水稳碎石毕业论文

论水泥稳定碎石基层施工技术控制

摘要：水泥稳定碎石基层在各等级公路路面工程中已广泛应用，文中针对水泥稳定碎石基层在施工过程中，对碎石控制、水泥剂量控制、含水量控制等方面存在的问题，针对性地提出了解决方法，有利于提高路面基层的施工质量。

关键词：水泥稳定碎石基层;水泥剂量;集料;含水量;施工控制

目前我国各等级公路路面基层大多采用水泥稳定碎石结构形式，它具有足够的强度和稳定性、较强的抗冲刷能力等优点，但在实际应用中，水泥稳定碎石基层存在许多问题，如干缩裂缝等，本文针对这些问题，提出了控制质量的施工方法。

1、集料的质量控制

集料的级配对水泥混合料的强度有显著影响，因此，应严格控制集料的最大粒径，碎石统料中大于37.5mm的石块，要避免使其进入搅拌机，需及时用人工剔除，同时应控制好31.5mm以上的碎石含量和4.75mm以下的碎石含量。

为了减少水泥稳定碎石基层裂缝，应严格控制原料中细集料的含量和塑性指数。通过0.075mm筛孔的颗粒含量应控制在2%～4%范围内，细土无塑性指数时其含量不应超过3%，细土的塑性指数要尽可能低，不宜大于2。

2、水泥剂量的.控制

水泥稳定碎石施工的特点不同于其他半刚性材料，需保证有足够的时间满足施工工艺的要求，水泥应选用初凝时间在3h以上和终凝时间较长的水泥。终凝时间一般要求6h～10h，夏季气温较高时可取高值，春秋季节气温较低时取低值。

同时还规定水泥的最大剂量通常为5%～6%，以减少水泥稳定土基层的干缩裂缝，实验表明，当水泥剂量超过6%后，随着剂量增加。混合料的最大干缩应变逐渐增大，基层容易产生干缩裂缝。

因此，为改善水稳基层的缩裂性，宜在水稳碎石层中掺入水泥用量10%的优质粉煤灰，以减少基层对油面面层的反射裂纹。

3、最佳含水量的控制

混合料含水量的大小对混合料的强度和干缩应变有很大影响，含水量过小，难以碾压密实，影响混合料的强度，且容易产生松散、起皮、裂纹等质量缺陷;含水量过大，碾压时容易产生“弹簧”现象，混合料压不实，同时，混合料大量蒸发散失水分，容易产生严重的干缩裂缝。实践证明，拌制混合料含水量宜略大于最佳含水量，一般可控制大于1%～2%左右，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳含水量(控制不大于最佳含水量的1%为宜)。

4、混合料拌和的控制

混合料的拌制质量是保证基层施工的基础，是至关重要的环节。在拌和过程中：一是要保证混合料配合比的准确性和均匀性;二是要严格控制搅拌时间;三是要避免混合料在装料过程中发生集料离析现象。

为确保混合料配合比的准确性和均匀性，应在拌和前对设备进行调试，合理控制细料仓、中料仓、粗料仓和水泥料仓的输料机转速，仓门保持正常全开，达到按配合比要求匹配、均衡进料拌和。

拌和时间对混合料的离析有较大影响，搅拌时间太短，各组成材料不能充分混合;搅拌时间过长会使水分散失，并造成粗集料下沉。因此，当搅拌机连续稳定作业时，应严格控制搅拌时间。

5、混合料摊铺的控制

摊铺前，应将下承层清扫干净，充分洒水湿润，并始终保持下承层表面处于湿润状态。

混合料应采用机械摊铺，规范施工，保证摊铺效果。摊铺过程中，要随时用水准仪对松铺层高程、压实后高程进行跟踪测量检验，对明显厚度不足或偏高的及时进行处理，确保基层的高程、厚度、平整度符合设计要求。

需注意的是在摊铺时应确保基层平整度。第一次摊铺后进行静压，发现不平整时应及时补料，边压边补，并要保证基层的摊铺厚度。

6、碾压控制

混合料碾压是确保水泥稳定碎石基层获得足够密度和强度的重要施工工序，水泥稳定碎石混合料压实效果的好坏取决于两个方面：混合料含水量的控制;压实机械、压实工艺的选择。

混合料碾压分为初压和终压两个阶段。初压是先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后面及时进行静压、轻碾，待基本成型并对标高、横坡进行检测、调整后再用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。如采用18t～20t重型振动压路机时，每层压实厚度不超过20cm;用12t～15t三轮压路机时，每层压实厚度不超过15cm。

施工中要由专人对压实进行监管，一边压实，一边检测。检测内容包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等。

7、养生控制

养生的目的是使水泥稳定碎石基层在规定时间内达到规定的技术指标，养生期限不小于7d，春秋季节气温较低，强度增长缓慢，养生期需要适当延长，建议为10d左右。

养生的方法有多种，如湿砂养生、草袋覆盖洒水养生、薄膜覆盖养生、沥青乳液养生等，可根据不同具体情况选用。对于大面积的机械化施工作业，通常也采用洒水车洒水养生，每天洒水的次数应视气候条件而定，原则是在整个养生期间应始终保持基层表面潮湿。

