水泥穩(wěn)定碎石土是介于水泥穩(wěn)定碎石和水泥穩(wěn)定土之間的一種新型結(jié)構(gòu)，水泥穩(wěn)定碎石土不但具有強(qiáng)度高、板體性好、承載力大、耐沖刷等優(yōu)點(diǎn)，與水泥穩(wěn)定碎石相比還有節(jié)約造價(jià)、施工易控制等優(yōu)點(diǎn)，又克服了水泥穩(wěn)定土其不耐沖刷、抗裂能力差的缺點(diǎn)，同時(shí)又具有與基層強(qiáng)匹配好的優(yōu)點(diǎn)。
《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》提供的底基層結(jié)構(gòu)主要有水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土、二灰土、水穩(wěn)碎石、二灰碎石等多種形式可供選擇。目前高速公路底基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度一般為2 MPa，石灰土、二灰土、二灰碎石及石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土的強(qiáng)度無(wú)法滿足要求，水泥土雖能滿足強(qiáng)度要求，但水泥用量過(guò)高，容易形成大面積龜裂，且抗沖刷能力較差。若采用水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)，則按2 MPa 的強(qiáng)度進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)水泥用量非常低，施工不易控制，并且施工成本較高。大慶至廣州高速公路濮陽(yáng)段采用水泥穩(wěn)定碎石土路面底基層結(jié)構(gòu)，取得了滿意的效果。
1 水泥穩(wěn)定碎石土
水泥穩(wěn)定碎石土（cement stabilized rock soil 縮寫為CSRS）就是在粉碎的或原來(lái)松散的土（包括各種粗、中、細(xì)粒土）中摻加一定量的碎石（一般不大于50%），摻入足量的水泥和水，經(jīng)拌和得到的混合料在壓實(shí)和養(yǎng)生后，形成符合規(guī)定抗壓強(qiáng)度的板體結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1），可作為高速公路和一級(jí)公路的底基層及低等級(jí)公路的基層。
2 水泥穩(wěn)定碎石土的優(yōu)點(diǎn)
作為高速公路底基層的水泥穩(wěn)定碎石土是介于水泥穩(wěn)定碎石和水泥穩(wěn)定土之間的一種新型結(jié)構(gòu)，兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的平原區(qū)高速公路的路面底基層結(jié)構(gòu)。
從取芯照片可以看出，芯樣比較完整，與路床粘結(jié)良好，石料懸浮均勻。水泥穩(wěn)定碎石底基層具有強(qiáng)度高、板體性好、承載力大、耐沖刷等優(yōu)點(diǎn)，與水泥穩(wěn)定碎石相比，水泥穩(wěn)定碎石土除具有水泥穩(wěn)定碎石的優(yōu)點(diǎn)外，還有節(jié)約造價(jià)、施工易控制等優(yōu)點(diǎn)。與水泥穩(wěn)定土相比，水泥穩(wěn)定碎石土克服了其不耐沖刷、抗裂能力差的缺點(diǎn)，又具有與基層強(qiáng)匹配好的優(yōu)點(diǎn)( 因?yàn)樗喾�(wěn)定土與水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度相差太大)。
3 配合比設(shè)計(jì)
