淺析水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

徐凱+李爽

摘 要： 路面基層的施工是公路工程建設(shè)的關(guān)鍵，路面基層施工質(zhì)量的高低直接影響著公路工程的路面平整度和行車舒適度，決定著公路工程的使用年限。作為公路路基面層施工的主要技術(shù)之一，水泥穩(wěn)定碎石基層具有施工便捷、成本低、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在公路工程施工中得到廣泛應(yīng)用，本文分析了水泥穩(wěn)定碎石基層的施工工藝。

關(guān)鍵詞： 路面基層；水泥穩(wěn)定碎石；質(zhì)量控制

伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)道路工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)于其施工質(zhì)量提出了更高要求。水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)應(yīng)用中，主要骨料材料為級(jí)配碎石，骨料空隙主要通過相應(yīng)數(shù)量的膠凝材料、灰漿進(jìn)行填充，攤鋪壓實(shí)作業(yè)必須嚴(yán)格遵循嵌擠原理進(jìn)行，其強(qiáng)度主要是根據(jù)碎石之間存在的嵌擠鎖結(jié)產(chǎn)生，水泥穩(wěn)定碎石具有較高的初期強(qiáng)度，隨著齡期的增加，其強(qiáng)度也會(huì)增加，并具有良好的抗?jié)B能力與抗凍能力，其抗壓強(qiáng)度高于其他路基材料。其結(jié)構(gòu)施工具有效率較高及周期較短的優(yōu)點(diǎn)，提高了整個(gè)工程施工的速度，確保公路工程施工順利進(jìn)行。

一、工程案例

某二級(jí)道路工程位于某市繞城高速路段，與互通立交相接，主線路為雙線六車道，與互通立交相接的部分修建立交匝道，該部分為單向車道。在主線路段基層單幅的寬度為33.5米，單向車道基層單幅為10.5米，采用水泥穩(wěn)定碎石基層的施工方法進(jìn)行路面基層的施工，基層結(jié)構(gòu)依次為上基層、下基層以及底基層，按順序排列。其中上基層的厚度為21厘米，下基層的厚度為22厘米，底部基層的厚度為20厘米。

二、水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝分析

1、施工材料準(zhǔn)備

粒料與灰漿體積為水泥穩(wěn)定碎石材料的主要組成成分，級(jí)配碎石為其粒料，水與膠凝材料為其灰漿體積，水泥與混合材料則為凝膠材料的主要成分。主要選用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等材料作為其施工的水泥原料，并確保水泥具有較長(zhǎng)的終凝時(shí)間。施工中禁止使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥及變質(zhì)水泥。選取反擊式、沖擊式等破碎機(jī)進(jìn)行碎石生產(chǎn)，為滿足施工要求，必須將除塵設(shè)備安裝在生產(chǎn)線上，以此進(jìn)行除塵施工。一般情況下，碎石技術(shù)指標(biāo)規(guī)定，其密度必須在2.6t/m以上，壓碎值在25%以下。

2、水泥穩(wěn)定碎石施工配合比的確定

在選定原材料之后，要對(duì)混合料的配合進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是確定水泥的用量與含水量。首先要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件確定水泥用量，若用量過少，將會(huì)影響混合料的均勻性，導(dǎo)致偏差變大，強(qiáng)度無法滿足使用要求，而如果使用量太大的話，就會(huì)增加費(fèi)用，混合材料的收縮系數(shù)會(huì)增大，也更容易出現(xiàn)裂縫。水分在壓實(shí)的過程中主要是起到潤(rùn)滑的作用，將會(huì)直接關(guān)系到壓實(shí)效果。通過施工的經(jīng)驗(yàn)表明，含水量最佳保持在一定的范圍內(nèi)，如果低的幅度超過2%，將會(huì)導(dǎo)致基層的表面出現(xiàn)松散的情況，壓實(shí)效果差，在碾壓過程中容易出現(xiàn)起皮的現(xiàn)象，混合材料難以成型，壓實(shí)度參數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。在施工過程中需要考慮混合材料在運(yùn)輸與碾壓過程中的水分流失，實(shí)際含水量需要比最佳含水量高出1%左右。

3、混合料拌合

首先要考慮拌和設(shè)備的選擇。在混合料的拌和過程中，拌和設(shè)備的工作性能、生產(chǎn)能力與計(jì)算準(zhǔn)確性都將會(huì)起到重要的作用。施工單位應(yīng)該提前對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的拌和設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)試檢驗(yàn)。一般采用強(qiáng)制式的設(shè)備，拌和能力需要高于60t/h，而且設(shè)備需要有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與電子計(jì)量裝置，通過對(duì)設(shè)備的調(diào)試，確保適應(yīng)設(shè)計(jì)要求。其次是關(guān)于水泥計(jì)量的控制，水泥計(jì)量將會(huì)直接影響到水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度與質(zhì)量。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)多種因素與設(shè)備計(jì)量控制的影響，在實(shí)際的拌和中，水泥用量要比試驗(yàn)室配比的量大一些，高出設(shè)計(jì)值0.3%-0.5%為宜，但不能超過5%，在施工過程中需要對(duì)配比進(jìn)行反復(fù)偏差糾正。

