城市道路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)探討

文｜廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司 江志堅(jiān)

一、引言

城市道路的基層施工質(zhì)量優(yōu)劣，對(duì)道路建設(shè)整體質(zhì)量的穩(wěn)定性、使用壽命、平整度均有重要影響，因此，在進(jìn)行城市道路建設(shè)過程中注意控制施工工藝，提高道路使用壽命。水泥穩(wěn)定碎石具有較好的力學(xué)性能、水穩(wěn)定性、抗凍性等特點(diǎn)，近年來大量推廣應(yīng)用到城市道路基層施工中去，尤其是相當(dāng)多的高等級(jí)城市道路基層都采用水泥穩(wěn)定碎石基層。雖然水泥穩(wěn)定碎石基層優(yōu)點(diǎn)較多，若施工中控制不當(dāng)，未采取有效施工技術(shù)措施，就無法充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，甚至影響后續(xù)路面工程的質(zhì)量，因此，必須熟練控制好基層施工技術(shù)，認(rèn)真做好施工質(zhì)量管理工作，這樣才能確保城市道路穩(wěn)固性和安全使用。下面以某市政道路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)進(jìn)行初步探討。

二、工程概況

科環(huán)路位于深圳市坪山新區(qū)西南部沙湖片區(qū)內(nèi)，是區(qū)域內(nèi)重要次干道。道路規(guī)劃長度為1.76km寬度為 30m，設(shè)計(jì)行車速度為30km/h，雙向四車道?；鶎优c底基層采用深圳市城市道路建設(shè)中經(jīng)驗(yàn)成熟的水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石。

三、城市道路水泥穩(wěn)定碎石基層的施工要求

1、水泥穩(wěn)定碎石基層性能要求

城市道路基層主要性能要求達(dá)到一定強(qiáng)度并能承載相適應(yīng)的車輛通行能力，滿足城市交通通行的功能性要求，還要達(dá)到足夠的剛度避免出現(xiàn)剛度不足時(shí)產(chǎn)生裂縫。城市道路在露天環(huán)境中受到雨水的長期沖刷，加上城市道路車輛多車流量大，基層還需要具備一定的防雨水沖刷能力和承受車輛對(duì)道路破壞能力。此外還要求城市道路基層在道路吸收水分后排到基層中，具備較穩(wěn)定的水穩(wěn)定性，使路基在長期潮濕條件下保持處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2、水泥穩(wěn)定碎石基層的材料要求

對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層實(shí)施施工前，要準(zhǔn)備好施工的材料，水泥強(qiáng)度和水泥穩(wěn)定碎石材料質(zhì)量均要得到保證，本工程機(jī)動(dòng)車道底基層設(shè)置為20cm，4%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石+基層30cm5%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石,總厚50cm。自行車道基層設(shè)置為20cm5%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石，水泥穩(wěn)定碎石7d浸水抗壓的強(qiáng)度在 3 到 4MPa 之間，4%和5%水泥穩(wěn)定碎石路面底基層和基層均采用集中拌制的水泥碎石，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石是路面施工中的關(guān)鍵項(xiàng)目。

四、城市道路水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量控制

1、原材料質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)水泥。城市道路施工基層材料質(zhì)量關(guān)鍵影響因素是水泥，在基層施工中選用緩凝型普通硅酸鹽水泥而不能采用快硬型、早強(qiáng)型水泥，要求在水泥穩(wěn)定碎石成型前，要有足夠的時(shí)間對(duì)原材料進(jìn)行拌和、運(yùn)輸，使用標(biāo)號(hào)較低的水泥對(duì)拌和、材料用量控制都有利。

(2)碎石。碎石的原材料要求堅(jiān)硬度高、無風(fēng)化，按照攤鋪的要求進(jìn)行級(jí)配，有機(jī)雜質(zhì)含量不能大于2%，對(duì)最大粒徑控制要小于3115mm，壓碎值不大于30%。當(dāng)碎石粒徑過大時(shí)，進(jìn)行拌合過程中容易松散，粘結(jié)力差難以結(jié)合成整體，碎石粒徑過小時(shí)，容易導(dǎo)致基層無法達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)度，抵抗溫度裂縫能力差。4%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的壓碎值不大于30%，4%水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的壓碎值不大于26%，碎石級(jí)配應(yīng)滿足下表的級(jí)配要求（表1）。

