冬季水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)分析

梁波

北京希達(dá)建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 北京 100840

道路交通建設(shè)屬于市政建設(shè)基礎(chǔ)項(xiàng)目之一，也是城市發(fā)展過(guò)程中所必備的要素。近年來(lái)，在城市化的推進(jìn)下，各地區(qū)道路建設(shè)也不斷完善。運(yùn)行車(chē)輛的快速增加對(duì)道路交通建設(shè)質(zhì)量提出了更高的要求。針對(duì)此，建設(shè)單位需要不斷提升施工技術(shù)上，為優(yōu)化施工質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)是現(xiàn)代道路施工中比較常用的一種技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)的合理應(yīng)用可保障道路施工的基層牢固性，為此，施工單位有必要加強(qiáng)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的了解，促使其能夠發(fā)揮出自身優(yōu)勢(shì)。

1 冬季施工概述

冬季進(jìn)行公路工程的施工，施工質(zhì)量受到自然環(huán)境的影響比較大，例如低溫、雨雪天氣等會(huì)造成施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境很惡劣，但是市政工程的質(zhì)量又關(guān)系到千家萬(wàn)戶(hù)的生命安全，因此如何做好市政工程冬季施工質(zhì)量的控制是施工單位眼下亟需解決的問(wèn)題之一。在冬季進(jìn)行施工不可避免的需要面臨下面的幾個(gè)問(wèn)題：首先是市政工程都是在室外進(jìn)行的，對(duì)施工人員的身體素質(zhì)是極大的考驗(yàn)。

2 冬季水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)分析

2.1 水穩(wěn)碎石反應(yīng)機(jī)理

用水泥穩(wěn)定土?xí)r，發(fā)生的各種作用過(guò)程是非常復(fù)雜的和多種多樣的，包括：水泥凝結(jié)和硬化過(guò)程水泥加水拌合后，水泥顆粒的水化作用和水解作用，水泥從凝結(jié)到硬化形成水泥石，這是一個(gè)連續(xù)而復(fù)雜的物理化學(xué)變化過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，放出大量的熱量，同時(shí)從溶液中分解出氫氧化鈣（Ca（OH）2）。水泥將顆粒膠結(jié)過(guò)程用水泥穩(wěn)定碎石時(shí)，由于碎石土的單個(gè)顆粒尺寸大于水泥顆粒，水泥有可能全部地或部分的包覆單個(gè)顆粒，并通過(guò)壓實(shí)使顆粒緊密接觸，當(dāng)水泥硬化時(shí)，他們將膠結(jié)在一起。膠結(jié)使非粘性碎石只有明顯的粘性，將水泥加在粒料土中，膠結(jié)很像混凝土中的現(xiàn)象，只是水泥并沒(méi)有填滿(mǎn)土顆粒間的空孔隙。碎石間的咬合作用水泥穩(wěn)定碎石時(shí)，碎石良好的級(jí)配，機(jī)械碾壓時(shí)碎石間產(chǎn)生嵌擠咬合作用，這就是碎石間的機(jī)械結(jié)合，粒料間的嵌擠能產(chǎn)生一定的強(qiáng)度。反應(yīng)機(jī)理將水泥加到土中并加水拌和后發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)和物理化學(xué)反應(yīng)。包括以下四種反應(yīng)：碳酸化反應(yīng)——石灰Ca（OH）2與碳酸H2CO3（H2CO3是由空氣中的二氧化碳和游離水所產(chǎn)生的）硬化反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鈣（CaCO3）；Ca（OH）2本身的結(jié)晶硬化反應(yīng)；

2.2 水泥穩(wěn)定碎石材料的配制

首先是原材料質(zhì)量控制，對(duì)原材料的檢驗(yàn)，包括結(jié)合料、被穩(wěn)定材料的試驗(yàn)。在滿(mǎn)足相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件要求的情況下才可以使用。根據(jù)使用的各種材料的產(chǎn)地、成分、顆粒大小等不同特點(diǎn)，基層設(shè)計(jì)要求，通過(guò)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)選擇最優(yōu)的工程級(jí)配。實(shí)驗(yàn)室通過(guò)一定數(shù)量的原材料試驗(yàn)，再是進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)、擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，確定最大干密度和最佳含水量等技術(shù)指標(biāo)。然后以此配比制成試件，試件在規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度條件下保濕養(yǎng)護(hù)后，進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)，確定實(shí)驗(yàn)室合成水穩(wěn)級(jí)配。最后依據(jù)配合比確定的各檔材料的具體比例，結(jié)合施工實(shí)際拌和設(shè)備，從而確定合理的生產(chǎn)施工配比數(shù)據(jù)。正式施工前應(yīng)鋪筑試驗(yàn)段。攤鋪的厚度，碾壓的控制數(shù)據(jù)，都要提前做到實(shí)踐可行。