根據(jù)路面設(shè)計(jì)原理，從基層到底基層再到路床，強(qiáng)度以遞減為宜，遞減幅度宜接近。大慶至廣州高速公路濮陽(yáng)段基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度為4MPa，路床加水泥處治后，強(qiáng)度0.4 ～ 0.6 MPa 之間，所以水泥穩(wěn)定碎石土底基層的設(shè)計(jì)強(qiáng)度以2 MPa 為宜，這個(gè)強(qiáng)度值與基層及路床的銜接較好，遞減幅度接近，施工容易滿足。最后，考慮造價(jià)因素，經(jīng)多次討論、咨詢，并通過(guò)多次平行試驗(yàn)最終確定底基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度為2 MPa，20℃抗壓回彈模量為900 MPa，劈裂強(qiáng)度0.3 MPa，容許拉應(yīng)力為0.12 MPa。
項(xiàng)目業(yè)主委托天津市政工程設(shè)計(jì)研究院，根據(jù)每個(gè)標(biāo)段不同土質(zhì)及碎石情況進(jìn)行了配比試驗(yàn)，結(jié)果顯示，水泥計(jì)量達(dá)到8％，碎石含量在40％時(shí)，各種土質(zhì)及R32.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥均可滿足設(shè)計(jì)要求，配合比為水泥: 碎石: 土＝ 8:40:52, 設(shè)計(jì)強(qiáng)度為2 MPa。
4 水泥穩(wěn)定碎石土底基層施工規(guī)范
4.1 對(duì)材料質(zhì)量控制與要求
（1）水泥。采用推薦廠家的32.5 級(jí)硅酸鹽水泥，水泥的質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求，且初凝時(shí)間在3h 以上，終凝時(shí)間在6 h 以上。
（2）碎石。符合JTJ034-2000 規(guī)定的壓碎值不大于30％的要求；粒徑按天津市市政研究院要求的10 ～30 mm 一種規(guī)格。
（3）土。選用施工場(chǎng)地附近的土，最好選用砂性土，塑性指數(shù)控制在5.5 ～ 10 ；均勻系數(shù)大于10 ；有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)2.0％ ；硫酸鹽含量不得超過(guò)0.25％ ；液限不超過(guò)40％ ；最大粒徑不超過(guò)10 mm。
（4）稀水泥漿。按水泥: 水＝ 1:1.5（重量比）控制。
（5）最佳含水量、最大干容重。按設(shè)計(jì)報(bào)告中的參數(shù)執(zhí)行。
（6）原材料試驗(yàn)。應(yīng)作水泥物理性能試驗(yàn)、土的顆粒分析、液限和塑性指數(shù)、相對(duì)密度（標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)）、碎石壓碎值等試驗(yàn)。
4.2 對(duì)主要機(jī)械設(shè)備要求
（1）穩(wěn)定土廠拌和機(jī)。小時(shí)產(chǎn)量不低于500 t。拌和機(jī)的儲(chǔ)料斗上口應(yīng)加裝帶有傾斜度的鐵篩子；儲(chǔ)料斗上口之間要用隔板隔開(kāi)，防止不同集料在儲(chǔ)料斗中相混，自動(dòng)控制室內(nèi)電腦性能要良好。
（2）穩(wěn)定土攤鋪機(jī)。采用幅寬能調(diào)整的兩臺(tái)攤鋪機(jī)，一前一后，相距6 ～ 10 m。
（3） 壓實(shí)機(jī)具。配3 臺(tái)20 t 以上壓路機(jī)， 一臺(tái)26 t 膠輪壓路機(jī)。
（4）自卸車。數(shù)量以滿足連續(xù)施工作業(yè)需要，建議采用10 ～ 15 t 自卸車。
（5）灑水車、平地機(jī)。各不少于1 臺(tái)。
4.3 施工的工藝流程及質(zhì)量控制
工藝流程為：準(zhǔn)備下承層→施工放樣→培路肩（立模板）→配料拌和→覆蓋運(yùn)輸→攤鋪整型→碾壓→檢測(cè)→覆蓋養(yǎng)生→驗(yàn)收。
（1）準(zhǔn)備下承層。在準(zhǔn)備下承層之前，須按設(shè)計(jì)要求，把中央分隔帶的橫向排水管進(jìn)行埋置，并與邊坡泄水槽位置相對(duì)應(yīng)。下承層為路床水泥改善土，路基路床必須交驗(yàn)合格，表面應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整，具有規(guī)定的路拱，無(wú)松散、軟彈的雜物。若有軟彈，必須處理。松散雜物，務(wù)必清理干凈，并灑水濕潤(rùn)。