(3)水?；旌狭习韬鲜褂们鍧嵥蝻嬘盟?，施工拌合用水中不能包含化學(xué)有毒物質(zhì)在內(nèi)。

2、確定水泥穩(wěn)定碎石施工配合比

確定水泥使用量和最佳含水量是水泥穩(wěn)定碎石基層混合料實(shí)驗(yàn)室配合比的主要內(nèi)容，使用的水泥劑量宜控制在315%～610%，當(dāng)水泥劑量使用過多，施工方成本增加，攤鋪的混合料水化熱析放過多，收縮系數(shù)增多，基層抵抗裂縫能力降低，水泥劑量過少時(shí)強(qiáng)度不足，基層質(zhì)量無法保證，因此，控制水泥使用量是配合比設(shè)計(jì)重要內(nèi)容。

水泥穩(wěn)定碎石最佳含水量是基層質(zhì)量控制重要參數(shù)，由于水分在拌合過程中有潤滑作用，壓實(shí)過程中也能反映壓實(shí)實(shí)際效果，含水量過低時(shí)水泥穩(wěn)定碎石基層表面松散，難以碾壓成型，影響壓實(shí)度指標(biāo)，含水量過大時(shí)碾壓過程中容易粘輪，碾壓成型后則較易產(chǎn)生干縮狀裂縫。因此，最佳含水量控制在5%-7%之間較為適宜。

表1 水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配范圍

3、混合料的拌制

在選擇好的水泥、碎石、水的原材料并進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，采用專用的碎石混合料材料拌制設(shè)備在施工前集中實(shí)施拌制，拌制過程中抽查原材料的配合比情況，根據(jù)氣候條件、施工現(xiàn)場實(shí)際情況對(duì)材料配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

(1)碎石拌制設(shè)備的選擇

要控制好拌和碎石混合料質(zhì)量，拌和設(shè)備的實(shí)際工作能力、落料的準(zhǔn)確度、設(shè)備的配套能力對(duì)拌和質(zhì)量起到重要作用，因此，對(duì)集中式拌和設(shè)備除了要符合招標(biāo)書和合同的要求外，還要有電子計(jì)量裝置，不斷增強(qiáng)對(duì)設(shè)備調(diào)試以保證集中拌和碎石材料的質(zhì)量符合要求。

（2）現(xiàn)場水泥計(jì)量控制

水泥劑量在實(shí)驗(yàn)室試配時(shí)已確定好，水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度與水泥劑量使用多少密切相關(guān)，施工現(xiàn)場使用水泥劑量與試驗(yàn)室確定的劑量不完全一致，通常來說，施工現(xiàn)場拌和水泥使用量比實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)值要多0.3%～0.5%，總用量小于5%，在拌制過程注意水泥用量偏差值，發(fā)現(xiàn)偏差過大要立即調(diào)整。

(3)含水量的控制

實(shí)驗(yàn)室配比的確定的含水量與施工現(xiàn)場實(shí)際含水量有微小差異，由于施工現(xiàn)場氣溫條件、水分散失快慢程度與實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)含水量情況不同，加上水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪前底基層已吸收混合料的部分水分，因此，施工現(xiàn)場拌制的水泥穩(wěn)定碎石基層混合料含水量與實(shí)驗(yàn)室含水量相比，應(yīng)增加1.0%-2.0%，要注意提前對(duì)基層進(jìn)行灑水并保持濕潤。

4、混合料的運(yùn)輸、卸料

拌制好的混合料要提前規(guī)劃好運(yùn)輸路線，根據(jù)運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間對(duì)拌制時(shí)段進(jìn)行科學(xué)安排，拌制工人在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把混合料運(yùn)到指定地點(diǎn)并卸料。運(yùn)輸?shù)能囕v必須蓋上篷布，避免混合料泄漏或氣溫高時(shí)水分散發(fā)過快，影響材料的強(qiáng)度。專人在現(xiàn)場指揮卸料，每隔一百米設(shè)置一個(gè)卸料口，卸載的混合料數(shù)量應(yīng)合理、均勻設(shè)置。

