[摘要]文章通過實際施工經驗總結，論述了大孔隙水泥穩定碎石基層的優點、配合比設計方法及施工要點。

　　[關鍵詞] 大孔隙水泥穩定碎石基層；配合比設計；試驗段施工

　　[Abstract] The article through the actual construction experience, discusses the big pore base of the cement stable macadam mixture ratio, the advantages of the design method and construction points.

　　[Key words] big pore of the cement stable macadam; Mix design; Construction stage

　　中圖分類號：U416.214           文獻標識碼：A              文章編號：

　　引言:

　　目前我國公路的主要結構形式為半剛性基層瀝青路面，基層以石灰穩定類和水泥穩定類為主。半剛性基層由于其整體強度高、板體性好，使瀝青路面具有較高的承載能力，在新建公路和改建工程中應用越來越廣泛。

　　隨著對半剛性基層認識的不斷深入，半剛性基層的弱點不斷暴露。首先由于溫度和干縮引起的收縮裂縫及引起的反射裂縫難以避免，其次由于半剛性基層的致密性，水分的積存易造成基層表面的沖刷、唧漿等損害。大部分將水卻由于缺乏適當的排水通道而滯留于面層與基層間，在行車下產生極大的動水壓力而沖刷基層造成唧漿，最終導致基層喪失支撐及與面層的聯結，從而使瀝青面層出現網裂等破壞。

　　近年來超限車輛的增多，要求基層的承載能力大大增強，只有水穩碎石基層的強度才能滿足強度要求，但該基層的裂縫問題無法避免。如果基層能夠排除瀝青層和裂縫中的滲入水，即可避免沖刷，杜絕唧漿現象，減少瀝青路面網裂破壞，增強瀝青路面使用壽命。借鑒國外研究成果和國內專家的設計理念，擬在國道改建工程加寬段路面中基層的施工過程中采用大孔隙水泥穩定碎石基層。

　　1混合料配合比設計

　　大孔隙水泥穩定碎石基層材料是由一定級配的無細料或少細料細料集料與水泥結合在一起，經適當的壓實功壓實后，形成一種具有穩定結構的透水水泥碎石混合料 。大孔隙水泥穩定碎石設計的基本原則是在滿足強度及抗變形要求的基礎上達到透水性能最優。

　　1.1材料要求：

　　粗集料應選用潔凈、堅硬、未風化的碎石，不含有機質、風化物等。其壓碎值不大于26%，針片狀含量不大于10%，含泥量（沖洗法）不大于1%。細集料應選用質地堅硬、未風化、人工軋制的石屑或天然砂，其含泥量不大于3%。水泥可采用525號普通硅酸鹽水泥。

　　1.2級配

　　混合料的空隙率、透水性能、強度及壓實特性隨級配范圍的變化而改變，因此必須通過關鍵篩孔偏差范圍來保持混合料性質的一致性。大孔隙水泥穩定碎石的關鍵篩孔為0.075、4.75、9.5、13.2、19、26.5mm，各篩孔的通過率偏差范圍以試驗段標準級配曲線為準。試驗段標準級配曲線是指成功試驗段混合料多次篩分結果的合成級配曲線。

　　大孔隙水泥穩定碎石關鍵篩孔允許偏差范圍

　　施工中混合料的實際級配曲線以拌和站傳送帶上合成集料的篩分結果為準,原材料堆的篩分結果合成的級配僅作為參考。如發現生產實際合成級配曲線超出標準級配曲線允許偏差范圍,應立即分析產生偏差的原因并進行適當調整。

　　1.3水灰比及水泥劑量

　　組成大孔隙水泥穩定碎石基層的水泥及拌和用水必須滿足《施工技術規范》及招標文件的要求。本工程大孔隙水泥穩定碎石采用水灰比W/C=0.40,水泥劑量為11%.施工中水泥劑量滴定試驗頻率與允許誤差范圍以《施工技術規范》為準。

　　配合比設計匯總表

　　1.4體積指標及滲透系數要求

　　大孔隙水泥穩定碎石基層現場壓實度通過規定的壓實機具配置及壓實遍數控制，以達到最大壓實而不致集料破碎為準則。現場壓實度應大于試驗段壓實度的99%以上，現場孔隙率范圍控制在18%-24%之間。

