水泥稳定土施工工艺

水泥稳定土底基层路拌法施工工艺

【摘要】通过非洲博茨瓦纳弗朗西斯敦(Francistown)－拉姆奎巴纳(Ramokgwebaba)公路重建项目水泥稳定下基层的施工实践，详细阐述了水泥稳定土底基层施工中的材料、摊铺、拌合、碾压和平整等关键的施工步骤，以及应注意的几个问题。

【关键词】水泥稳定土；材料选择；施工方法；注意的问题

随着非洲经济多年的快速发展，各国对公路这一重要的基础设施的发展也越来越重视。水泥稳定土是非洲国家广泛用于各等级公路底基层、基层施工的一种半刚性路面结构型式。作为沥青混凝土和沥青双表处（BBST）的承重层,因其具有较好的板体性和水稳性，力学强度可调性，并能有效提高路面整体承载能力以及良好的经济性等优点,广泛受到非洲国家公路设计部门的青睐，对非洲地区公路建设极为重要。但是其材料选择、水泥剂量,摊铺拌合、碾压、平整、成活时间控制及工后养护在实际施工中难以控制，极易产生温缩裂缝、干缩裂缝，厚度、强度不能满足设计要求等缺陷，导致沥青面层龟裂破坏,造成大的损失，一直是公路施工中的技术要点和难点。本文通过我在非洲几个国家多年来施工水泥稳定层的现场施工经验进行总结,重点介绍了水泥稳定碎石施工中的材料控制、摊铺拌合、碾压、平整过程控制及成活时间控制等环节的施工及质量控制。

弗朗西斯敦(Francistown)－拉姆奎巴纳(Ramokgwebaba)公路重建项目（简称FR78公路项目）。该路位于博茨瓦纳国家东北部，全长78.8公路，是国家A1公路组成部分。项目起点在博茨瓦纳第二大城市弗朗西斯敦市北，终点在博茨瓦纳与津巴布韦交界的Ramokgwebana海关。项目0～4.5公里为双向四车道沥青混凝土城市道路，道路总宽度26.8米，中间设5米宽隔离带，路面结构下基层为250mm 水泥稳定层，基层为150mm 的级配碎石，路面采用40mm 的细粒式沥青混凝土；4.5～78.8公里为两车道沥青双表处A1干线道路，宽度7.4m，两侧各有2m 宽的路肩，道路总宽度11.4m，路面结构底基层为200mm 水泥稳定土层，基层为150mm的级配碎石，路面采用20mm沥青双表处。

1．水泥稳定土底基层作用

水泥稳定土底基层为介于基层与土基之间的结构层, 它的初期强度高，并且

强度随龄期而增加很快结成板体，因而在土基水温状况不良时,用以改善土基的水温状况,提高路面结构的水稳性和抗冻胀能力,并可传递和扩散由基层传来的荷载应力，以减少土基变形，保证路基在容许应力范围内工作。

2．机械设备

根据该工程所在国家没有工业的实际情况，水稳层施工主要机械设备从国际上和国内两个渠道进行购买。

主要机械设备配备表

3. 材料选择

3.1 土料

水泥稳定土对土的一般要求是易于破碎，满足一定的级配，便于碾压成型。级配良好的砂砾土可以提高水泥稳定砂砾的抗压强度, 减少水泥用量, 而且应尽量选用开式级配砂砾, 减少细集料用量, 增强基层结构的抗变形能力。水稳用料取于借土场，先由实验室到借土场集好的料堆取样根据当地规范做等级试验。试验要求颗粒的最大粒径小于83mm，细度模数大于1.5，液限（%）小于30，塑性指数小于10，压实度在95%的试块ＣＢＲ(Caliornia Bearing Ratio, 美国加利福尼亚承载比)值大于45by。

3.2 水泥

水泥作为混合料的一种稳定剂，其质量对集料的质量是至关重要的，施工时选用水泥的初凝时间应不少于3h, 终凝时间应不小于6h。为使稳定土有足够的时间进行摊铺、拌和、碾压、平整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。水泥强度等级选用32.5MPa, 水泥用量由试

验确定,控制在4%～6%的水泥用量。按合同要求该项目使用由业主指定的水泥厂家提供的优质水泥：南非产ＰＰＣ普通硅酸盐水泥。

3.3水

非洲大部分地区水资源非常紧缺，该项目在博茨瓦纳施工用水来源有两个：一是公路附近私人农场里的水塘取水；二是在公路附近打水井取水。施工用水源必须取样做试验达到施工用水要求。

4. 施工方法

水泥稳定土采用装载机装车，自卸汽车运输，平地机摊铺集料，人工摊铺水泥，路拌机加水拌合，钢轮碾、轮胎碾联合碾压成型和平地机整形的方法进行施工。

水泥稳定土底基层施工工艺流程图

4.1 水泥稳定土施工前的准备

在水泥稳定土底基层施工前对以前放线高程进行检查，将毁坏的高程桩补好。底基层之前的精选路基层必须经过全面验收合格，表面平整、坚实，具有规定的路拱，没有松散的材料。其宽度要根据水稳底基层的宽度并且左右再加宽30cm。

4.2 土料准备和运送到现场

借土场堆放有各种级别的料，要根据试验结果和实际对料堆的观察选取合格的土料。因为水稳土料自然集料的含水极低，有条件最好是在借土场进行闷水，提高其含水量。在水泥稳定土底基层施工前的两三天通过自卸车运送到施工路面中间部位堆放。避免集料长时间堆放，造成水分大量蒸发，或雨季遭大雨而使含水量过大，甚至造成弹簧现象。注意借土场的土料是虚料，要根据经验按照实际需求量计算距离卸料。保证装车时，每车的装载数量基本相等。严格掌握卸料的距离，避免集料不够或过多。

4.3 拌料加水摊铺，平整，轻度碾压

１）该工序在水泥稳定土施工前一天进行。将土料用平地机从中间向两侧摊铺，摊铺的过程中平地机进行一定翻拌，并将纯土块、超尺寸颗粒及其他杂物拣除。翻拌的同时用水车不断在土料上洒水。这样做一是能有效提高土料的含水量；二是能很好提高土料颗粒和水的均匀性。摊铺宽度要比设计宽度左右多出30cm，这样能有效防止底基层在路拌和碾压时设计边过虚问题，多出的料也用于后面的边坡回填。

２）平地机对摊铺好的土料按高层平整，平整的高层要高于设计2cm作为虚铺。平整表面力求平整，并有规定的路拱。

３）平整后用压路机轻度碾压1～2遍，使集料层具有平整光滑的表面，同时具有一定的密实度，以便摊铺水泥。

4.4人工摊铺水泥

按照水泥参量和设计宽度计算的每两袋水泥的面积，用钢筋棍按照计算的面积直接在轻碾后表面画格子。这项工作在做水泥稳定土前一天完成。水泥稳定土