（2）施工放樣。按設(shè)計(jì)樁號(hào)恢復(fù)中線和邊樁，測(cè)量路床標(biāo)高，根據(jù)測(cè)量結(jié)果和設(shè)計(jì)的底基層標(biāo)高及松鋪系數(shù)，計(jì)算出底基層分段鋪裝厚度，并分別布設(shè)松鋪標(biāo)高和壓實(shí)后標(biāo)高的控制標(biāo)高。
（3）培路肩、立模。底基層鋪裝時(shí)，外側(cè)可以采用土模即培肩，培肩土碾壓達(dá)到90％以上的壓實(shí)度時(shí)，內(nèi)側(cè)切成垂直面并作到線形順直；中央分隔帶一側(cè)立模（必須用鋼模），并支撐牢固；培肩土壓實(shí)后的高度與立模的高度等于底基層的壓實(shí)厚度，即18 cm。
（4）配料拌和。配料準(zhǔn)確、拌和均勻是滿足級(jí)配要求和強(qiáng)度的關(guān)健。必須按總監(jiān)辦批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行配料，計(jì)量必須準(zhǔn)確，并根據(jù)集料和混合料含水量的大小，及時(shí)調(diào)整用水量，用水量比最佳含水量大1％～2％（根據(jù)氣溫確定）；水泥用量要比試驗(yàn)室確定的水泥劑量增加0.5％～ 1.0％ ；在正式拌和前，先調(diào)試設(shè)備，達(dá)到規(guī)定的使用要求之后，才能開(kāi)始拌和；拌和必須均勻，色澤基本一致，并作好拌和記錄。在進(jìn)行拌和操作時(shí)，穩(wěn)定料（水泥）的加入方式應(yīng)能保證自始至終均勻分布于被穩(wěn)定的材料（碎石、土）中；試驗(yàn)人員要經(jīng)常從出料口取拌好的混合料，作水泥劑量測(cè)定及篩分試驗(yàn)，以檢查混合料是否符合配合比設(shè)計(jì)，便于及時(shí)調(diào)整。
（5）覆蓋運(yùn)輸。運(yùn)輸自卸車的配備數(shù)量要能滿足連續(xù)作業(yè)的要求，要盡量縮短混合料的運(yùn)輸時(shí)間。運(yùn)料車裝料出廠時(shí)，混合料必須用蓬布覆蓋，以防止混合料表層含水量損失過(guò)多。運(yùn)輸混合的車在路床上行駛速度宜緩慢，并禁止急剎車和調(diào)頭。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，運(yùn)輸車輛以10 ～ 15 t 自卸車為宜。大噸位的車輛在料廠等料時(shí)間長(zhǎng)，混合料裝載的高度高，容易離析，運(yùn)輸途中的顛簸，混合料自然沉降大，容易粘車底，卸車時(shí)混合料不易下落，往往需輔以人工協(xié)助，耽誤時(shí)間。同時(shí)過(guò)多的沉底料，卸在攤鋪機(jī)前，需大量人工重新送到攤鋪機(jī)料斗翻拌使用，浪費(fèi)勞力。
（6）攤鋪整形。為確保底基層與下承層結(jié)合緊密，在混合料攤鋪前，要設(shè)專人灑布水泥漿，水泥漿按水泥:水＝ 1:1.5（重量比）控制；水泥用量單幅每前進(jìn)5 m 約用一袋水泥（50 kg）；灑布水泥漿在攤鋪機(jī)前不要過(guò)分超前，一般控制在6 m 以內(nèi)；水泥漿灑布要均勻，不能出現(xiàn)花白塊。攤鋪現(xiàn)場(chǎng)要設(shè)專人控制供料進(jìn)度和攤鋪速度，專人指揮自卸車卸料；車斗內(nèi)卸不盡的沉料要卸在攤鋪機(jī)前合適的位置，不影響攤鋪機(jī)行走，并將卸下的沉底料用人工送到攤鋪機(jī)料斗內(nèi)翻拌使用；超過(guò)水泥終凝時(shí)間未能碾壓的混合料應(yīng)予鏟除。攤鋪機(jī)攤鋪混合料時(shí)，要準(zhǔn)確計(jì)算松鋪系數(shù)，控制好攤鋪厚度；必須用兩側(cè)行走的鋼絲控制混合料的攤鋪厚度及標(biāo)高，以便及時(shí)調(diào)整。攤鋪機(jī)攤鋪混合料時(shí)，要設(shè)專人在攤鋪機(jī)后消除粗集料離析現(xiàn)象，特別是局部形成的粗集料窩或粗集料帶應(yīng)鏟除，并用新混合料填補(bǔ)。