摘 要：在公路路面结构中，水稳碎石一个重要的结构承重层，具有承载力大、稳定性佳等优点，在城市公路和高速公路中都得到了广泛的与应用。但是随着使用时间的增加，水稳碎石基层的抗疲劳性和抗收缩性都会产生比较大的影响，导致路面出现一系列的病害问题。如路面裂缝等，为避免上述情况出现，需要做好水稳碎石基层配合比的设计及质量控制措施。基于此，本文对公路碎石水稳碎石基层配合比设计与质量控制进行探讨。
关键词：公路水稳碎石 基层配合比设计 质量控制
1.案例介绍
某公路工程由于车辆通行量大，设计使用青蹄脂SMA13+6cm 高性能改性沥青混合料Sup19+8cm高性能沥青混合料Sup25+6mm稀浆封层+36cm水泥稳定碎石基层+18cm水泥稳定碎石底基层。良好的板体性、水稳定性、高力学强度、强整体承载能力等是水泥稳定碎石基层的典型特征。除此之外它也有一些缺点，如较差的抗变形能力，由于温度、湿度和荷载作用的变化易出现裂缝等情况。由于设计人员与施工人员采用了降低水泥用量，提高混合料的级配，严格控制含水量及改进养护等措施，其抗裂性能提高，水稳碎石基层的抗裂性能也因为这些措施提高了很多。
2.配合比的合理设计
混合料的配合比设计的合理性与水稳碎石的抗裂性能息息相关。安新公路采用与重型击实与静压成型完全不同的振动法配合比设计，此设备利用振动压实仪确定最大干密度，然后用振动压实仪成型试件，模拟现场压实作业，激振力和频率的调节可以取得现场压路机的压实效果。最大干密度大、水泥剂量低、强度高、干缩小是振动法配合比设计的典型特征，依据此方法设计的基层水稳一方面可以增强其强度，另一方面可以增强其抗裂能力。据研究成果表示，级配设计需要采用骨架密实型级配，这样才能保证较强的抗裂性能。如表1所示，施工作业中，设计剂量及为水泥剂量为，含水量的增加需要根据天气的实际情况而定，增加值需要控制在0.5%～1.0%之间。振动成型试验机参数表面是一种上置式的振动压实设备，模拟振动压路机进行表面作业的情况，它的仪器参数与平时用的振动压路机的参数很相似。
混合料的最大干密度与击实方式之间关系密切，水泥剂量相同，1.068被确定为振动击实与重型击实最大干密度的比值，最佳含水量为0.84。混合料振动成型试件与静压成型试件相比，7d无侧限的抗压强度得到了很大的提高，水泥剂量是4%。从无侧限抗压强度平均值来讲，振动成型试件是静压成型试件的2.67倍。图1、2分别为静压成型试件和振动成型试件7d的剖面图。据图，相比于静压成型试件，振动成型试件的剖面结构密集且结实均匀、排列紧密是粗集料的分布特点，细集料及胶结料填充了粗集料的间隙，大的空隙用肉眼看不到，最终形成相对完整密实的整体。而静压成型试件的剖面比较松散，细集料及胶浆将中心的集料颗粒裹覆、胶结，但是比较松散，用手就可以剥落，粗集料的分布不均匀，可以看到很多分布在解剖面上的空隙。
3.高速公路水稳碎石基层施工的技术要领
3.1拌和厂的组织管理工作
根据实验室规定配合比，配置合格的混合料是拌和厂的首要任务，集料、水泥剂量和用水量的管理是拌和厂最重要的管理工作。
1）硬化集料堆放场地，保证排水通畅；为避免各种集料的混杂，在不同的集料堆间设置适当高度的隔离墙，可以避免因材料混杂导致级配变蒸发异性的现象出现；为防止出现离析，集料的堆放高度须低于4m；装载机装料时要按规定从料堆的底部铲装，这样可以防止粗料滚落过程出现的离析现象；为避免材料之间的混杂，料仓之间需要设置加高隔板；除此之外，为防止4号被雨淋，需用东西将其覆盖。
