骨架密实型水稳基层施工控制要点分析

骨架密实型水稳基层施工控制要点分析
刘祥
(灌南畅安交通工程有限公司 江苏连云港 222500)
摘要：在公路施工时，由于骨架密实型水稳基层具有造价低、承载力较强、强度高、抗冻融性强以及水稳定性好等特点，其应用较为广泛，但是在骨架密实型水稳基层应用过程中，可能会出现反射裂缝问题，不但会使路面结构整体性受到影响，还会导致反射裂纹，使沥青路面使用寿命受到影响，因此，施工单位应对施工质量进行控制。

该文首先对骨架密实型水稳基层及其存在的问题进行概述，再以实际工程为例，对材料准备以及配合比设计进行总结，并对骨架密实型水稳基层施工工艺进行分析，最后提出其质量检验的相关措施，旨在为今后公路建设提供借鉴。

关键词：骨架密实型 水稳基层 施工工艺 要点
中图分类号：U416文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)09-0077-04
Analysis of Key Points of the Construction Control of the
Skeleton-Dense Cement Stabilized Base
LIU Xiang
(Guannan Chang'an Traffic Engineering Co., Ltd., Lianyungang, Jiangsu Province, 222500 China) Abstract:During highway construction, the skeleton-dense cement stabilized base is widely used because of the characteristics of low cost, strong bearing capacity, high strength, strong freeze-thaw resistance and good cement stability. However, during the application of the skeleton-dense cement stabilized base, there may be reflection cracks, which will not only affect the integrity of pavement structure, but also lead to reflection cracks, affecting the service life of asphalt pavement, so the construction unit should control the construction quality. This paper first summarizes the skeleton-dense cement stabilized base and expounds existing problems, then takes the actual project as an example to summarize the material preparation and mix design and analyze the construction technology of the skeleton-dense cement stabilized base, and finally puts forward relevant measures for its quality inspection, aiming to provide reference for future highway construction.
Key Words: Dense skeleton; Cement stabilized base; Construction technology; Main points
骨架密实型水稳碎石基层属于一种半刚性结构，受温缩、干缩等特点的影响，会导致其出现开裂问题，进而使路面出现反射裂缝，不利于路面整体质量和安全性控制。

因此，在对骨架密实型水稳碎石基层进行施工过程中，施工单位应以实际工程为依据，对各施工工艺与要点进行控制，使路面整体质量进一步得到提高。

1 骨架密实型结构概述及存在的问题
1.1 骨架密实型结构概述
在对骨架密实型结构实施施工过程中，主要是将密实悬浮结构和骨架空隙结构相结合，所使用的原材料包含粗集料和细料等，通过粗集料形成相应的骨架结构，再利用细料对骨架之间的空隙进行填充，使其密实度进一步提高。

通常情况下，为了使结构整体的密
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2209-5042-8031
作者简介： 刘祥（1978—），男，本科，高级工程师，研究方向为交通公路工程。

实度进一步提高，施工单位应以骨架空隙所需细料为依据，对细料实际使用数量进行控制。

相较于普通水稳结构，骨架密实型结构的内摩阻角更大，可以使混合料的整体性能进一步提高。

1.2 骨架密实型结构存在的问题
虽然骨架密实型结构具有诸多优势，但目前仍存在问题，主要如下：（1）在对骨架密实型结构实施施工时，由于其具有粗集料含量相对较多、和易性较差等问题，若施工工艺不符合要求，会导致施工时出现压实度不足与离析等问题，需对其碾压与摊铺等工艺进行控制[1]；（2）通常情况下，骨架密实型结构对级配具有较强的敏感性，因此，其对水泥剂量、颗粒形状以及级配等方面要求相对较高。

2 材料准备
在对某公路的骨架密实型水稳基层进行施工时，由于其对级配要求相对较高，因此，在对碎石进行筛分时，主要将其分成19~31.5 mm、9.5~19 mm、4.75~9.5 mm、0~ 4.75 mm四级。

