水泥稳定砂砾(碎石)基层骨架密实结构配合比设计

耋 建 筑 施 工　

水泥稳定砂砾 （ 碎石 ） 基层骨架密 实结构 配合 比设计　

姜波 （ 宁夏路 程股份有限 路面 桥工 公司 公司） 　

摘要： 通过对水泥 稳定砂砾（ 碎石 ） 底基层混合料原材 料控 制 ， 骨架密实　

② 在达 到强度 的前 提下， 采用较小水泥 剂量 ， 但应考虑 施工的 　

结构配合比设计方法， 以具体配合比在工程实践 中的应用 为基础 ， 出工程　 不均 匀性　 提 合理建议级配， 在保证质量的前提下， 提出了 　 ③改善集料级配 ， 少水泥用量 ， 减 使水泥用量不宜大于 ４２ ； ． 　 ％ 关 键 词： 泥 砂砾 【 石 ） 基 层 骨 架 密 实结 构 配 合 比 设计 　 水 碎 （ ） 泥 剂 量 的 配 制 可 采 用 ： ２５ 、 ％ 、 ．％、 ％ 、 ．％ 五　 ２水 　 ．％ ３ ３５ ４ ４５ １ 前 言　 　 种 剂量 ； 　

水泥稳定砂砾 （ 碎石 ） ， 基层 由水泥、 级配砂砾或碎石 、 填料 ， 按　 （ 每种剂量的试件制取 １ ３） ３个（ 最小数量 ） 。 　 照一定 比例混合 ， 加水拌和 、 摊铺 、 碾压并养 护而成 的～种结构层。 　 （ 试件必须在规定的温度（ ０ － ℃ ） ４） ２ 　 ２ 保湿养生 ６天 ， ４ 浸水养生　 它具有较高的强度 ， 有一定 的板体性和较好的稳定性 。水泥稳定级　 １天后测定无侧 限抗压强度 ， 计算结果的平均 值、 偏差 系数 ， 并计 算　 配混合料是 当今国内外使用最普遍的一种半刚性基层材料 ， 中又　 Ｒ （ — ． ５ ｖ 是否大于 Ｒ （ 其 Ｘ １ １６ Ｃ ） ４ ｄ 设计强度 ） 。 　 以水泥稳定碎石性能最为优异。而骨架密实结构 同传 统悬浮密实结　 （） ５ 根据设计剂量做水泥延迟时间对混合料 强度 的影响试验 ， 　 构相比， 具有能够形成有效 的骨架嵌挤结构、 提高抗压强度 、 降低水　 并通过试验确定应该控制的延迟时间。 　 泥用量、 有效减少路面裂缝 的发生等突 出特 点， 大程度 上解 决了　 很 （ 骨架密 实结构水泥稳定砂砾 （ ６） 碎石 ） 建议级配　

传统 设计 理 念 下沥 青 路面 底 基 层 、 层病 害 的发 生 。 基 　

２ 材 料 的技 术 性 质　

表 ２ 骨架密实型水泥稳定集料级配　

通过下列筛孔 （ ｍｍ） 的质量百分率 （ ） ％　

筛孔尺寸 ３　 　 １ ５ １． ９ 　 ９５ ０ 　 　 ４ ５ ２３ 　 ０６ ００ ５ 　 　 　６ ７ 　　 ７　 通过 百 分 率 ９ ０～１ ０ ６ ０ 　 ８～８ 　 ６ ３ ８—５ 　 ２ ８ ２—４ 　 １ ０ ６～２ 　 ８ ８～１　 ０—７ ５ 　

