水稳施工的一些注意点

当今，国际上的沥青路面通常有两种典型的结构：一种是欧美、日本等国采用的柔性基层沥青路面；另一种是法国、南非等国采用的半刚性基层沥青路面。

目前我国公路普遍采用了半刚性材料作为基层材料，主要是水泥稳定碎石基层和底基层。

为了减少水稳基层干缩和温缩裂缝，克服路面水损害，必须在水稳基层施工中注意以下几个问题。

一、原材料
1.水泥
控制水泥稳定碎石混合料的水泥宜采用强度等级不低于32.5级的水泥，3天胶砂强度应大于
18MPa。

受潮、变质的水泥不得采用，水泥各龄期强度、安定性等应符合规定；水泥初凝时间应大于3h，终凝时间不小于6h。

避免因水泥标号过低使得用量偏多而产生较多的反射裂缝。

（注：2008年6月1日起新水泥规范中去掉了32.5级的普通硅酸盐水泥，最低级别为42.5级）
2.碎石
（1）碎石的最大粒经不超过31.5mm，宜按粒经9.5～31.5mm、4.75~9.5mm、2.36～4.75mm 和0～2.36mm四种规格备料。

采用四种规格备料，尤其是将0~2.36mm集料区分开，对合成级配
0.075mm筛孔通过率的控制具有重要作用。

（2）碎石压碎值应不大于28%，粗集料针片状含量（1：5）应不大于18%，碎石中小于0.6mm 的颗粒必须做液限和塑性指数试验，要求液限小于28%，塑性指数小于9。

二、混合料组成设计
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。

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。

4.75mm以上筛孔通过率宜处于级配范围中值与上限之间,
2.36mm以下筛孔通过率宜处于级配范围中值与下限之间，0.075mm筛孔通过率宜不超过3%，2.36mm筛孔通过率宜不低于20%，4.75mm 筛孔通过率宜不低于32%。

2.为减少基层裂缝，必须做到三个限制：在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉粒用量；根据施工时气候条件限制含水量。

具体要求水泥剂量宜不大于4.5%（建议用高强度水泥，可减少水泥剂量）。

集料级配中0.075mm以下颗粒含量不大于3%，含水量宜不超过最佳含水量的1%。

3.水泥稳定碎石7d浸水无侧限抗压强度代表值应满足基层3.5~
4.0MPa，底基层为2.5~3.0MPa，这样既保证足够的强度，也避免因强度过高产生较多反射裂缝。

基层与底基层强度差异小，有利于减小接触界面上的剪应力。

三、施工过程控制
1.拌和
（1）高温作业时，早晚与中午的含水量要有区别，要按温度变化及时调整。

（2）拌和时装载机不宜从底部铲料，避免混进含水量较高的集料，造成拌出的混合料含水量不均匀。

（3）在保证强度满足设计要求的前提下，施工时综合考虑是否需要增加水泥剂量。

建议增加拌和均匀性，尽量不增加水泥剂量。

（4）拌和机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆，装载机装料运输的办法。

一定要配备带活门漏斗的料仓，由漏斗出料直接装车运输，装车时车辆应前后移动，分三次装料，避免混合料离析。

2.运输
（1）应有足够的运输车辆，避免出现等料现象。

（2）混合料在运输过程中应完全覆盖、防止水分散失。

3.摊铺
（1）基层施工应采用两台摊铺机梯队作业，两台摊铺机宜功能一致，最好为同一机型，以保证路面基层厚度一致，完整无缝，平整度好。

（2）在摊铺过程中，混合料上覆盖的油布不要掀开，直至摊铺结束。

减少水分损失，保持水分均匀性。

（3）在摊铺后面应设专人消除细集料离析现象，特别应该铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。

（4）两台摊铺机的拼接宽度宜不小于20cm，减少拼缝处的离析。

4.碾压
（1）压路机停车要错开，相距间隔不小于3m，应停在已碾压好的路段上。

（2）严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。

（3）碾压宜在水泥终凝前及试验确定的延迟时间内完成，并达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹。

（4）为保证水稳碎石（底）基层边缘强度和压实度，应有一定超宽，用方木或钢型模板支撑边缘。

（5）加大压实度，避免因担心超密而减少碾压次数，尽可能多压。

5.养生
（1）养生方法：建议在碾压完成后的基层表面覆盖一层麻布或透水无纺土工布。

在7d内应保持基层处于湿润状态，28d内正常养护。

养生结束后，必须将覆盖物清除干净。

（2）用洒水车洒水养生时，洒水车的喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，以免破坏基层结构，每天洒水次数视气候而定，整个养生期间应始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。