与此同时，合成级配中不大于0.075 mm 的颗粒含量应不超过3%，在对碎石进行轧制处理时，应对细集料实施除尘处理。

在该公路工程中，主要采取布袋吸尘与水洗除尘的方式对细集料进行处理，通过实践可知，相较于干式吸尘，水洗除尘效果更佳。

除此之外，在对不同粒径集料进行存储过程中，为了防止出现窜料等问题，施工单位应分开堆放，且应使用钢架雨棚对拌和机料斗以及细集料料仓进行遮盖，达到防雨的目的。

在对水泥进行选择过程中，为了防止出现水稳层开裂的现象，所使用的水泥应为大厂旋窑，且其终凝时间应不低于6 h，初凝时间应不低于4 h。

与此同时，施工单位应在设计强度的要求下，对水泥用量进行限制。

3 配合比设计
通过对相关规范与设计文件进行分析可知，在对骨架密实型水稳基层进行施工时，其无侧限抗压强度7 d时的值应不小于3 MPa，底基层的单个试件强度应为2.5~4.5 MPa。

施工单位应使用振动成型法对试件进行制作，并对其实施无侧限抗压强度试验，从而得到最佳级配表1为其级配组成。

在对水稳基层和底基层进行施工时，所使用的碎石比例通常一致，但是，由于水泥用量不一致，会导致其配合比存在一定的差异，主要控制要求如下：基层的最大干密度应为2.362 g/cm3、最佳含水量应为4.4%、水泥用量应为3.5%；底基层最大干密度应为2.359 g/cm3、最佳含水量应为4.2%、水泥用量应为3%。

与此同时，在对级配进行设计过程中，若其强度不符合要求，施工单位应更换料源或者调整级配，在确保混合料符合强度要求的前提下，达到控制水稳基层温缩和干缩裂缝的目的。

4 骨架密实型水稳基层施工控制要点
4.1 拌和控制要点
在施工时，混合料的拌和质量将会对工程整体产生较大的影响，因此，在拌和时，应对拌和均匀性以及级配准确性进行控制。

在对混合料进行生产之前，施工单位应对各集料的含水量进行测定，并严格检查各称量系统，确保其符合施工要求，一般水的称量误差应不大于0.5%、水泥误差应不大于0.5%、集料误差应不大于3%。

在拌和过程中，应对其进行监控，防止产生结团、集料离析、拌和时间不符合要求以及集料窜料等问题。

与此同时，在拌和时，还应对水泥剂量、含水量以及配合料级配进行检测，并及时进行修正和调整。

在拌和施工时，混合料的含水量是重要控制指标。

当含水量较大时，混合料可能会出现“弹簧”现象，压实时可能会产生“提浆”等问题；当含水量较小时，会使压实难度进一步增加。

因此，在对混合料进行拌和施工时，施工单位应对含水量进行控制，通常情况下，相较于目标配合比，出料时含水量应略多0.5%~1.0%。

4.2 运输控制要点
在对水稳混合料进行运输时，施工单位应选择自卸式汽车，规格应不小于20 t。

装料时，应分3次，按照前、后、中的顺序进行，从而达到控制混合料离析的目的[2]。

在运输时，为了减少扬尘污染与水分蒸发等，施工单位应将篷布覆盖在运输车上，待技术人员签字确认后，才能出厂。

4.3 放样控制要点
在对下承层检验完成之后，施工单位应实施放样施工。

在此过程中，施工人员应对线路的边桩以及中桩进行放样，间距应为5 m，且应将直径大于Ф3 mm的钢丝绳与钢钎布设在控制桩上，随后，施工人员应以设计高程为依据，对各点位横杆高度进行调整，保障各钢
表 1 水稳基层颗粒组成范围
项目
通过下列筛孔（方孔筛）的质量百分率/%
实测平均值
设计要求范围
参数
0.075
2.4
0~3
0.6
11.4
8~15
2.36
20.9
16~28
4.75
30.7
22~32
9.5
49.1
38~58
19.0
76.4
68~86
31.5
100.0
100
丝绳的高程符合设计要求，与此同时，施工人员应使用紧线器对钢丝绳两端进行对称张拉处理，挠度应为1.0~1.5 mm，张拉力应为800~1 000 N，且长度应为100 m。

