水泥稳定碎石路面施工技术手册

水泥稳定碎石路面施工技术手册前言水泥稳定碎石路面作为一种半刚性基层结构，因其具有强度高、稳定性好、承载力强、造价相对经济等显著特点，在我国各级公路建设中得到了广泛应用。它不仅能够有效扩散车辆荷载，为面层提供坚实的支撑，还能在一定程度上抵抗自然因素的侵蚀。本手册旨在系统阐述水泥稳定碎石路面施工的关键技术与管理要点，为现场施工人员提供一套实用、严谨的技术指导，以期确保工程质量，延长路面使用寿命。一、原材料控制原材料是保证水泥稳定碎石基层质量的基础，其性能直接影响混合料的强度、稳定性及耐久性。必须从源头上严格把控。1.1碎石碎石应选用质地坚硬、清洁、级配良好的石灰岩、花岗岩或其他符合要求的岩石经破碎筛分而成。其最大粒径应根据层厚及压实设备能力综合确定，通常不超过31.5mm或26.5mm。碎石的颗粒级配需符合设计及规范要求，确保有足够的骨架结构和嵌挤能力。同时，应严格控制碎石中的针片状颗粒含量、含泥量及有机质含量，这些指标超标会严重影响混合料的强度和整体性。施工前，需对碎石的压碎值、洛杉矶磨耗损失等力学性能进行检验，确保其满足设计强度要求。1.2水泥水泥作为胶结材料，其品质至关重要。宜选用初凝时间3小时以上、终凝时间较长（宜在6小时以上）的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，强度等级通常为32.5级或42.5级。应注意，快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥不得使用。水泥的各项性能指标，如安定性、凝结时间、强度等，均需经检验合格后方可进场。水泥进场后，应妥善存储，防止受潮结块，不同厂家、不同批次的水泥应分开存放，并做好标识。1.3水凡饮用水均可用于水泥稳定碎石的拌合与养生。若采用其他水源，需进行水质检验，确保水中不含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质，如油脂、糖类、酸类等。1.4外加剂（如需）在特殊情况下，为改善混合料的工作性或提高早期强度，可考虑掺入适量的外加剂。外加剂的种类、掺量应通过试验确定，并严格控制其质量，确保其性能稳定可靠，且对环境无不良影响。二、配合比设计水泥稳定碎石的配合比设计是施工的关键环节，其目的是确定在满足设计强度、压实度、耐久性及施工和易性要求的前提下，水泥、碎石和水的最佳用量比例。配合比设计应遵循相关规范要求，通常包括以下步骤：1.确定集料的级配：根据设计要求及所用碎石的特性，通过筛分试验确定符合要求的集料级配范围。2.选择水泥剂量范围：根据工程经验和规范建议，选取若干个不同的水泥剂量（通常为4%、5%、6%、7%等）进行试验。3.确定最佳含水率：通过击实试验，分别确定不同水泥剂量下混合料的最大干密度和最佳含水率。4.强度试验：按最佳含水率和计算得到的干密度制备试件，进行无侧限抗压强度试验，测定其7天（或60天龄期，根据设计要求）无侧限抗压强度。5.确定设计配合比：根据强度试验结果，结合现场施工条件及经济性，综合确定满足设计强度要求的合理水泥剂量和相应的最佳含水率。此水泥剂量宜较试验确定的剂量略高，以考虑施工过程中的损耗和变异。配合比设计报告应详细记录试验过程、数据及结论，作为指导施工的依据。施工中如原材料发生显著变化，应重新进行配合比设计或调整。三、拌合水泥稳定碎石混合料的拌合质量直接关系到后续施工的顺利进行和基层的最终质量，应采用集中厂拌方式进行。3.1拌合设备宜选用具有自动计量系统的间歇式拌合机，确保各种材料的计量准确。拌合机的生产能力应与摊铺能力相匹配，并有一定的富余。拌合设备在正式生产前，必须进行调试，对计量系统进行标定，确保水泥、集料、水的计量误差在允许范围内。3.2拌合工艺1.