２１水泥 　 ．

采用缓凝的普通硅酸 盐水泥 ， 禁止使用快硬水泥 ， 早强水泥。要　 ３５配 合 比验证 结 果　 ． 求 水 泥 强 度 等 级 不

低于 ３ ．ＭＰ ； 泥 细 度 、 ２５ ａ 水 安定 性 等 应 符合 规 范　 （） １ 根据确定的最佳含水量 ， 拌制水泥稳定砂砾混合料， 按要求　 要求 ； 同时要求水泥初凝时间 ３ ｈ以上 ， 终凝时间不小于 ６ 。若采用　 ｈ 压实度 （ 重型击实标准 ， 压实度 ９ ％ ） ７ 制备混合料试件 ， 在标 准条件　 散装水泥 ， 在水泥进场入罐时 ， 要了解其 出炉 天数 ， 刚出炉的水泥 ， 　 下养 护 ６天浸水 ２ ｈ后取 出， ４ 做无侧限抗压强度。 　 要 停放 ７ ， 安 定 性合 格 后 才 能使 用 。 ｄ且 　 （ ） 终 确定 的 生产 配 合 比为 ：７５ １ ｍｍ 砾 石 ：９ ４７ ｍｍ　 ２最 ３ ．— ９ １ — ．５ 夏季 高温作业时 ， 散装水泥入罐 温度 不能高于 ５ ℃： Ｏ 高于这个　 砾 石 ：．５ Ｏ ４７ 一 ｍｍ 石 屑 ＝（ 　 ２８％ ： 　 ３７％　 ： 　 ３ ５％ ） 按 此 配 合 比　 。 温度 ， 必须使用 时， 又 应采用降温 措施 ； 冬季施工 ， 泥进 入拌缸温　 水

生产 的混合料骨架结构好 ， 集料依次从大到 小的逐级填充 ， 颗粒与　 度 不应 低 于 １ ℃。 ０ 　 颗粒 之间紧锁嵌挤 ， 本能满足骨架密实结构 的要求。 基 　 ２２ 砾　 ．砂 （） ３ 在生产控制 中严格控 制混合料中 ４７ ｍｍ 以上砾石含量 ， ．５ 　 砂砾来 自项 目所在地 的泾河中 ， 保证材料均 匀和含泥量控制在　 控制在 ６ ５％一 ７Ｏ％之间， 　 　 从而能保证整体结构中骨架的良好形成。 　 规范规定范围 内。在水泥稳定砂砾 底基层施工质量控制过程 中， 要　 （ 室 内浸水 ７天无侧 限抗压强度 ， ．５ 大于 ３．　 ａ　 ４） Ｒ０９ ５Ｍｐ 。 控制两个方面 ： 砂砾 的最 大粒径不应超过 ３ ． ① ７５ ｍｍ， ．５ ②４７ ｍｍ 以　 般 在 ３． 　 ａ ４ ａ之 间 。水 泥 剂量 为 ３５ ４ 之间 。 ５Ｍｐ ～ Ｍｐ ．％一 ％ 　 上砾 石含 量 不 应低 于 ６ ％ 。 ０ 　 ３６ 现 场 取 芯情 况　 ． 表 １砂 砾 原 材 料 规格 要 求　 在 正 常 施 工 季 节 中 项 目的底 基 层 一般 在 ３— ５ 天 内钻 芯 取 样　 名 称 及规 格　 ３　　 ３１５ Ｉ 　 ７５ 　　 　 ９ ９５ Ｉ　５ ２３ 　 Ｏ６ 　　 ４７ 　 ６ 　　 Ｏ０ ５ ７　 ３　 １ｍ ７ —９ ｍ砂砾　 １０ 一０　０２　０ １ｆ ９ ０　Ｏ １０ —５ —５ 　 完整 、密 实， 天及 ７天 １Ｏ ３ ５ ｍｍ 芯样无侧 限强度能达到 ２５ ａ ．Ｍｐ 　

一

１ — 　５ ９ ４７ ｍｍ 砂 砾 　

９ 一１ ００ ２ Ｉ一１　 Ｏ Ｏ 　 — ５Ｏ ５

４５０ ｍ 屑 ．—ｍ 　石 　 ７

ｆ 　ｏ　 —０ ２－５ —２ 　 １ ｌ０９ ０５ １ ９ ｏ６ 　 ０ 　５

　

及 ４Ｍｐ ａ以上 ，从芯样压裂程 度来看强度主要来 自结构 中各集料　

骨 架 强度 。 　 ４ 骨 架 密 实结 构 在 凤 翔 路 口至 永 寿高 速 公 路 的应 用　 国 道 主 干 线 福 银 高 速 公 路 在 陕 西境 内 的 重 要 组 成 部 分 一 凤 翔　

