路面工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)研究

摘? 要：目前，水泥及二灰穩(wěn)定類(lèi)半剛性基層材料極易出現(xiàn)裂縫、松散等病害，為解決其裂縫及耐久性問(wèn)題，提高路面行車(chē)質(zhì)量。本文提出了抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝。本文依托具體工程案例，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討，以期為類(lèi)似路面工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：路面工程;水泥穩(wěn)定碎石基層;工程概況

中圖分類(lèi)號(hào)：U41? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2020）08-0000-00

1 工程概況

某公路全長(zhǎng)23.3km，起訖樁號(hào)為00+000～23+300。路面基層結(jié)構(gòu)中上基層、底基層分別采用15cm、20cm厚的水泥穩(wěn)定碎石。在施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)局部存在裂縫問(wèn)題，雖不嚴(yán)重，但為了保障后期施工質(zhì)量，經(jīng)商議決定采用抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工方案。

2 原材料選擇

2.1 水泥

根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，不得使用早強(qiáng)水泥、變質(zhì)水泥，應(yīng)采用42.5普通硅酸鹽水泥。水泥安定性和各齡期強(qiáng)度均應(yīng)符合公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則的相關(guān)規(guī)定。一般情況下，其初凝時(shí)間大于4h，終凝時(shí)間大于6h。若采用散裝水泥，應(yīng)在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前，提前放置7天，當(dāng)其安定性達(dá)到規(guī)定要求后，才能用于施工。若施工當(dāng)天氣溫較高，需嚴(yán)控水泥溫度，使其不得高于50℃，若超過(guò)該溫度，需及時(shí)采取降溫措施[1]。

2.2 集料

基于經(jīng)濟(jì)性原則，在集料選擇時(shí)，需采取當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)材料，即粗集料采用石灰?guī)r，細(xì)集料采用石料生產(chǎn)中的石屑。并按照現(xiàn)行集料試驗(yàn)規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，對(duì)集料的物理性能進(jìn)行測(cè)定與分析，保證滿(mǎn)足施工規(guī)定要求。通過(guò)篩分結(jié)果，可獲取混合料合成級(jí)配情況。

2.3 玄武巖纖維

為解決本工程微裂縫問(wèn)題，提出了采用玄武巖纖維抗裂性水泥穩(wěn)定碎石基層施工方案，在本抗裂材料中，玄武巖纖維是關(guān)鍵。相比其他材料，玄武巖纖維基本與玻璃纖維相同，其為褐色，具有較高強(qiáng)度。在加工制作時(shí)，需在高溫下（1500℃），先熔化玄武巖碎石，隨后進(jìn)行高速拉絲。在水泥當(dāng)中，玄武巖纖維的穩(wěn)定性良好，同時(shí)具有極強(qiáng)的聯(lián)結(jié)力，可均勻分散于混合料內(nèi)。該項(xiàng)目采用25mm束狀單絲纖維作為玄武巖纖維材料，其技術(shù)指標(biāo)如下：①纖維φ7.5μm;②密度2.63g/cm3;③拉伸強(qiáng)度4267MPa;④彈性模量115GPa[2]。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 拌和

拌和施工中，混合料需采用振動(dòng)攪拌機(jī)拌和，根據(jù)工程實(shí)際情況，生產(chǎn)能力不得小于400t/h。分種類(lèi)、分標(biāo)號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、堆放，不允許混雜且避免受潮。為避免混合料離析，成品儲(chǔ)料倉(cāng)不能太大，需結(jié)合拌和實(shí)際合理控制倉(cāng)儲(chǔ)大小。投入玄武巖纖維時(shí)，要以人工方式投料，由于纖維自重較小，很容易被吹散，因此，應(yīng)撒布到集料傳輸帶上，且按照傳輸帶供料速度進(jìn)行纖維撒布量的準(zhǔn)確計(jì)算，保證每分鐘的撒布無(wú)誤。同時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)確定拌和時(shí)間，待拌和料均勻、無(wú)花白時(shí)即可完成拌和。在整個(gè)拌和過(guò)程中，要隨時(shí)對(duì)其均勻性進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)異常問(wèn)題[3]。

3.2 運(yùn)輸

待混合料拌和后，便可向運(yùn)輸車(chē)輛裝料，為保證裝料質(zhì)量，可多次移動(dòng)車(chē)輛分次完成裝料施工。應(yīng)按照“及時(shí)、快速、均勻”的原則運(yùn)輸，盡可能減少運(yùn)輸時(shí)間，避免混合料出現(xiàn)離析問(wèn)題。同時(shí)，將雙篷布覆蓋到車(chē)頂，起到保溫、防雨、防污染等作用[4]。