前臺(tái)攤鋪機(jī)左側(cè)螺旋送料器、送料到端部時(shí)，石子容易離析集中，施工時(shí)，可將攤鋪機(jī)左側(cè)雪撬板下落離地面5 cm 左右，可解決石子集中離析問(wèn)題。攤鋪混合料中間不宜中斷，若中斷超過(guò)2 小時(shí)，或當(dāng)天結(jié)束攤鋪時(shí)須用方木（方木高度用混合料壓實(shí)度）加鋼釬固定設(shè)置橫向接縫；繼續(xù)作業(yè)時(shí)將末端混合料垂直于路基中心線切割后，再用人工修理整齊。底基層的橫向接縫要作記錄，避免基層施工時(shí)在同一斷面上留接縫。
（7）碾壓。碾壓是混合料形成強(qiáng)度的關(guān)健，正確的碾壓方法、碾壓遍數(shù)、碾壓時(shí)間是保證現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)檢測(cè)結(jié)果（代表值與極值）滿足評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。因此，在混合料攤鋪整型后，立即在全寬范圍內(nèi)進(jìn)行碾壓。直線段由兩側(cè)向中心碾壓；超高段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。第一遍采取靜壓穩(wěn)壓，之后才開(kāi)始振壓；嚴(yán)格控制碾壓速度，頭兩遍采用1.5 ～ 1.7 km/ h，其后采用2.0 ～2.5 km/h ；每道碾壓應(yīng)與上道碾壓重迭，一般重迭1/3或1/2 輪；一般需碾壓6-8 遍；最后用輪胎壓路機(jī)收面。壓實(shí)后的表面應(yīng)平整無(wú)輪跡或隆起，且斷面正確，路拱符合要求；模板邊壓路機(jī)壓不到的地方要用氣夯夯實(shí)。在碾壓過(guò)程中，混合料的表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)，如表面水份蒸發(fā)快，及時(shí)補(bǔ)灑少量的水。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車，以保證結(jié)構(gòu)層表面不受損壞。施工中，從加水拌和到碾壓終了的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)試驗(yàn)確定的延遲時(shí)間或水泥終凝時(shí)間，并按此配備足量的壓路機(jī)；根據(jù)7 個(gè)合同段施工經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)作業(yè)段，配三臺(tái)20 噸以上的壓路機(jī)，一臺(tái)膠輪壓路機(jī)，一般碾壓7 遍以后壓實(shí)度就能達(dá)到96％ ；從加水到拌和能在3-4 小時(shí)內(nèi)完成。
（8）覆蓋養(yǎng)生。底基層碾壓檢測(cè)合格后應(yīng)立即進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，覆蓋保濕必須7 天以上。本項(xiàng)目底基層覆蓋材料統(tǒng)一要求采用一布一膜制成的土工布（100 ～150 g /m2）；鋪土工布覆蓋時(shí)，要求先鋪靠中央分隔帶位置，再一幅一幅疊壓向路肩側(cè)鋪。由中央帶位置掀起加水，自流至路肩保濕養(yǎng)生。灑水養(yǎng)生只能揭開(kāi)灌水部位的土工布，不準(zhǔn)全部掀開(kāi)。養(yǎng)生期間要始終保持底基層表面濕潤(rùn)狀態(tài)，避免忽濕忽干而產(chǎn)生收縮裂縫。鋪好的土工布上統(tǒng)一用小編織袋裝碎石蓋壓，以防被風(fēng)掀起或刮跑，一般每條縱縫每隔3～4 m 壓一袋，為統(tǒng)一美觀，編織袋的擺放保持縱橫向均在一條線上，橫豎成行。養(yǎng)生期間，必須封閉交通，禁止車輛行駛。
5 質(zhì)量檢測(cè)
水泥穩(wěn)定碎石土底基層質(zhì)量檢測(cè)的實(shí)測(cè)項(xiàng)目有壓實(shí)度、平整度、縱斷高程、寬度、厚度、橫坡和強(qiáng)度等。
