头破处理后，圆锥式破碎机负责开展进一步破碎处理，基层用各档集料可由此通过筛分获得，这种工艺的应用具备成本低廉、加工效率高、集料成品率高等优势，但同时存在含量较高的针片状集料及波动较大的各档集料级配。随着双标管理在高速公路工程中的广泛应用，为实现集料加工质量提升，三级破碎工艺的应用日趋广泛，本文研究项目便采用该工艺，鄂式破碎机破碎完成头破后，5cm规格的振动筛加装于底部负责筛除风化石、泥土，随后由圆锥式破碎机负责进行二次破碎处理，第三次破碎由反击式破碎机负责，以此得到各档集料，施工需要可由此满足。为实现集料生产品质的提升，施工单位将二级除尘设备安装于反击式破碎机和振筛处，粗集料的含粉量等问题得以有效解决。反击破板锤的磨损程度及间距在集料生产过程中开展随时检查，如发现较为严重的磨损情况或在开展7～10d连续生产后，调转方向需及时开展，更换处理需要在开展20d连续生产后及时进行。在生产集料前，开采面的杂物清理必须严格开展，如表层泥土，同时解破爆破的大块片石，投入头破之前需保证片石规格大小相等，集料的级配稳定和规格形状良好可由此得到保障，但这种方法同时存在成本相对较高、成品率相对较低的不足，这需要得到重视。
2．2水泥稳定碎石规格
案例高速公路工程采用四档集料，分别为0～5mm的石屑，以及5～10mm、10～20mm、10～25mm的碎石。为保证施工质量，施工单位围绕水泥稳定碎石混合料开展了大量实验，试验发现0～5mm石屑、10～20mm碎石两档规格集料对结构的影响最大，结合具体试验，施工单位同时适当减少了10～25mm碎石的最大公称粒径，适当增加了10～20mm碎石的集料含量，减少了0～5mm石屑含量，S形级配走向骨架结构可由此更好用工业混合料形成。
2．3配合比设计
具体设计可采用骨架悬浮原则和骨架密实原则。基于骨架密实原则，基础应为填充理论，混合料级配组成可通过圆球代替骨料颗粒进行研究，由此围绕骨架密实型混合料进行分析可以发现，主体骨架结构应由最大公称粒径筛网次一级粒径粗集料形成，骨架结构的逐级填充由各档集料(4．75mm以上)负责，骨架之间的孔隙由细集料(4．75mm以下)负责，为避免过大的细粉含量导致结构层开裂，需控制2．36mm、0．075mm等粒径通过率，最终骨架密实效果的形成还需要得到压实设备支持。结合工程实际，施工单位选择了PO42．5的普通硅酸盐水泥作为水稳碎石基层的材料，该材料的凝结时间初凝、终凝分别在3h、6h以上，安全性合格，具备满足规范要求的28d胶砂强度。基于以往经验和设计级配范围，水泥稳定碎石基层合成级配选择了级配曲线3条，分别为粗、中、细，按不同掺配比例围绕四档集料合成，表1为混合料目标配合比设计。结合级配设计要求、项目提出的大于等于5．5MPa无侧限强度要求，围绕级配2开展试验，可得到表2所示的混合料主要技术指标，采用振动成型法和静压法。在水泥稳定碎石混合料生产配合比设计环节，需保证水秤、水泥秤、料仓秤精度合格，以此实现生产参数的合理确定。试验结果表明，工程选择4．5%的水泥剂量及表1所示的级配2集料掺配比例，以此开展生产配合比设计，基于目标配合比，水泥稳定土厂负责生产，并确定料仓供料比例、混合料最佳含水量和最大干密度、结合料剂量标定曲线、水泥稳定材料容许延迟时间。
3水稳碎石基层施工质量控制要点
3．1准备环节要点
案例高速公路工程水稳碎石基层施工对施工设备、集料备料存在较高要求，这是由于案例采用骨架密度型水泥稳定碎石基层设计。为保证施工质量，必须开展双标管理并科学应用水稳碎石基层施工技术。每批次进场前，施工单位需要对各档集料开展取样筛分及外观检查，合成级配筛分的开展需结合目标配合比掺配比例，如出现较大波动的级配，石场筛网的破损程度及具体尺寸需得到严格检查，不合格原材料需完全排除。对于施工应用的水泥稳定土生产混合料来说，可增加0．5%的水泥剂量，含水率也需要气候条件适当增加，增加幅度需控制在0．5%～1．