（3）基层养生期不应小于7d。

养生期内洒水车必须在另外一侧车道上行驶，人工手持水龙带，跨过中分带喷洒养生水。

（4）在养生期间应封闭交通。

四、主要质量检查验收项目
1.压实度
（1）干密度用灌砂法检查，最好使用直径20cm的灌砂筒，试坑挖深应为铺层的全厚，使检测结果代表该层平均干密度。

从试坑中取出的结果代表该层平均干密度。

从试抗中取出的全部混合料试样在工地现场用液化气炉炒干法测定含水量，以减少试验误差，并对压实度不合格点能及时碾压。

基层碾压结束便立即挖坑试验。

监理抽检应于施工单位自检同时进行。

如果不及时检查，由于水泥稳定碎石早期强度发展较快，达一定强度后，挖洞取样工作将非常困难。

（2）施工过程中的质量检查标准应是每个检查点的压实度不小于98%，对压实度不合格的检查点应及时处理，直至合格为止，只有在交工验收时才允许用数理统计算术平均值的下置限进行检验与评定。

2.厚度
（1）采用挖坑法测量路面厚度，即用灌砂法进行压实度检查的同时，测量试坑的深度即该层路面的厚度。

如果想得到基层的总厚度时，挖坑法比较困难。

较理想的检查方法是定点高程测量及算出路面厚度。

（2）路面厚度的检查标准和质量评定方法，施工过程和交工验收两个阶段相同，均采用数理统计算术平均值的下置信界限计算出厚度的代表值。

3.水泥剂量标准曲线
（1）现行规范规定，水泥质量与干燥集料质量之比的百分数称为水泥稳定碎石混合料的水泥剂量，施工中均采用EDTA滴定法测定。

制备标准曲线时应配制五组不同水泥剂量的混合料，其中间为设计剂量，集料均为设计确定的级配，混合料用最佳含水量。

每种剂量配制1800g湿混合料试样，分成6份，每个试样300g进行滴定，取6个试样试验结果的平均值作为该剂量消耗EDTA标准溶液的毫升数。

不用将水泥稳定碎石混合料中大于4.75mm颗料集料筛除后余下的细混合料进行滴定。

（2）实践证明，由于采用了6个原状混合料试样进行检验，取其结果的平均值，基本上消除了试样粗，细集料颗粒不均匀而引起的误差，比筛除粗集料后试验更符合实际，结果更准确，操作更方便。

水泥稳定碎石（以下简称水稳）基层在施工过程中为有效控制质量，对各工序间进行质量管理和检查验收，其手段就是通过试验检测。

交通部《公路路面基层施工技术规范》（以下简称“基层施工规范”）和江苏省高速公路建设指挥部下发的施工指导意见（以下简称“指导意见”）中要求在施工时需对水稳基层需进行的试验和检测项目有：配合比设计、延迟时间、含水量、水泥剂量、级配、抗压强度、压实度等，这些检测项目的试验方法虽在交通部规范中或指导意见中有其统一做法，但有时由于不具体，在实际工程中不一定适用，或者按规范方法操作，结果会引起争议，为此，就对延迟时间试验的操作方法、水泥剂量的测定、含水量的测定，级配试验时混合料的取样、无侧限抗压强度操作的注意事项、压实度的检测等试验项目进行探讨。

1延迟时间试验
1．1延迟时间试验的必要性
基层施工规范基层混合料试验项目中有延迟时间试验要求，但在实际施工过程中，施工单位和监理组都没有重视该项试验，将之忽视。

认为正常情况下混合料肯定能在初凝时间内运至工地或碾压完成时间不超过2h，实际上如果运输车中途出现故障或摊铺机在施工过程中出现故障，运输车内的混合料时间超过以上二种规定时间，而又没有延迟时间试验能证明在超过以上二种时间而又能在延迟时间内完成碾压的情况下混合料强度能达到设计要求，所以只能作废料处理，这对于施工单位来讲是极不情愿的。

路桥工程类浅谈水泥稳定碎石基层的试验检测1．2延迟时间试验方法
（1）所谓延迟时间就是混合料在最长时间内达到设计强度要求的时间。

这需要对混合料拌制均匀，通过在不同时间内测定混合料无侧限抗压强度，在计算机上用EXCEL软件画出时间与强度关系曲线，从曲线上找出设计强度所对应的时间，该时间即为延迟时间。