养生结束后应及时铺装面层，不能长时间让水泥稳定碎石基层直接承受行车荷载。

8、结束语

水泥稳定碎石基层有着许多优点，值得在各等级公路路面工程中推广应用。实践证明，在施工中只要加强对混合料含水量、材料组成比例的控制，有效防止混合料离析，选择合适的压实机械，采取适当的压实工艺，并注意混合料养生，就能够提高工程质量。

水泥稳定碎石基层养生期结束后，应立即喷洒透层或粘层沥青，或者铺设下封层，以防止基层干缩开裂，保护基层免遭施工车辆破坏，确保基层的质量成果。铺设下封层后，宜在10d～30d内开始铺筑沥青混凝土面层的底面层，避免由于基层产生大量的裂缝而导致沥青面层产生反射裂缝或对应裂缝，从而保证路面工程的总体质量。

当空气温度低于零度时间较长，浇筑的水泥稳定层的温度就会低于零度，水分结冻成冰，同时体积膨胀，破坏已凝结的晶构；未凝的就因水化作用停止而不再凝结，消融后难于恢复。这就是水泥的冻害。

1、裂缝产生的原因 （1）冷缩裂缝 水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥，所以具有热胀冷缩的性质，在混合料硬化初期，水泥水化放出较多的热量，但散热比较慢，因此其内部温度较高，使内部体积膨胀。免费论文网。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩相互制约，产生较大的应力。一旦应力超过其极限抗弯拉强度，将产生冷缩裂缝。（2）干缩裂缝 水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时，随着水分的减少，体积将收缩变形，每隔一段距离便会产生均匀的干缩裂缝。水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中，水泥与水起水化反应，消耗大量的水分。水泥含量越高，则消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的细料成分越多，表面吸附的水分就越多。再者， 基层施工过程中，含水量越大，蒸发散失的水分就越多。免费论文网。因此就越易产生干缩裂缝。 （3）路基不均匀沉降产生裂缝 如果水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝，多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起，在重车的作用下产生的反射裂缝，有时显弧状分布，且表面形成一定的高度差。（4）纵缝 水泥稳定碎石基层在施工过程中如果控制不好，极易产生纵缝。其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。同时在道路基层7天养护期满后，如果管理维护不到位，也会产生纵缝。再者由于基层较厚，一般采用分层碾压作业，第一层摊铺碾压成型时，其厚度较薄，一般在15cm左右，尽管养护期满，但其承载能力较低，铺筑上层时运输车辆经过也会产生纵缝。因此双基层连铺也是一种保护基层的有效措施。免费论文网。 （5）网状裂缝 网状裂缝也叫“龟裂”，它是由于局部弯沉太大，在外力作用下产生结构性破坏的裂缝，它是一种破坏性较大的裂缝，如遇下雨，则渗水，在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹，随着时间的推移，裂纹处基层内部的水分继续蒸发，裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在外力作用下，基层呈塌陷状。2、 裂缝预防（1）原材料控制 水泥：为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够的时间运输、摊铺和压实，应对水泥的终凝时间做好限制，一般在6～10h。夏季施工时，气温较高，表面层的凝结硬化速度较快，水泥终凝时间应尽可能达到10h；春秋季施工时水分蒸发较慢，终凝时间可缩短至6h。水泥标号不能太高，最好不要超过32.5R，采用普通硅酸盐水泥。剂量控制范围为5% 左右。因为水泥剂量太低，强度难以满足要求；而剂量过高时，混合料的收缩系数增大，裂缝增加。故水泥剂量一定要经过试验配合比、生产配合比并结合现场调试合适之后确定。石料：石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。水泥稳定碎石的粒料越粗，强度越高，稳定性越好，预防温缩、干缩裂缝的能力越强。但粒料过于粗糙，则粒料间的粘接力不足，一旦车辆上路，表面层极易跑散，使得基层的平整度难以达到验收标准要求。如果粒料偏细，基层强度难以合格。而且石粉含量偏多时，水泥稳定碎石的收缩性增大，裂缝也就越多。（2）施工控制 压实度：水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。由于基层材料来源的生产企业规模相对较小，机械化程度不高，石料加工质量普遍不够稳定，存在粒径不均匀现象，骨料时而偏粗，时而偏细。因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中，如果采用同一干密度指标作为标准，很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时，应对集料筛分，以确定粗骨料的含量，分别选用不同的密度标准。含水量：水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失，尤其夏季施工时水分蒸发快，施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1% 左右。含水量过小时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实；含水量过大碾压时粘轮，表面起拱，而且基层成型后水分散失愈多，形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜。施工接缝：基层在施工过程中留有接缝是难以避免的。但接缝处往往是应力的集中区，在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下，容易诱发为裂缝，从而导致沥青面层产生反射裂缝。（3）养护控制 水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草帘覆盖，保证基层不直接暴露在外。（4）车辆通行影响 水泥稳定基层是半刚性路面结构，在铺筑面层前，严禁车辆通行，过早通行会使水稳基层的结构强度受到破坏，产生不规则的细小裂缝。基层施工完毕后，为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工，尽早铺筑沥青面层。