集料含水率调整：拌合前，应测定集料的实际含水率，并根据最佳含水率计算出需要添加的水量。若集料含水率过高，应提前进行晾晒处理。2.材料投放顺序：一般先投入集料和水，进行初步拌合，然后再加入水泥，继续拌合至均匀。水泥加入后，拌合时间不宜过长，以免水泥初凝。总拌合时间应根据拌合机性能和混合料情况确定，以保证混合料均匀一致，无灰团、离析现象。3.拌合质量控制：拌合过程中，应随时观察混合料的色泽和干湿程度。合格的混合料应色泽均匀，无明显粗细集料分离，手握成团，落地能散。试验人员应定期取样检测混合料的含水率和水泥剂量，并根据检测结果及时调整。四、运输运输环节的主要目的是确保拌合好的混合料在规定时间内（初凝前）运抵摊铺现场，并尽量减少运输过程中的离析和水分损失。1.运输车辆：应选用大吨位的自卸汽车，数量应根据拌合机产量、运输距离及摊铺速度合理配置，确保摊铺作业的连续性。车辆车厢应平整、清洁，并在装料前适当洒水湿润，但不得有积水。2.装料与卸料：装料时，应分多次卸料，避免在车厢内形成锥形堆积导致离析。运输过程中，车厢顶部应覆盖篷布，以防止水分蒸发和扬尘，同时避免雨天淋雨。卸料时，应缓慢、均匀，避免将混合料卸成堆。3.运输时间控制：应尽量缩短运输时间，确保混合料在水泥初凝前完成摊铺和碾压。若运输距离较远或气温较高，应采取必要措施，并通过试验确定最长允许运输时间。五、摊铺摊铺是将拌合均匀的混合料按设计厚度、宽度及横坡均匀地摊铺在已准备好的下承层上。5.1下承层准备摊铺前，应对下承层（土基或底基层）进行检查，确保其表面平整、坚实、洁净，具有规定的路拱和高程。若存在松散、坑槽等缺陷，应提前进行处理。下承层表面应适量洒水湿润，以避免吸收混合料中的水分，但不得积水。必要时，可在其上洒布水泥净浆或透层油。5.2摊铺设备与工艺1.摊铺机械：宜采用沥青混凝土摊铺机或水泥稳定土摊铺机进行连续、均匀摊铺。摊铺机应具有自动找平、调整厚度和宽度的功能。摊铺前，应根据设计高程和厚度，调整好摊铺机的熨平板高度、仰角及横坡。2.摊铺速度：摊铺速度应与拌合机产量、运输能力相匹配，以保证摊铺连续、均匀，避免停机待料。一般控制在1-3m/min为宜。3.布料与找平：摊铺机螺旋布料器应保持适宜的料位高度，以保证两侧布料均匀，减少离析。采用钢丝绳引导的高程控制方式或滑靴式找平方式时，应确保基准线（或基准面）准确无误。4.人工配合：对于摊铺机无法到达的边角区域或摊铺后出现的离析、缺料等部位，应配备足够的人工进行补料、找平、修整，确保表面平整，边缘顺直。严禁用薄层贴补的方式找平。六、碾压碾压是保证水泥稳定碎石基层达到规定压实度和强度的关键工序，其目的是通过机械压实，使混合料紧密结合，形成稳定的结构层。6.1碾压机械组合与碾压程序应根据混合料的性质、厚度及压实度要求，选择合适的压路机类型和吨位，通常采用重型振动压路机与轮胎压路机组合的方式。碾压程序一般分为初压、复压和终压（或收面）。1.初压：宜采用轻型压路机或振动压路机静压，速度宜慢，目的是稳定混合料，使其初步成型。2.复压：是达到规定压实度的主要阶段，应采用重型振动压路机，开启振动功能，按照“先轻后重、先慢后快、先低后高（指压路机的碾压遍数和能量）”的原则进行碾压。碾压方向应从低到高，由两侧向路中心进行，确保压实均匀。碾压轮迹应重叠1/3-1/2轮宽。3.终压（收面）：复压完成后，若表面有轮迹或松散现象，可采用轮胎压路机或振动压路机静压1-2遍，以消除轮迹，提高表面平整度。6.2碾压工艺控制1.碾压时机：碾压应在混合料处于或略大于最佳含水率时进行。过早碾压易出现推移、弹簧现象；过迟碾压则因水分蒸发，难以达到规定压实度。一般以手握混合料成团，落地散开，且不粘轮为宜。2.碾压速度：初压速度宜为1.5-1.7km/h，复压速度宜为2.0-2.5km/h，终压速度宜为2.5-3.0km/h。速度过快易导致压实不充分或混合料推移。3.