道路公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)研究

高長(zhǎng)瑞?劉尚敏

摘要：水泥穩(wěn)定碎石骨料主要是由水泥、碎石、水和膠質(zhì)填充原料以及灰漿組合而成，將這種骨料應(yīng)用于道路工程基層施工建設(shè)中有助于加固路基，確保路基填充質(zhì)量，延長(zhǎng)道路公路工程使用壽命。本文將簡(jiǎn)單介紹水泥穩(wěn)定碎石骨料的重要組合元素，系統(tǒng)論述影響道路公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的外在因素，并綜合探討道路公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：道路公路工程;水泥穩(wěn)定碎石基層;施工技術(shù)

基層是公路工程的重要組成部分，具有承上啟下的重要作用，目前較為常用的是水泥穩(wěn)定碎石基層，要想達(dá)到理想的施工質(zhì)量和效果，需要做好施工技術(shù)的應(yīng)用，并加強(qiáng)施工過(guò)程控制。

一、水泥穩(wěn)定碎石骨料的重要組合元素

從整體結(jié)構(gòu)來(lái)看，水泥穩(wěn)定碎石骨料有三項(xiàng)必不可缺的組合元素——水泥、碎石和水。其中，水泥主要包括復(fù)合水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥，在選用骨料的過(guò)程切忌使用變質(zhì)水泥或者快硬水泥。碎石的粒徑不能超過(guò)31.5mm，在軋制碎石的過(guò)程中，要將不同粒徑的碎石予以分類堆放，然后，針對(duì)碎石的粒徑選用標(biāo)準(zhǔn)套篩。在配置水泥穩(wěn)定碎石骨料的過(guò)程中應(yīng)選用清水，切忌用污水。

二、抗裂型水穩(wěn)碎石的特點(diǎn)

抗裂型水穩(wěn)碎石采用粗集料形成骨料相互嵌擠的整體骨架，用細(xì)料和水泥對(duì)骨架中的空隙進(jìn)行填充，以此形成嵌擠且密實(shí)的基層結(jié)構(gòu)。主要具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：①基層中的集料可自由運(yùn)動(dòng)且保持密實(shí)。②內(nèi)摩擦力及結(jié)合料和骨料之間的黏結(jié)力為基層強(qiáng)度的主體。③相比之下粗骨料的數(shù)量較多。④4.75mm篩孔通過(guò)率比普通水穩(wěn)碎石小，說(shuō)明粗骨料占比有所增加，能形成十分密實(shí)的結(jié)構(gòu)。⑤粒徑在4.75～19mm范圍內(nèi)的占比相對(duì)較大，且粗骨料的級(jí)配更加合理，能有效減少或避免混合料離析。⑥粒徑小于0.6mm的粉料含量少，能大幅提高抗裂能力。⑦整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度更高。⑧水泥用量相對(duì)較少。⑨通過(guò)振動(dòng)成型確定混合料的最佳含水量及最大干密度。⑩通過(guò)振動(dòng)成型使基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度快速增長(zhǎng)。在基層施工中，應(yīng)格外重視壓實(shí)。

三、影響道路公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的外在因素

（一）溫度對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響

在道路公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，外在環(huán)境溫度對(duì)道路公路基層施工質(zhì)量的影響至關(guān)重要，特別是當(dāng)水泥穩(wěn)定碎石骨料進(jìn)入固化階段后，會(huì)產(chǎn)生水化反應(yīng)，此時(shí)外在溫度的影響最大。如果溫度在不斷升高，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率也會(huì)加快。據(jù)調(diào)查，平均溫度每升高10℃，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率大約會(huì)增加70%。與之相反，如果是秋冬季節(jié)，外在環(huán)境溫度處于持續(xù)下降狀態(tài)，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率也會(huì)不斷下降。