３ 骨 架 密 实结 构 水泥 稳 定 砂 砾（ 石 ） 层设 计 方 法　 碎 基

３１主骨料级配确定　 ． （） １ 确定 骨料规格 Ｄ （ Ｏ 一般选取 ２ ４ ｍ 料 ）将 一定质 量的此　 —ｃ ， 粒径 的骨料分三次放入击实筒 中，每次按重 型击实 ９ ８次后量测其　 击实后的高度 ， 计算其击实密度， 算出空隙率。 　

４１级 配组 成　 ． 击 实 密度 ， 立 填 充数 量 与 击 实 密度 关 系 曲线 。 建 　 采 用 骨 架 密 实 设计 思 路 和 方 法 ， 参 照 《 永 高 速 公 路 路 面 施　 并 凤 （ ） 择 Ｄ１的合理用量 ， 得最佳 的填隙率 ； ３选 测 以此 类推 ， 进行　 工细则》 的建议级配 ， 经工地试验室的反复试验， 最终选定的级配如下： 　 二、 四、 三、 五级填充 ， 最后分别得到各级粒径 的最佳填充比例， 即主　 表 ２ 凤永 １ ７标水泥稳定砂砾底基层级配　 骨料 的级配。 　 通过下列筛ｆ （ 　 Ｌ ｍｍ ｊ 的质量百分率（ ） ％　 ３２混合料的组成设计　 ． 筛孔尺寸　 ３　 　 １ ． １ ５ ９０ ９５ 　 　　 ４７ 　 ２ ６ ０６ 　５ ３　 ． 　 ０ ７　 ０５ 通过百分率 ９ 　　 ７ 　 ６３ ８５ ４ 　　 ３ 　　２ 　　 １ １ 　 ４８ ５ ６ ０８ １　 　 ５　 ． ４ （ ） 设计原则 ： １ 组成 　 ４２水 泥 用量　 ． ①水泥稳定碎 石底基层 、 基层级 配应达 到骨架密实结构 ， 集料　 根据规范水泥用量设计 方法确定水泥用量。 　 粒径大于 ４７ ｍｍ 的骨料含量 宜在 ６ ％以上 ，大于 ２３ ｍｍ 的集　 ＿５ ５ 　６ （） １减少砂砾料的含泥量。针对大多数地 区砂砾含泥量均较大　 料含量宜 大于 ８ ％， ０ 小于 ００ ５ ｍ 颗粒含 量宜接 近 Ｏ 最 大不应　 ．７ ｒ ａ ，

路 口 一永寿高速公路 ， 设计路面底基层采用水泥稳定砂砾 。级配组　 成采 用骨架密实结构进行设计施工 ， 设计强度 为 ２５ ａ 本标段在　 ．ＭＰ 。 施工过程 中一方面对骨架密实结构级配进行试验 分析 ， 选择 合理的　 级配组成配 比： 另一方面， 从填料、 结合料八手， 改变传统观念， 摸索出了 　 （ 以Ｄ ２） Ｏ用 量 为 １ Ｏ， Ｏ的 下 一 级 为 Ｉ Ｄ （ ～ ｃ ） 以 Ｄ 　 ０ Ｄ ／ ０ １ ２ｍ ， ２ Ｏ 些在保证强度 的前提下有效的降低水泥用量， 同时减少裂缝的途径。 　 用量的 ５ ％为步长 ， Ｄ 将 １逐次掺入 Ｄ Ｏ

中， 每次掺入后 ， 击实， 测定　

—

超 过 ３ 。 （ 荐 级 配 要 求详 见表 ２） ％ 推 　

的情况 ， 建议采用砂砾分级或通过 ５ ｍｍ 筛 孔控 制集料 中细料的含　 量和 塑性指数 ， 以减少水稳集料 中的粘土含量 ； 　

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建筑 施工　

大 型筏板基础 施工抗渗 防裂技 术　

冯继伦 （ 宁阳县工程质量监督站） 　

水 泥 标 号　 ４ ． 矿 渣硅 酸 盐 业 水 泥　 ２５级

４ ６ｇ ０ ｋ　

在 宁 阳 县施 工 的 几 个 高 层 建筑 设 计 了地 下 室 基 础 为 筏 板 基 础 ， 　 并 且 防水 抗 渗 等 级 为二 级 。 因而 除 必 须 满 足 底 板 砼 强 度 外 ， 必 须　 还