5%区间，并保证混合料均匀拌和且不存在离析现象，各个料仓的生产计量需要在拌和过程开展严格的实时监测，各个料仓的使用量需按照10min为间隔进行统计，混合料的级配复核需要以生产配合比的掺配比例为依据。运输车辆装料顺序为前后中，车辆需由帆布覆盖严实，并保证装车后的水泥稳定碎石混合料在2h内运输至现场。现场施工人员需结合松铺厚度和设计标高对两侧挂钢丝绳处进行横杆标高测量，随之挂上钢丝绳，钢丝绳张拉使用紧线器，以此科学控制钢丝绳的张拉力，保证10m长度的钢丝绳存在2mm内的挠度。完成张拉处理后，需通过细钢丝扎紧，避免设备振动等原因影响导致摊铺过程中钢桩横杆上钢丝绳滑落问题出现。工程选择槽钢立模用于中央分隔带及边部，规格为18cm高、3m长。模板边线的确定需要以摊铺机导线桩线型为依据，以此进行槽钢立模安装并控制高程，具体调整需结合设计标高与实际标高，需保证其略低于压实厚度。安装时立模采用拉线法，在超高缓和段、弯道、变坡等处，复合校正需要在支模后及时开展，基于接缝严密、稳固牢靠的模板安装，方可保证基层边部的曲线圆顺、直线平顺，满足后续施工需要。此外，工程在边部碾压工艺强化中投入了大量精力，做到了拆模不掉块、不啃边，结构层宽度和厚度由此得以更好满足设计要求
3．2摊铺、碾压施工要点
为保证水稳碎石基层施工质量，案例高速公路工程还重点开展了摊铺施工质量控制，工程主要采用两台摊铺机开展并排摊铺施工，摊铺机的磨损程度及型号得到了严格控制，按照5～10cm控制摊铺机梯队的前后摊铺间距，同时基于300～400mm控制施工的纵断面重叠。设置橡胶挡板于摊铺机前，基于摊铺速度调整螺旋布料器的转动速度，保证其基于稳定速度均衡转动，两侧混合料高度需至少为2/3的送料器高度，摊铺过程中混合料的离析现象可有效控制。采用“重胶轮压路机+钢轮压路机”组成开展碾压施工，碾压需要在混合料处于最佳含水量或略大状态开展，初压由重型胶轮压路机(30t)负责，需首先开展1～2遍稳压，基于1/3轮迹带宽度控制最大错轮，复压由单钢轮压路机(26t)负责，需碾压至密实，存在1/3以上的每道碾压与上道碾压轮迹重叠，为保证立模边部碾压效果，采用双钢轮压路机(13t)，终压采用重胶轮压路机(30t)和双钢轮压路机(13t)，需消除轮迹。完成碾压后，需保证表面无轮迹、平整。成型后的水稳碎石基层需立即开展洒水养生，复合土工布也需要及时覆盖，养生期间补充水分需结合天气情况，表面湿润需始终保持，补水不得在中午高温期开展，否则水泥稳定碎石基层会因温差出现收缩裂缝，养生结束前均需要开展交通管制。
3．3其他施工要点
摊铺现场需安排专业技术人员值守，同时需要联动水泥稳定土厂及试验室，对于级配波动、离析异常等摊铺现场出现的问题，需对相关检测数据开展及时统计，以此深入分析原因并进行整改。基于质检人员提供的厚度、压实度等检测数据，施工人员需科学设置摊铺机的摊铺速度、夯锤振动频率，以及压路机碾压遍数、碾压速度等施工参数。基于每天的生产报表打印，水泥稳定土厂需结合统计数据对水泥剂量进行复核，每个料仓的级配及生产比例也需要同时复核，结构层厚度等施工参数需结合总量进行分析，以此更好为施工质量控制提供依据。
4结论
综上所述，水稳碎石基层施工技术及质量控制需关注多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的工程实例，则直观展示了水稳碎石基层施工技术应用路径。为更好开展水稳碎石基层施工，材料质量控制、技术交底落实、新型管理技术应用等同样需要得到重视。
参考文献:
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［2］宋敏．水泥稳定碎石基层施工质量影响因素及控制措施［J］．科技创新与应用，2020(35):118－119．
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作者：刘勇 单位：新疆小海子水利建筑安装工程有限公司