2）每天施工前要对混合料筛分，检查其级配比与目标配合比是否相配。
3）生产工作必须严格控制水泥的剂量，水泥剂量比设计高 0.2%。加强测试，实时观察混合料有没有出现灰条、灰团，色泽不正常、离析等现象。
4）为补偿施工中出现的蒸发损失的水分，施工拌和的含水量于最佳含水量相比，即大约0.5%～1.0%。根据集料含水量、气候及气温、距离等的变化调整水量的增加量。
3.2混合料运输工作
因为夏季气温高、蒸发快，为减少水分损失，必须在45分钟内将混合料运送到摊铺现场并将其覆盖。装料时要利用3次装料法，这样可以减少混合料出现离析的现象，再将导向板设置在出料口，保证混合料顺利滑落到车厢内。
3.3混合料摊铺工作
为防止出现纵向接缝，将2台摊铺机一起摊铺、碾压。摊铺过程中，为了保证摊铺机受料斗内始终有一定量的混合料，尽量将其后端闸门开大，根据实际情况转变螺旋分料器的转动速度，保证摊铺机在摊铺过程中保持连续、稳定的工作状态。安排专业人员检查摊铺机，一旦发现离析现象及时将其铲除，再用新拌的混合料填补。铺筑前将少量水泥浆洒在下承层表面，然后摊铺上层有益于良好联结的形成。
3.4混合料压实工作
进行混合料压实时把最大的碾压长度确定为约 30米，碾压的延迟时间小于2小时。碾压工作要遵循先轻后重、先边后中、由内到外的原则。首先用钢轮压路机在全宽范围内进行初压（静压），然后再用重型振动压路机和轮胎压路机进行碾压，直至按规定完成压实工作。碾压的速度需控制在2～3km/h范围内。此过程中需要将混合料的含水量控制在最合适的数值，若表面水分蒸发较快，要有专门的人洒水补水；若有“弹簧”、松散、起皮等问题，必须派人以最快的速度翻开并换新拌混合料再碾压。只有将碾压轮重叠量控制为轮宽的1/3，才能使轮迹消失。
4.水泥稳定碎石基层裂缝出现的原因剖析
由于车辆荷载的作用，沥青面层会因基层裂缝导致的反射裂缝出现一些病害，所以施工过程中尽最大努力减少裂缝产生。基层裂缝产生的原因是多方面的：
1）水泥剂量过高。水泥剂量的大小与水泥稳定碎石温缩、干缩变形成正相关，水泥剂量越大越碎石越容易裂开。
2）级配不合理。细集料含量，特别是粉料（不大于0.075毫米）含量的大小与水稳碎石的收缩程度呈正相关。
3）混合料易离析。离析现象会导致不同地段、上下层间的干缩、温缩产生不均匀的情况，裂缝容易出现。
4）碾压时含水量大小的影响。碾压时含水量的大小与基层成型后蒸发散失水分的多少、形成裂缝
可能性的大小成正相关；如果含水量较小，混合料很难达到规定的压实度，混合料的抗裂性能得不到保障。
5）压实度对整体性的影响。如果压实度欠缺，不能保证基层的整体性，减会弱强度及其性能，抗裂能力变弱。 本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务，欢迎光临DyLW.neT
6）保养措施和交通管理工作。保养方法不对导致表面水分蒸发过快，裂纹很容易出现。除此之外，施工车辆尤其是重型车辆如果在铺筑沥青面层之前经过，很容易导致基层断裂，裂缝产生。根据本高速公路已成型的基层段落分析，因为骨架密实型级配是此混合料设计原理，再加上水泥剂量不高，所以裂缝比较少见。
5.结论
在水稳碎石基层施工时，要从多个角度对施工进行控制，合理进行配比。只有这样才可以保证水稳碎石基层的施工质量可以达到规定要求。本工程施工后取得了良好的施工效果，水稳层的裂缝比较少，具有一定的借鉴价值。
参考文献：
JTG F40-2004.公路沥青路面施工技术规范.2004：23-24.