5.1 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度
合同段自檢每2 000 m2 制取一組試件，取樣地點(diǎn)不得少于6 處，監(jiān)理每工作班抽一組試件，取樣地點(diǎn)不得少于10 處；每組試件的個(gè)數(shù)按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》附錄G 的要求制作；
5.2 壓實(shí)度
壓實(shí)度必須單點(diǎn)合格，且大于96％ ；檢測(cè)頻率為：合同段自檢每200 m 每車道檢測(cè)2 點(diǎn)，監(jiān)理按30％的頻率抽檢；
5.3 底基層取芯檢測(cè)
底基層在碾壓結(jié)束后第8 天，現(xiàn)場(chǎng)取芯，浸水24h 后，在第9 天進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。取芯頻率：承包商按每200 米長(zhǎng)路段每車道取一點(diǎn)；監(jiān)理按30％頻率抽檢；總監(jiān)辦按500 m 長(zhǎng)的路段取2 點(diǎn)，左、右幅各一點(diǎn)；取芯位置按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）附錄B“現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)取樣位置的確定”執(zhí)行。現(xiàn)場(chǎng)取芯及抗壓試驗(yàn)由駐地辦和承包商共同進(jìn)行，總監(jiān)辦中心試驗(yàn)室進(jìn)行抽查；若現(xiàn)場(chǎng)取芯出現(xiàn)不完整芯樣，要作記錄，并在取芯臺(tái)帳中注明；取芯時(shí)，應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)拍照、注明樁號(hào)、具體位置；取芯后，要隨時(shí)用混凝土補(bǔ)洞。
6 驗(yàn) 收
承包商自檢合格后，向駐地辦進(jìn)行完工報(bào)驗(yàn)，由駐地辦負(fù)責(zé)對(duì)報(bào)驗(yàn)路段的底基層進(jìn)行驗(yàn)收，并對(duì)合格工程簽發(fā)《質(zhì)量認(rèn)可書》，一并整理匯總驗(yàn)收資料，然后將整理匯總的驗(yàn)收資料報(bào)總監(jiān)辦。總監(jiān)辦認(rèn)真審核驗(yàn)收資料，符合要求后，報(bào)業(yè)主三階段驗(yàn)收組。總監(jiān)辦配合驗(yàn)收組對(duì)報(bào)驗(yàn)路段按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》全面驗(yàn)收，驗(yàn)收完成后，由總監(jiān)辦匯總底基層驗(yàn)收路段完整的驗(yàn)收資料，報(bào)省質(zhì)監(jiān)站，申請(qǐng)省站驗(yàn)收。
7 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析
將水泥穩(wěn)定碎石土與水泥穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，結(jié)果見(jiàn)表1。從上表可以看出，對(duì)于平原區(qū)高速公路，由于石料匱乏，價(jià)格昂貴，水泥穩(wěn)定碎石土有無(wú)以倫比的性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)，具有一定的推廣價(jià)值。
8 結(jié)束語(yǔ)
水泥穩(wěn)定碎石土是介于水泥穩(wěn)定碎石和水泥穩(wěn)定土之間的一種新型結(jié)構(gòu)，兼其二者的優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的平原區(qū)高速公路的路面底基層結(jié)構(gòu)。
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