（2）如某水稳基层设计要求7d无侧限抗强度≥4.0Mpa,水泥初凝时间为3h,终凝时间为6h，试验室试配强度为4.9Mpa,分别将按标准配合比室内拌制好的混合料延迟0h、2h、3h、4h、5h，按照规范要求成型9个无侧强度试件。

延迟时间（h）023457d强度平均值（Mpa）5.45.04.84.54.1代表值Ra4.94.64.44.13.6 (3)将表1中延迟时间h为横坐标，强度代表值Ra为纵坐标，画出h-Ra曲线，见图1，从图中可以找出强度为4Mpa 所对应的时间为4.1h，因此该水稳混合料的延迟时间为4.1h。

延迟时间试验应同标准一样，经监理工程师签证并认可才能实施。

2集料配比和级配检验
2．1集料配比检验
试拌前，虽然拌和机制的秤量系统经计量部门检验取得标定合格证书且每次拌和前，试验人员也对各种集料取代表样品测定含水量折算成施工配合比后以书面形式提供给拌和机操作员，但拌和机的秤量系统不可能每天标定，为了能检验混合料中集料配比是否准确，有必要在拌和时对各种集料的配比进行试验检测，同时也是对秤量系统的校核，具体做法如下：
(1)设拌和机产量为450T/H ，混合集料由3种不同规格的石料组成，分别为1#、2#、3#料，设计组成比例为：1# ：2# ：3# =30：30：40，现测得3种集料含水量分别为0.4%、0.6%、3.2% ，则理论上3各种集料施工时掺合比例为：1#：2#：3#料=30×（1+0.4%）：30×(1+0.6%)：
40×(1+3.2%)=30.1：30.2：41.3=29.6：29.7：40.7；
（2）拌和过程中将每种集料单放至正常（不加水和水泥），然后停机，在输出斜皮带上各取长0.5m的集料，分别测定3种集料的重量为m1、m2、m3，计算出3种集料的总重m=m1+m2+m3；
（3）将3种集料的单一重量分别与总重量相比，得出a1=m1/m、a2=m2/m、a3=m3/m；
（4）将a1、a2、a3分别与29.6%、29.7%、40.7%作比较，如果在规定范围内，则说明计量和配比均准确。

像500型拌和机产量为450T/H，各种集料实际配比与施工配比应控制在±0.5%范围内。

2．2集料级配检验
仅检验各集料间的配比是否符合要求是不够的，因为原材料进场时各种集料的级配与配合比设计时的级配肯定有一定区别，所以必须对混合料集料的级配进行检验，指导意见中要求拌和机拌和后用水洗筛分法级配检测，但对≤0.075mm颗粒含量如何确定并未详细说明具体的测定方法。

实际操作过程中，我们发现取混合料（加水、水泥和集料后拌和）烘干筛分后将0.075mm通过率减法设计水泥剂量得出0.075mm 以下的颗粒含量，易产生误判，因为实际水泥剂量与设计相比总有误差，不能真正反映出0.075mm以下颗粒含量。

合理的操作方法是在拌和时不加水和水泥，仅将集料拌和后停机在输料皮带上取长1m的混合集料，按四分法取样秤重烘干后进行水洗筛分，这样就可能准确反映混合集料的级配和≤0.075mm颗粒含量，然后将检测结果与规范或指导意见规定允许偏差比较是否符合要求。

3水泥剂量的检测
3．1部颁规范和指导意见中要求用EDTA滴定法检测水泥剂量。

实际操作时，将混合料过4.75mm方孔筛后取300克4.75mm以下混合料进行并行二次滴定，取平均值作为实际水泥剂量。

但在EDTA滴定法测定水泥剂量的过程中，发现该种方法存在二个问题，从而对试验结果的正确判断带来困惑。

（1）混合料含水量的影响
用于滴定试验的4.75mm筛孔以下混合料，拌合机设定水泥剂量为5%，含水量如大于最佳含水量，则所测出的水泥剂量大于实际水泥剂量；反之则小于实际水泥剂量，从表2中可以反映出该现象。

分析认为可能含水量越大水泥颗粒附集料表面的就越多，反之则越少。

用于滴定试验的混合料4.75mm筛孔通过率如大于配合比设计时4.75mm筛孔的通过率,则测出的水泥剂量大于实际水泥剂量,反之则小于实际水泥剂量,从表3中可以反映出该现象.分析认为4.75mm通过率越大,说明颗粒越细,其表面积也就越大,在拌和机喷水泥和加水过程中,集料表面所粘的水泥颗粒相对就多,所以EDTA滴定液消耗量就大,查标准曲线后水泥剂量也就大,反之所测水泥剂量就小。