5、混合料的攤鋪

針對(duì)本工程實(shí)際情況，水泥穩(wěn)定碎石基層施工擬投入的大型機(jī)械有：2臺(tái)穩(wěn)定土攤鋪機(jī)、4臺(tái)18噸振動(dòng)壓機(jī)、1臺(tái)平地機(jī)、1臺(tái)灑水車、2臺(tái)裝載機(jī)等。在水泥穩(wěn)定碎石基層實(shí)施攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前，兩臺(tái)攤鋪機(jī)速度控制在1m/min，攤鋪機(jī)行進(jìn)期間勻速行駛并與拌和機(jī)出料速度協(xié)調(diào)作業(yè)，盡量避免停機(jī)待料情形發(fā)生。作業(yè)時(shí)兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后相隔5-10m同時(shí)進(jìn)行，根據(jù)提前預(yù)設(shè)好的施工參數(shù)均勻攤鋪，發(fā)現(xiàn)不平整的地方用人工填平。攤鋪時(shí)間中斷4h以上就要設(shè)置橫向接縫。派專人負(fù)責(zé)對(duì)發(fā)生離析的混合料及時(shí)清除，發(fā)現(xiàn)混合料過濕、離析都要鏟除并添補(bǔ)合格的混合料，對(duì)超出高度的混合料也要立即鏟除并保持路基表面平整度。

6、混合料的碾壓

通常來說，水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪時(shí)間越長、面積越大水泥穩(wěn)定碎石材料的水分越容易散發(fā)，混合料攤鋪后及時(shí)進(jìn)行碾壓工作，碾壓配套使用的機(jī)械通常有重量為12-15t專用壓路機(jī)，根據(jù)本工程實(shí)際情況需要，本工程碾壓機(jī)械配置用雙鋼光輪壓路機(jī)與輪胎壓路機(jī)結(jié)合使用的方法，碾壓方式為從外側(cè)到內(nèi)側(cè)，雙鋼光輪靜壓（至少2遍）—輪胎穩(wěn)壓（至少4遍）-輪胎提漿穩(wěn)壓（至少2遍），碾壓作業(yè)過程適當(dāng)進(jìn)行噴水，本工程投入15t雙鋼輪壓路機(jī)8臺(tái)，26t輪胎壓路機(jī)8臺(tái)。碾壓機(jī)械作業(yè)長度20-50m，作業(yè)段不宜過長避免混合料散發(fā)過快，作業(yè)段太短，碾壓段結(jié)合部位遍數(shù)不一，容易產(chǎn)生波浪。碾壓機(jī)械最重要方式是振動(dòng)，振動(dòng)的頻率、幅度都要根據(jù)路基施工條件、混合料配制參數(shù)進(jìn)行選擇，以低頻高振為原則，振動(dòng)碾度速度2-3km/h，碾壓的壓路機(jī)禁止在已完工的水泥穩(wěn)定碎石上緊急制動(dòng)或隨意調(diào)頭。

7、混合料的養(yǎng)護(hù)

水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓完畢后，檢測基層的壓實(shí)度，碾壓的水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度達(dá)到重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的98%以上才算合格。對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行收光作業(yè)，清除路基表面的碾壓痕跡，保持路基表面的平整度。收光完畢后立即使用不透水的塑料薄膜瀝青乳液、濕砂覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，還有一種直接施工養(yǎng)護(hù)方法就是直接做下封層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，按照路基養(yǎng)護(hù)規(guī)定時(shí)間不能少于7d，派專人對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，尤其是注意雨季中做好防水、排水工作，夏季中水分散發(fā)速度快還應(yīng)加強(qiáng)表層灑水工作，養(yǎng)護(hù)期間除了灑水車外，其它重型車輛禁止駛?cè)搿?/p>

五、結(jié)語

現(xiàn)代城市快速發(fā)展的同時(shí)市政道路建設(shè)速度不斷加快，人們對(duì)市政工程施工質(zhì)量要求越來越高，水泥穩(wěn)定碎石路面基層作為城市道路工程施工質(zhì)量重要組成部分越來越受到了建設(shè)各方的高度重視。水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制中容易受到人、材、機(jī)、料、法、環(huán)等綜合因素影響，施工單位根據(jù)市政施工規(guī)范和施工要求，前期對(duì)原材料精心備料，施工過程中控制好混合料的拌制、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等工藝，施工完成后認(rèn)真做好養(yǎng)護(hù)，注意克服不良影響因素，大力引進(jìn)“四新”施工技術(shù)，全過程動(dòng)態(tài)管理施工質(zhì)量，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石試驗(yàn)配合比嚴(yán)格控制，保證水泥穩(wěn)定碎石基層穩(wěn)定性、耐久性，從而提升整個(gè)市政道路的建設(shè)質(zhì)量水平，創(chuàng)造更多的優(yōu)良市政工程。