单 方 水 泥 用量 　

防止由于地基不均匀沉陷和砼硬化过程中温差和 干缩产生 的裂缝 。 　 旦产 生裂缝 ， 不仅造成地 下室的潮湿 ， 还会对 整个建筑物 的结构　 造成破坏 。因此 ， 我们在筏板基础施工 中采取 多种技术措施 防止底　

一

塌落度　 实测强度　 实测抗渗等级　

４ 施 工做 好 事 前 控 制　

４ ｍ ｍ　 ０

４ ．Ｍ ｐ 　 １Ｏ ａ

Ｓ 　 ８

板 裂缝 的产 生 。 　

１ 对 地 基加 固的 处 理　

大型筏板基础平面尺寸比较大， 要求地耐力为 １Ｔ， 　 一般情况下　 ６ 可采用天然地基， 但必须对天然地基加固处理。用于底 板面积 大， 高　 层 建筑 的 自重也很大 ， 若地基 处理 不当 ， 载后容 易产 生不均匀沉　 承 陷， 导致筱 板开 裂 。因而 ， 我们要 求采 用砂 、 石垫层 ， 设计 厚 度 为　 １ ５ 砂、 ． ｍ， 石级配为 ６ ４ 要求石子粒级 ２ ＿ ４ ｍｍ， 为质地坚硬　 ２ ：， ｏ＿ｏ 砂 的粗 砂 ，细 度模 数 在 ３Ｏ以上 。 施 工 时 每 层 虚 铺 厚 度 不 超 过　 ． ２０ ５ ｍｍ， 最佳含水量为 １ ％ ， ５ 平板器振 实 ， 每层都进行检测 ， 实系　 压 数控制在 Ｏ９ ．７以上 ， 以此保证地基承载力和其均匀性。 　

在施工前由监理人员严格进行材 料进场 验收和材料复试工作 ， 　 严格控制砂石级配和含泥量 ， 并严查施工人员上 岗资质 。由施工技　 术人员进行施工前技术交底和现场技术培训。要求施工振捣严格 按　 操作规程进 行 ， 检查施工机具是 否完 好 ， 配备备用设 备 ， 并 确保砼施　

工 时 的连 续 性 。 　 ５ 筏 板 基 础 具 体 浇 筑 施 工 的 事 中 控 制　

为 防止 筏 板 基础 施 工 缝 渗 水 ，整 个 筏 板 基 础 采 用 一 次 性 浇 筑 ， 　 不留置施工缝 ， 组织流水施工。支模后组织 四个作业组 ， 各负责 １ 　 ／ ４， 同时从底板 中部开始施工 ， 控制 浇筑 时间不超过 ３ ， ｈ 振捣时要求操　 ２ 在 素 砼 垫 层 上 涂 刷聚 胺 脂 防 水 材