　　從現場鉆取芯樣的密度用體積計算法確定。將鉆取的芯樣在常溫中晾干或用電風扇風干后，用天平稱量試件的質量，用游標卡尺量取試件的直徑和高度，通過計算得到試件的密度。計算公式如下：

　　ρ=m/(πr2h)

　　式中：ρ-試件密度，g/cm3；

　　m-風干試件的質量，g；

　　r-試件半徑，cm；

　　h-試件高度，cm。

　　如鉆取的試件不符合標準圓柱體幾何形狀，應進行修正。

　　混合料的最大理論密度通過集料表觀密度計算確定。集料表觀密度的測定方法以JTJ058-2000《公路工程集料試驗規程》〉的測定方法為準。為了保證混合料孔隙率計算的 準確性，應定期測定集料的表觀相對密度。。混合料的最大理論密度計算公式為：

　　式中：γ1-最大理論密度，g/cm3；

　　Pa-水泥劑量，%；

　　P1…Pa-各種集料占總質量的百分率，%；

　　γ1…γn-各種集料的表觀相對密度。

　　本工程大孔隙水泥穩定碎石的滲水系數不作為現場質量的控制指標，這是由于滲水系數的測定方法及使用設備沒有統一的標準，此外施工單位也沒有條件配備國際上較通用的無側限滲水試驗設備，滲水系數測定結果爭議較大。采用  JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料及瀝青混合料試驗規程》T0730-2000測定其滲水系數，并將鉆取的芯樣送至山東省交通科學研究所做ASTM PS129-01滲水試驗，作為質量控制的參考和進一步研究的數據基礎。

　　1.5強度指標

　　本工程要求大孔隙水泥穩定碎石的7天無側限抗壓強度大于3 MPa。施工過程中要求從拌和站、運輸車上或施工現場取水泥碎石混合料成型試件。取樣時應多取代表性混合料，并按四分法準備試驗用料。成型的試件按標準養生方法養生后作無側限抗壓強度試驗和其他有關試驗。

　　室內試件成型時，用不帶墊塊的CBR試模，試筒內徑152mm ，高170mm ，夯錘底面直徑50mm，重4.5kg。擊實方法為將試件分三層插搗后擊實，每層插到15次，各層的擊實次數由下至上分別為25，30，35次在擊實完畢后，將試件頂面進行整平處理，然后放到標準養護室養護。

　　現場的養生方法及鉆芯取樣用于強度試驗的試件個數和檢測頻率以《施工技術規范》為準。

　　2試驗段施工

　　為驗證配合比設計和確定施工工藝，采用2#、3#配合比各進行100M的試驗段施工，壓實度采用精密水準儀控制，并確定壓實組合和壓實變數。試驗段資料匯總如下：

　　路面壓實系數確定1.3；

　　攤鋪速度為1.5m/min；

　　碾壓遍數為：18B強振3遍，20T膠輪碾壓2遍。壓實度達到要求。

　　3混合料施工及養生

　　嚴格按照試驗段確定的各項施工參數進行施工。為了保證混合料的性能，應盡可能縮短從加水拌和到碾壓終了的延遲時間，延遲時間不應超過2小時。

　　由于大空隙水泥穩定碎石是一種粗骨料嵌擠結構混合料。因此，必須遵循一定的碾壓工藝。經過試驗段的壓實試驗和比較，提出了相應的壓實機具配備要求和碾壓工藝。壓實機具基本配備如下

　　18t振動壓路機      1臺

　　20-30噸膠輪壓路機      1臺

　　通常輪胎壓路機的輪胎壓力要求為552-621KPa,或更高,每個輪胎重量至少在1270-2041kg。

　　壓實過程中，具體壓實工藝為:先用振動壓路機強振3遍，壓實速度宜為1.5-2 ，振動壓路機相鄰碾壓帶輪跡重合20  左右，再用輪壓路機壓實2遍。

　　采用麻袋片覆蓋保濕養生，在養生結束后不得長時間暴露，應盡快進行上基層的施工。

　　7天取芯情況匯總表

　　7天室內無側限抗壓強度匯總表

　　空隙率匯總表

　　4結語

　　通過對大孔隙水泥穩定碎石基層施工中原材料控制、配合比設計、試驗段施工、總結及施工過程中壓實控制等多項措施，該層結構在強度、厚度、穩定性、抗沖刷等方面達到規范的要求。經過一個雨季和冬季的行車碾壓，該段未出現網裂現象。在今后的施工中可以作為基層來使用。