基准线设置完成后，施工单位定时应对主杆与钢丝绳进行检查，确保钢丝绳不存在下垂、主杆不存在松动与偏移等问题，从而达到控制水稳基层横坡度以及纵断高程的目的。

最后，施工人员应以放样情况为依据，实施支模施工。

在支模时，施工人员应使用定型钢模板，并将托架安装在钢膜外侧，各托架之间的距离应为1 m，为了避免碾压时发生变形，还应使用钢钎对其进行固定处理。

图1为施工放样及模板安装施工图。

4.4 摊铺控制要点
在对混合料进行摊铺前，施工单位应对下承层表面进行洒水处理，洒水时，应严格控制洒水量，不得过分湿润[3]。

为了使基层和底基层之间能紧密结合，在对基层进行施工前3 h，施工单位应将水泥浆均匀的洒布在底基层表面上。

与此同时，施工人员应以试验路段松铺系数为依据，对布料螺旋高度、振动系统频率及振动力、熨平板反拱度及初始仰角等进行调整，通常情况下，混合料组成及摊铺厚度不变的前提下，无须进行调整。

在摊铺施工时，施工人员可以借助自动找平装置对基准线进行设置，并实施纵向摊铺。

当运输车达到现场时，技术人员应积极进行指挥，使车厢移动到摊铺机料斗前，两者之间的距离应为20~30 cm，随后升起料斗，并将挡位置于空挡上，借助摊铺机的推动力，使汽车持续前进。

与此同时，施工单位还应对摊铺机的速度进行控制，正常摊铺时应为1.0~1.5 m/min，起步行走速度应为0.5~0.8 m/min。

4.5 碾压控制要点
在碾压过程中，施工单位应以规范为依据，按照由内弯向外弯、从低处到高处的顺序进行施工，在对直线段实施碾压时，应从两侧向中间。

与此同时，施工单位还应对压路机速度进行控制，通常轮胎式压路机速度
应为3~5 km/h，振动式压路机速度应为1.5~2.5 km/h，每次碾压冲的宽度应为后轮宽度的1/3~1/2。

实施碾压时，应严禁急刹车或者掉头，做到振压不推移、不起浪，碾压完成后，路表面无轮迹。

在科技不断进步的过程中，水稳基层施工机械也不断发展，一次性成型设备应用也越来越广泛。

在对某公路施工时，其水稳基层总厚度为56 cm，底基层一层20 cm，基层两层“18 cm+18 cm”，采取单幅逐层成型工艺进行施工[4]。

在对该工程的骨架密实型水稳基层进行碾压时，施工单位应对初压、复压以及终压过程碾压遍数进行控制，主要如下：（1）初压时，应使用振动式压路机（20 t ）微振和静压各1遍；（2）在复压时，施工单位应使用振动式压路机（32 t ）强振6遍复压：（3）在终
压时，应使用振动式压路机（20 t ）静压1遍。

碾压后的压实度如表2所示。

4.6 养生控制要点
在对底基层实施碾压后，施工人员应立即将节水保湿养生膜覆盖在上方，对其进行养生处理，在对基层实施碾压后，施工人员应先将透层油洒布在表面，再将节水保湿养生膜覆盖在上方，通常养生时间应不低于7 d。

在实施养生过程中，施工单位应全面封闭交通，并使用洒水车进行补水处理，通常情况下，洒水车应采用喷雾式喷头，严禁使用高压式喷灌，防止对水稳基层造成破坏。

4.7 离析问题控制要点
在对骨架密实型水稳基层进行施工时，由于其粗集料含量相对较多，易产生离析问题，因此，施工单位应运输以及拌和能力为依据，对摊铺机的速度进行控
制，做到不停机待料，防止产生横向离析带[5]。

与此同
时，
在摊铺时，若存在粗集料离析问题，施工单位应及时采取人工补充细集料的方式对其进行处理，若存在细集料离析，施工单位应采取补充粗集料的方式对其进行处理。

图1 施工放样及模板安装
表2 碾压遍数与压实度的关系 （单位：%）碾压方式初始压实度
初压复压终压
实测压实度
74.588.098.898.9
75.389.398.499.2
75.288.898.999.5
5 骨架密实型水稳基层质量检测
5.1 外观鉴定
骨架密实型水稳基层施工完成后，施工单位应对其外观进行鉴定，通常情况下，表面应做到无明显离析、无浮浆、无软弹、无坑洼、集料嵌填紧密、施工接缝平顺、边线美观整齐以及平整密实。