碾压遍数：碾压遍数应根据试验段确定的参数执行，一般为6-8遍。应通过现场压实度检测，确保达到设计要求。4.接缝处理：纵向接缝应采用梯队作业时热接缝或切边后涂刷水泥浆再碾压的方式处理。横向接缝应采用平接或斜接方式，确保接头平顺，压实度符合要求。前一幅摊铺时，应在靠中央一侧设置挡板或采用多台摊铺机梯队摊铺。5.特殊部位碾压：对于压路机难以碾压到的边角、构筑物附近等区域，应采用小型振动压路机或平板振动器进行补充压实。七、养生与交通管制水泥稳定碎石基层碾压成型后，需要在适宜的湿度和温度条件下进行养生，以促进水泥水化反应，确保基层强度的形成和增长。7.1养生方法养生应在碾压完成、压实度检查合格后立即开始。常用的养生方法有：1.覆盖保湿养生：可采用透水土工布、麻袋、草帘等覆盖物覆盖基层表面，并及时洒水，保持覆盖物湿润，养生期一般不少于7天。2.喷洒养生剂养生：若采用喷洒乳化沥青等养生剂进行养生，应确保喷洒均匀、全面，形成一层完整的保护膜，防止水分蒸发。养生剂的用量和喷洒次数应通过试验确定。7.2养生期管理1.湿度控制：养生期间，基层表面应始终保持湿润，避免干燥开裂。洒水频率应根据天气情况调整，高温大风天气应增加洒水次数。2.温度控制：在低温季节施工时，应采取保温措施，防止基层受冻。养生期内，基层表面温度低于5℃时，不应洒水养生，应采用覆盖保温。3.交通管制：养生期间，除洒水车和小型检测车辆外，严禁一切机动车辆通行。若需提前开放交通，应采取有效措施保护基层，且强度应达到设计强度的70%以上。八、质量检验与验收水泥稳定碎石路面基层施工过程中及完成后，应按规范要求进行严格的质量检验与验收，确保各项技术指标符合设计及规范要求。8.1过程检验施工过程中，应重点对以下项目进行检验：1.原材料检验：定期对进场的水泥、集料等原材料的关键性能指标进行抽检。2.混合料检验：检验混合料的级配、水泥剂量、含水率、拌合均匀性等。3.摊铺检验：检查摊铺厚度、高程、横坡、平整度等。4.碾压检验：检测压实度（通常采用灌砂法或环刀法），检查碾压遍数、速度是否符合要求。8.2验收检验养生期满后，应对基层进行竣工验收，主要检验项目包括：1.外观检查：表面应平整、坚实，无松散、裂缝、坑槽、轮迹等缺陷。2.实测项目：包括压实度、厚度、平整度、纵断高程、横坡、宽度、强度（7天无侧限抗压强度）等。各项指标的允许偏差应符合相关规范要求。3.资料验收：施工过程中的各种原材料试验报告、配合比设计报告、施工记录、检测报告、隐蔽工程验收记录等资料应齐全、规范、真实。九、施工注意事项与常见问题处理9.1施工注意事项1.天气影响：水泥稳定碎石施工应尽量安排在气温适宜、无雨的季节进行。雨天不得施工，雨后应待下承层干燥、坚实后方可复工。夏季高温时，应采取措施降低集料温度、缩短运输和摊铺时间，并加强洒水养生；冬季低温时，应避免施工，若必须施工，应采取特殊的保温防冻措施。2.避免离析：从拌合、运输、摊铺到碾压的各个环节，都应采取有效措施防止混合料离析。如拌合机料仓的料位控制、运输车辆的装料方式、摊铺机的布料方式等。3.接缝处理：纵向和横向接缝是质量控制的薄弱环节，应高度重视，精心施工，确保平顺、紧密。4.安全文明施工：施工现场应设置明显的安全警示标志，确保施工人员和机械设备安全。拌合站应采取降尘、降噪措施，减少对周边环境的影响。9.2常见问题处理1.弹簧现象：多因集料含水率过高或下承层软弱所致。应停止碾压，挖除弹簧部分，换填干燥集料或对下承层进行处理后重新摊铺碾压。2.裂缝：可能由于水泥剂量过大、含水率控制不当、养生不及时或基层厚度不足等原因引起。轻微裂缝可在面层施工前进行灌缝处理；严重裂缝应分析原因，采取返工或其他补强措施。3.平整度差：主要与摊铺机械性能、操作水平、基准线设置、碾压工艺等有关。应加强摊铺过程中的找平控制，确保摊铺机连续均匀作业，碾压时遵循正确的碾压程序。4.压实度不足：原因可能