4、混合料運(yùn)輸

拌和混合料后，選用自卸車將混合料運(yùn)輸?shù)綌備亪?chǎng)地。必須嚴(yán)格遵循拌和能力及攤鋪能力進(jìn)行運(yùn)輸車輛的準(zhǔn)確確定。確保運(yùn)輸時(shí)間在45min以下，在接收混合料是施工單位應(yīng)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查。為防止運(yùn)輸過程中出現(xiàn)水分流失等現(xiàn)象，應(yīng)選用篷布進(jìn)行覆蓋作業(yè)。在拌和機(jī)出料口裝料時(shí)車輛應(yīng)分3次前后移動(dòng)裝料，這樣可以有效防止離析現(xiàn)象出現(xiàn)在運(yùn)輸過程中。

5、混合料攤鋪

攤鋪混合料前，為保證基層和下承層之間具有緊密性，必須進(jìn)行水泥漿撒布施工。每前進(jìn)5m單幅水泥用量為50kg左右。要求對(duì)松鋪系數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，因此對(duì)攤鋪厚度進(jìn)行有效控制，并通過2側(cè)鋼絲對(duì)混合料攤鋪厚度、標(biāo)高等進(jìn)行有效控制。不能間斷混合料攤鋪施工，如間斷時(shí)間在2小時(shí)以上，可通過方木、鋼釬等進(jìn)行橫向接縫的設(shè)置。如需進(jìn)行再次施工，可將垂直于路基中心線位置的末端混合料進(jìn)行切割，隨后利用人工方式進(jìn)行整平。

6、碾壓施工

碾壓作業(yè)要在整平后進(jìn)行，主要機(jī)械設(shè)備為振動(dòng)壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)，遵循由外到內(nèi)的順序在路基全寬內(nèi)進(jìn)行碾壓施工，碾壓過程中確保重疊部分為50%輪寬，確保壓實(shí)度符合施工要求，不能出現(xiàn)較為明顯的輪痕。通常情況下，碾壓遍數(shù)定為6到8遍，速度則由緩慢到快速的形式進(jìn)行，前兩遍速度應(yīng)控制在1.5—1.7km/h之間，最后兩遍速度則應(yīng)控制在每小時(shí)2—2.5km/h之間。

三、水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制措施

1、為有效提升公路路面基層施工質(zhì)量，施工企業(yè)必須重視施工材料的選擇，為此，本文主要對(duì)水泥穩(wěn)定碎石施工中的水泥、混合材料、水質(zhì)、粗集料及細(xì)集料等材料進(jìn)行分析，以期為確保路面施工質(zhì)量提供可靠的保障。水泥穩(wěn)定碎石是一種水硬性材料，在水泥的水化過程中需要大量的水，如果原料中的水分較少，或蒸發(fā)量較大，都會(huì)影響到水化強(qiáng)度。在水泥穩(wěn)定碎石硬化過程中，應(yīng)該做好養(yǎng)護(hù)工作，一般采用不透明的薄膜進(jìn)行覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間7d以上，在養(yǎng)護(hù)期間不得通車。

2、混合料攪拌之前，應(yīng)檢查場(chǎng)內(nèi)各處集料的含水量，計(jì)算當(dāng)天的配合比，外加水與天然含水量的總和要比最佳含水量略高，實(shí)際的水泥劑量可以大于設(shè)計(jì)確定的水泥劑量，但是，實(shí)際采用和現(xiàn)場(chǎng)抽檢的水泥劑量應(yīng)符合施工要求。同時(shí)，在充分估計(jì)施工強(qiáng)度時(shí)要從縮小施工偏差入手，不得以提高水泥用量的方式提高路面基層強(qiáng)度。出料時(shí)要取樣檢查是否符合設(shè)計(jì)的配合比，進(jìn)行正式生產(chǎn)之后，每1～2小時(shí)檢查一次拌和情況，抽檢其配比含水量是否變化，高溫作業(yè)時(shí)，早晚與中午的含水量要有區(qū)別，要按溫度變化及時(shí)調(diào)整。

3、在混合料碾壓是應(yīng)遵循“先輕后重、由低向高、先慢后快”的原則，對(duì)碾壓程度、接縫、碾壓時(shí)間以及橋頭處理等幾個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施嚴(yán)格控制，且有1/2輪寬重疊，直到碾壓達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)密度即可，且不出現(xiàn)明顯輪跡即可。壓路機(jī)的碾壓段長(zhǎng)度應(yīng)和攤鋪速度保持在平衡狀態(tài)，并基本趨于穩(wěn)定，壓路機(jī)兩端折回位置應(yīng)處于階梯形，并隨著攤鋪的發(fā)展逐漸推進(jìn)，使折回處保持在相同斷面上。碾壓施工中，對(duì)混合料的含水量和密實(shí)度定期實(shí)施檢查，碾壓成型的穩(wěn)定碎石表面始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，若有快速的水分蒸發(fā)，則需要及時(shí)對(duì)少量的水進(jìn)行補(bǔ)灑，禁止補(bǔ)灑的水量過大。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，近年來，公路工程建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，要求不斷提高施工質(zhì)量以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度高，具有良好的抗?jié)B能力與抗凍能力，有效提升路面的使用性能。在具體應(yīng)用過程中必須嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建完善的質(zhì)量控制體系，切實(shí)保證公路工程的通行能力。

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