通过混合料含水量和4.75mm以下颗粒粗细程度对EDTA滴定法测定水泥剂量的影响数据中可以看出：
（1）混合料含水量在允许偏差范围内，即使实际水泥剂量在偏差范围内，由于含水量的不同，会导致测出的水泥剂量不能满足要求；
（2）4.75mm通过率在允许范围内，即使实际水泥剂量在偏差范围内，由于4.75mm通过率不同，也会导致测出的水泥剂量不能满足要求；
3.2建议
建议从拌和机取混合料样后，不过4.75mm方孔筛，直接取300克混合料用EDTA溶液滴定，平行4次测定水泥剂量，取平均值作为试验结果，这样测出的结果具有代表性，因为不管混合料含水量高低，
4.75mm以下颗粒含量多少，理论上讲，设定剂量的水泥拌和后应全部在混合料中，滴定时样品中所有水泥将全部参与化学反应，测出的水泥剂量就是混合料的实际水泥剂量。

4无侧限抗压强度试验
每天的无侧限抗压强度是否合格是判定该日施工的水稳是否合格的决定因素，如不能达到设计或规范要求值，指导意见中要求必须返工，因此强度试验看似简单，实质应引起试验人员的高度重视，为减少试件间强度的偏差系数，提高试件强度，认为应从以下几方面注意：
（1）混合料取样一定要有代表性，混合料含水量可通过锅炒法和酒精灼烧法快速测定，同时样品必须密封，防止含水量损失。

（2）制作称量前对混合料再次人工拌和，如与监理组、市高指共取需四分时，取对角作为试验样品。

（3）每个试件制作时宜分三层装料，每层尽可能捣实，以减少成型前试件高度。

装料时粗集料放在试模中间，细集料放在试模周围，防止试件周围不密实或有孔洞。

（4）试件数量宜比规定值多1~2个，防止养生过程中个别试件发生意外，不能测定，导致试件数量不足，偏差系数变大。

（5）用压力机成型试件时一定要对中均匀加压，待上下压柱都压入试模后，维持压力1mim。

（6）试模经常用游标卡尺测量，注意是否有上下直径大小不同或中间起鼓（过压时造成）或试件周壁“起毛”现象，必要时更换。

（7）养生温度按正偏差控制，湿度必须大于规定值。

试件浸水前务必密封养生，最后一天浸试件的水温必须与养护温度相同。

（8）压试件前必须用抹布吸去可见自由水，清除干净试件上下表面的浮粒后，按规范进行抗压试验。

5压实度检测
5．1检测时间
水稳与二灰碎石不同，压实后水泥在水化作用下很快与集料发生胶结凝固，一般灌砂法压实度检测安排在终压结束后进行，否则时间一长难以操作，现场配备试验人员和试验工具。

跟踪检测也有利于现场发现不合格点时，及时采取补救措施，消除质量隐患。

5．2实际最大干密度选定
实际生产时混合料中粗集料含量不一定与配合比设计时相同，但在规范允许范围内，不同的粗集料含量会引起混合料最大干密度的变化，这点对于路面施工技术人员来讲应该都清楚，但往往由于试验工作量大，试验人员忽视该项技术工作，没有通过试验找出最大干密度与粗集料含量的关系曲线，给压实度检测过程中的准确评价带来困难，所以像水稳的最大干密度应根据4.75mm筛孔的允许通过率29~49%，按5%逐级采用重型击实法分别进行击实试验，得出最大干密度与粗集料含量间的关系曲线，以供压实度检测时使用。

5．3压实度的判断
现场试验人员压实度检测时，计算出湿密度，将混合料过4.75mm方孔筛（含水量按最佳含水量±1%考虑）后测定粗集料含量，根据最大干密度与粗集料含量间的关系曲线选取相应的最大干密度。

如该点按最佳含水量上限计算压实度已大于98%，则该点压实度合格；如该点按最佳含水量下限计算压实度在98%附近，一方面立即将灌砂筒内挖出的混合料送回试验室测实际含水量，另一方面用重型振动压路机重型碾压一遍，确保压实度合格；如该点压实度估算只有96%左右，立即用重型振动压路机在该部位补压至合格为止。