与此同时，为了使层间结合更加紧密，水稳基层施工完成后，应露出骨料。

5.2 检测项目
在对水稳基层进行养生处理之前，施工单位应以规范为依据，对其质量实施检测，检测内容主要包括横坡、纵断面高程、宽度、平整度、厚度以及压实度等。

养生完成后，施工人员还应对水稳基层的芯样、弯沉等进行检测，确保其之前符合要求，其中结构强度以及厚度为最直观的检测方式即为芯样检测[6]。

5.3 芯样质量评价
在对该骨架密实型水稳基层试验段进行施工时，为了对其结构层质量进行评价，共取13个芯样，并对其完整性、强度、厚度以及无侧限抗压强度进行分析，确保试验段施工质量符合要求，为后续大面积施工奠定基础。

5.3.1 芯样骨架分析
通过对芯样侧面进行观察可知，粗集料之间所形成的主骨架较为完整、紧密接触，各个粗集料之间的接触点不小于3个，骨架具有较强的密实性，且稳定性良好。

5.3.2 厚度分析
通过对基层施工细则进行分析，在对公路基层进行施工时，每个芯样的厚度值变化应不小于-10 mm，其厚度代表值变化应不小于-8 mm。

通过对芯样的厚度进行检测可知，该公路的单个芯样厚度值的合格率约为92.3%。

对于部分不符合要求的芯样，施工单位应对摊铺过程中的初始压实度进行控制，并对松铺系数进行调整，使摊铺均匀性进一步提高，进而达到控制水稳基层单点厚度的目的。

5.3.3 芯样的完整性分析
通过对骨架密实型水稳基层的芯样完整性进行分析可知，该公路所抽取的13个芯样中，至少有5个芯样完整性较好且边角轮廓比较分明，12个芯样的完整性良好，只有个别芯样的边角存在局部崩角的问题。

产生该种问题的主要原因是，在对骨架密实型水稳基层进行施工时，其底部与顶部的混合料存在内聚强度较差的问题，导致其钻芯时出现拉拔破坏与扭剪破坏问题。

与此同时，通过对其施工各环节进行分析可知，在运输过程中，运输车内的尾料会直接卸载到下承层表面上，卸载后的尾料并没有进行二次拌和、夯实熨平处理，存在整体性不强以及黏结强度较差等问题，在钻芯过程中，其底部会出现断裂、烂根以及崩角等问题，使芯样完整性受到影响。

因此，在施工过程中，施工单位应设置专门的尾料倾倒与堆放位置，并及时对尾料进行清理。

在养生时，施工单位还应严加管制，严禁重载车辆在表面行驶导致其出现松散等问题。

最后，在对下承层进行处理过程中，为了使底基层和基层之间的黏结效果进一步提高，施工单位应对水泥浆洒布量以及均匀性进行控制。

5.3.4 无侧限抗压强度
为了对试验段的承载能力进行分析，施工单位对芯样实施无侧限抗压强度试验。

通过对试验结果分析可知，在养生7 d后，水稳基层的芯样抗压强度均大于10 MPa，满足设计及规范要求，由此可知，骨架密实型水稳基层力学性能较好。

在对某公路骨架密实型水稳基层进行施工时，根据试验段检测情况对各施工工艺进行改进，并严格按要求进行施工，可知其施工指标符合规范及设计要求。

通过对水稳基层进行检查发现，横向裂纹频率不大于700 m/道，结构性能良好[7]。

6 结语
综上所述，在骨架密实型水稳基层运行过程中，会存在裂缝等问题，导致路面使用寿命受到影响。

因此，为了保障骨架密实型水稳基层质量，在对骨架密实型水稳基层进行施工时，施工单位应对配合比设计与原材料等进行控制。

在此过程中，应选择最优质的施工材料，并对其级配以及质量进行控制，在满足规范要求的前提下，达到控制水泥剂量的目的。

与此同时，施工单位应明确拌和、运输、摊铺、碾压、养生以及离析控制要点，并对试验段进行检测，确保其符合要求后，才能实施大面积施工，从而达到提高骨架密实型水稳基层施工质量的目的。

参考文献
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