2.3 嚴(yán)格控制水泥劑量

水泥用量的多少?zèng)Q定了水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度，且會(huì)對(duì)基層的干縮性能產(chǎn)生影響。水泥用量過(guò)少則會(huì)導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度過(guò)低，不滿(mǎn)足實(shí)際需求，水泥用量過(guò)多則極易造成公路基層施工后產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致公路面層的局部損壞，且水泥用量過(guò)多會(huì)增加成本。因此，在對(duì)混合料組成進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制水泥用量，按照配比要求設(shè)計(jì)，確保水泥用量的經(jīng)濟(jì)合理。采用集中廠(chǎng)拌法施工時(shí)宜比室內(nèi)試驗(yàn)確定劑量高0.5個(gè)百分點(diǎn)，使用路拌法施工時(shí)宜高1個(gè)百分點(diǎn)。

2.4 混合料運(yùn)輸

水泥穩(wěn)定碎石的混合料必須要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)送到攤鋪現(xiàn)場(chǎng)，并且不能夠離析。依靠專(zhuān)人來(lái)指揮運(yùn)輸車(chē)，控制好車(chē)速為30千米一小時(shí)內(nèi)，行駛路線(xiàn)要按照規(guī)定好的，避免急轉(zhuǎn)彎與急剎車(chē)。在進(jìn)行自卸車(chē)的裝料時(shí)，需要前后移動(dòng)汽車(chē)，共總將裝料分為3次，保證高度均勻的裝載，避免混合料的離析。

2.5 混合料的攤鋪

基層攤鋪設(shè)備采用不低于ABG423配置的攤鋪機(jī)雙機(jī)聯(lián)鋪。碾壓設(shè)備必須配置自重＞20t的同型號(hào)振動(dòng)壓路機(jī)（如徐工220）3臺(tái)及以上，30t輪胎壓路機(jī)1臺(tái)及以上。攤鋪、碾壓工作完后應(yīng)將所有設(shè)備中的水全部放掉，防止溫度過(guò)低水分結(jié)冰，影響攤鋪碾壓設(shè)備的正常工作。應(yīng)在溫度≥0℃的白天進(jìn)行施工、碾壓，碾壓時(shí)間段宜控制在每天上午10時(shí)至下午3時(shí)之間。碾壓工藝遵循先輕后重、緊跟慢壓的原則。采用高幅低頻強(qiáng)震≥4遍，輪胎壓路機(jī)收面。壓實(shí)度必須大于擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的98%以上。建議基層采用振動(dòng)成型配合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提高基層混合料的擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在降低水泥用量的同時(shí)，應(yīng)提高水泥穩(wěn)定碎石基層的整體強(qiáng)度、減少因溫縮或干縮產(chǎn)生的裂縫，提高施工質(zhì)量。

2.6 碾壓

良好的混合料碾壓質(zhì)量是保證施工質(zhì)量的重要前提，因此在施工過(guò)程中應(yīng)注重對(duì)壓實(shí)工序的控制。在進(jìn)行土體碾壓時(shí)應(yīng)首先對(duì)土層表面進(jìn)行灑水處理，保證土體的含水量為最優(yōu)（設(shè)計(jì)含水量），同時(shí)碾壓過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。采用壓實(shí)機(jī)進(jìn)行土體碾壓時(shí)要遵循先輕后重的原則，碾壓速度可先慢后快（速度一般保持在1.5-2.4Km/h），進(jìn)入彎道處壓實(shí)時(shí)從土層較低的一側(cè)開(kāi)始?jí)簩?shí)，碾壓機(jī)械的碾壓軌跡應(yīng)保持重疊部分大約為輪寬的1/3，這樣可以保證不出現(xiàn)漏壓?jiǎn)栴}，對(duì)于那些碾壓機(jī)械不能碾壓到的邊角應(yīng)采用人工或小型機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)處理。此外，在碾壓過(guò)程中應(yīng)對(duì)混合料的含水量和密實(shí)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)再次壓實(shí)。

3 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)的公路工程施工技術(shù)處于高速發(fā)展的階段，也取得了不少卓越的成就，但是公路工程的施工質(zhì)量一直都是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，也是關(guān)系到民計(jì)民生的重要內(nèi)容，特別是在冬季進(jìn)行施工，施工質(zhì)量控制的難度很大，因此施工企業(yè)一定要做好管理人員的培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新，不斷的學(xué)習(xí)先進(jìn)的施工技術(shù)，多總結(jié)自身的施工經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，從而不斷的提高公路工程冬季施工的質(zhì)量控制水平。