3.3 攤鋪施工

攤鋪施工前，首先要清理干凈下基層表面，保持作業(yè)面干凈無(wú)污染。當(dāng)運(yùn)輸車(chē)輛達(dá)到攤鋪現(xiàn)場(chǎng)后，指派專(zhuān)人指揮車(chē)輛，距離攤鋪機(jī)30cm左右停車(chē)，通過(guò)攤鋪機(jī)推動(dòng)運(yùn)輸車(chē)緩慢前行，并源源不斷將混合料卸入攤鋪機(jī)料斗內(nèi)。一般來(lái)講，為保證攤鋪施工的連續(xù)性，必須保證攤鋪能力和運(yùn)輸能力相匹配，能夠持續(xù)、勻速前行。根據(jù)本工程實(shí)際情況，可在2m/min控制攤鋪速度，并由專(zhuān)人詳細(xì)觀(guān)察攤鋪質(zhì)量，若局部出現(xiàn)虛鋪問(wèn)題，需及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

3.4 碾壓施工

在水泥初凝前，必須完成所有纖維穩(wěn)定碎石基層碾壓作業(yè)，并確保整個(gè)碾壓施工中基層始終保持濕潤(rùn)。一般情況下，碾壓施工可分為三個(gè)階段，第一階段為初壓，本工程采用了大噸位雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，碾壓形式為靜壓，碾壓遍數(shù)為1～2遍，并在1.5～2.0km/h之間控制碾壓速度;第二階段為復(fù)壓，采用了大噸位振動(dòng)壓路機(jī)，通過(guò)振動(dòng)壓實(shí)進(jìn)行了3～4遍碾壓，并在2.0～2.5km/h之間控制碾壓速度。第三階段為終壓，選取了膠輪壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)為2遍，直至明顯輪跡消除。

3.5 養(yǎng)護(hù)

完成上述施工，待基層壓實(shí)度檢測(cè)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后，即可進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段。養(yǎng)護(hù)施工中，需先浸潤(rùn)透水土工布，隨后在基層頂面覆蓋。待達(dá)到7d齡期后，可通過(guò)人工方式灑水，灑水量不宜過(guò)多，當(dāng)基層強(qiáng)度達(dá)到一定要求后，便可采取灑水車(chē)進(jìn)行灑水。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，便可進(jìn)行下一階段施工。

4 水泥穩(wěn)定碎石基層檢測(cè)分析

4.1 壓實(shí)度方面

壓實(shí)度是檢驗(yàn)水泥穩(wěn)定碎石基層抗裂效果的主要指標(biāo)，依據(jù)現(xiàn)行試驗(yàn)檢測(cè)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，采取挖孔灌砂法（灌砂筒φ150mm），本文對(duì)比分析了原水泥穩(wěn)定碎石基層和抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度情況，本次試驗(yàn)每個(gè)路段選擇兩個(gè)樁號(hào)，每個(gè)橫斷面選取3個(gè)測(cè)點(diǎn)，求壓實(shí)度的平均值。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，上述兩種基層壓實(shí)度均可達(dá)到規(guī)定要求（≥98%）。相比之下，抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度更高，可達(dá)到99.3%～99.4%，這表明水泥穩(wěn)定碎石基層摻加適量玄武巖纖維后，其密實(shí)度有所提升。

4.2 強(qiáng)度方面

按照無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定，可通過(guò)抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣法進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定，同樣以原水泥穩(wěn)定碎石基層和抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行對(duì)比分析，分別對(duì)兩種基層施工7d、28d齡期芯樣的抗壓強(qiáng)度和28d劈裂抗拉強(qiáng)度進(jìn)行探討。

結(jié)果顯示，無(wú)論是7d、28d抗壓強(qiáng)度，還是28d劈裂抗拉強(qiáng)度，相比原水泥穩(wěn)定碎石基層，抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層均有所提升，這說(shuō)明摻加玄武巖纖維之后，可提升基層的抗裂能力。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自20世紀(jì)世紀(jì)90年代以后，我國(guó)公路事業(yè)迅猛發(fā)展，建設(shè)里程越來(lái)越長(zhǎng)。隨著交通荷載的不斷加大，對(duì)路面承載能力提出了更高要求。相比其他路面基層材料，水泥穩(wěn)定類(lèi)基層材料的靈活性、適用性更強(qiáng)。但是，在長(zhǎng)期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，此類(lèi)基層材料在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)裂縫、水穩(wěn)定性差等病害。裂縫的存在，不僅會(huì)影響車(chē)輛行駛質(zhì)量，還會(huì)破壞路面結(jié)構(gòu)的整體性。為解決此類(lèi)病害，提高行車(chē)舒適性和安全，延長(zhǎng)路面使用壽命，必須重視路面基層抗裂問(wèn)題，解決工程中存在的技術(shù)難題，提高水泥穩(wěn)定碎石基層工程整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡志芳.市政道路施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用[J].江西建材，2018（1）：128+131.

[2]潘祥健.市政施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾，2018（10）：96-97.

[3]高攀，牛德華.摻銑刨料的水泥穩(wěn)定碎石基層材料路用性能研究[J].交通科技，2019（3）：139-142.

[4]馮將軍.關(guān)于公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層底基層施工質(zhì)量問(wèn)題的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019（9）：46+48.

收稿日期：2020-07-09

作者簡(jiǎn)介：趙洋（1978—），女，河南駐馬店人，本科，工程師，研究方向：交通工程。