料　 作 人员快插、 慢拔 ， 振点加 密 ， 分布均 匀 ， 拌料采用复合液 加入水　 搅 我们 在 施 工 的素 砼 垫 层 为 １ Ｏ Ｏ ｍｍ 厚 ， 强 度 等级 为 Ｃ１ ， 且 ５ 施工　 中均匀后再加入混合料中 ， 切实保证混凝土的质量 。 　 完毕后 ， 我们涂刷 二遍聚胺脂防水材料 ， 既防止 了地下水 的侵蚀 ， 又　 ６ 浇 筑 混 凝 土 的 温控 和 养护　 有 力地降低 了筏板基础与素砼 垫层 之间的摩擦力 ， 克服因筏板砼温　 大体积混凝土的温度控制和养护是防止温度裂缝的关键 。我们　 度 变化产生 的体积变形及 温度力。 　 在 施工 前对砂 、 石材料 均进 行淋 水降温 等措施 ， 并根据 大体 积混凝　 ３ 加 强砼 配 合 比 设计 和 试 配 工 作　 土 温升 峰值一般在 龄期第三 天的规律 ， 取混凝土 浇筑完毕 ， 采 初凝　 在设计 筱板砼 配合 比时，我们 既考虑保证设计 强度等级 Ｃ ５　 后立即用草袋覆盖淋水养 护的措施 。同时做 好混凝土 的测温工作 ， ３、 　 抗渗等级 Ｓ ８外 ，还考虑尽量采用低 水化热水泥和具有 良好施工性　 并设专人记录 ， 及时采取淋水、 蓄水等措施减小温差 ， 保筱 板基础　 确 　 能 的配合比。我们采用 ４ － ２５级矿渣硅 酸盐水泥 ， 水灰 比为 ０４ ， ．３ 并　 无温度裂缝产生。 掺 入 抗 渗减 水 性 能 优 良的 复合 液 ３ （ ％ 占水 泥 重 量 ） ：控 制 初 凝 时 间　 总之 ， 于高层建筑 筏板基础 的抗 渗防裂施工 ， 对 要求施工技 术　 大 于 ３ ， 落度 ３ 一 ５ ｍｍ ， 为 中砂 ， 率 ３ ％一 ４ ％ ， 石 为　 人 员精细施工 ， ｈ塌 Ｏ Ｏ 砂 砂 ５ Ｏ 碎 严格按规程操作 ， 精选材料严把质量关。我们相信只　

２ —＿ ０ ｍ 。 Ｏ ４ ｍ 　

根据 Ｅ 述设计条件， 经过测试和多次试配， 配合比及试验结果如下： 　

砼 重 量 配 合 比　 １ １ Ｏ ３０ 　 ：． ： ． ９ ８

要采用诸如上述 的技术措施 ， 一定能有效克服地基 不均 匀沉降及 温　 差干缩 引起的裂缝 、 渗水等问题 。 　

（ 接 １ ８页 ） 上 ６ 　

（） ２ 掺加石屑。 石屑一般具 有粗糙、 棱角性强、 含粉量高等特点 ， 　 ５结 语 　 并且通常料场为 了满足 石屑在面层 中的使用 ， 含泥量很小。因此 ， 一　 通过凤永高速公路水泥稳定砂砾 底基层混合料配合 比的设计、 　 方面石屑 的添加增加 了骨架的内摩擦阻力 ，提 高了底基层 强度 ； 另　 施工、 试验检测和 管理措施 落实到位 ， 经过生产运用 ， 证明是铺筑成　 方面 ， 石屑中的矿 粉本身具有 的胶结能力进一步对提高强度起 了 　 功 的， 切实可行 的， 大技术 人员在施 工实践过

程 中灵活采用有 关　 广 定 的贡 献 ， 同时 对 降 低 水泥 用 量 起 了一 定 的作 用 ： 　 技术 ， 时完善和创新有关技术 ， 及 使合理工程降低成本成为可能。 　

一

一

（ ） 格 控 制 施 工 含 水 量 （ 大于 最 佳 含 水 量 １ ） 保 证 养 生　 ３严 略 ％ 和 水 分 的保 持 ： 　 （ 加强拌和 、 ３） 摊铺控制 ， 保证混合料的均匀性 ， 到有效 、 达 有保　 证 的 降低 水泥 用量 的 目的。 　

参考文献 ： 　

ｌ《 １ 公路路面基层施工技术规范） Ｊ Ｊ ３ — ０ ０ ，０ ０ １ 】 （Ｔ ０ ４ ２ ０ ） ０ 年 Ｏ月 １日 ２ 　 ｌＪＪ ０７ ９ ２ Ｔ 　 ５ 　 ４公路工程无机结合料稳定材料试验规程ｆ 　 １ ９ 　 ］ Ｓ 　 ４ 】 ９ ｆ 《 永高速公路 Ｓ ３凤 】 ＭＡ路面施 工细则＞ 　

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