（二）水泥穩(wěn)定碎石原料對(duì)施工質(zhì)量的影響

水泥穩(wěn)定碎石原料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)很容易在后期引發(fā)水熱化與張裂問(wèn)題。因而，精選原料質(zhì)量，控制水泥水熱化頗為重要，為避免出現(xiàn)這一問(wèn)題，首先要盡量選用水化熱相對(duì)較低的水泥，如硅酸鹽水泥和礦渣水泥，據(jù)調(diào)查，硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)有2種，第一種是42.5，第二種是32.5。不同強(qiáng)度等級(jí)的水熱化狀態(tài)也不盡相同，在3d內(nèi)，強(qiáng)度為42.5的水泥水熱化（kJ/kg）是314;在7d內(nèi)，水熱化為354;在28d內(nèi)，水熱化為375。強(qiáng)度為32.5的水泥在3d內(nèi)，水熱化（kJ/kg）是260;在7d內(nèi)，水熱化為270;在28d內(nèi)，水熱化為335。礦渣水泥的強(qiáng)度等級(jí)是32.5，在3d內(nèi)，水熱化是170;在7d內(nèi)，水熱化為258;在28d內(nèi)，水熱化為335。在混凝土施工中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況精選水泥類型，準(zhǔn)確計(jì)算優(yōu)質(zhì)混凝土骨料中的水泥、清水、粉煤灰等材料用量，做好配合比實(shí)驗(yàn)工作，不斷增強(qiáng)混凝土骨料的密實(shí)度與強(qiáng)度。通常，在大體積混凝土施工中，需要將粉煤灰的添加比例控制在20%左右，這樣能夠減低水泥的使用量，控制水熱化問(wèn)題。

四、道路公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）水泥水泥不可使用早強(qiáng)水泥和變質(zhì)水泥

所選水泥的安定性與各齡期強(qiáng)度應(yīng)滿足相關(guān)要求，初凝時(shí)間達(dá)到4h以上，終凝時(shí)間達(dá)到6h以上。如果施工中使用散裝水泥，則要在進(jìn)場(chǎng)前先放置7d，待安定性達(dá)到合格后方可進(jìn)場(chǎng)使用;此外，在夏季進(jìn)行施工時(shí)，水泥的溫度應(yīng)處在50℃以下，否則應(yīng)采取有效的降溫措施。

（二）控制水泥穩(wěn)定碎石集配比例

全面優(yōu)化道路公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)，維護(hù)基層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須在確保水泥穩(wěn)定碎石原料合格的前提下科學(xué)控制骨料配置比例，如果比例參數(shù)缺乏合理性，即使原料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，也依然無(wú)法保證水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)的整體性能與質(zhì)量。從科學(xué)視角來(lái)看，在選用和配置水泥穩(wěn)定碎石骨料的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)原料粒徑予以細(xì)致地篩分與計(jì)算，對(duì)于粒徑是4.75mm和0.075mm的骨料，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)要求控制級(jí)配范圍。一般情況下，水泥碎石原料攪拌時(shí)間不適宜太長(zhǎng)也不宜過(guò)短，簡(jiǎn)而言之，攪拌時(shí)間太長(zhǎng)，骨料難免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和變質(zhì)問(wèn)題，攪拌時(shí)間過(guò)短，骨料并未拌和均勻。通常，骨料干拌和時(shí)間是5s，濕拌和時(shí)間則是45s。當(dāng)混合骨料拌和均勻后，就不會(huì)存在花白料現(xiàn)象。換言之，花白料現(xiàn)象消失后，骨料基本攪拌均勻。為了確保拌合質(zhì)量，則需要進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

（三）混合料碾壓

（1）在第1遍碾壓和第2遍碾壓時(shí)，速度按1.7km/h控制，在第3遍到第6遍碾壓時(shí)，速度按2.0km/h控制。（2）混合料碾壓時(shí)，基層表面必須保持濕潤(rùn)，若水分蒸發(fā)較快，則可以補(bǔ)充一定量的水。（3）混合料碾壓必須及時(shí)，按照從低到高的順序進(jìn)行，每個(gè)碾壓段的長(zhǎng)度通常為50m，一般不進(jìn)行大面積碾壓，否則水分將快速散失。（4）碾壓時(shí)不允許進(jìn)行左右搖擺，也不能變換碾壓速度，在換向過(guò)程中要形成約2m的階形，同時(shí)在碾壓中還要重疊一半的輪寬。（5）壓路機(jī)在剛起步時(shí)應(yīng)做到輕、慢，不可進(jìn)行調(diào)頭與急剎車。當(dāng)采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)，應(yīng)注意提前將振動(dòng)功能關(guān)閉。（6）往返碾壓應(yīng)注意采用相同的頻率，否則會(huì)導(dǎo)致基層表面不平整。（7）剛碾壓完成的基層表面與正處于碾壓狀態(tài)的基層表面都不允許壓路機(jī)進(jìn)行剎車與調(diào)頭。

（四）加強(qiáng)溫度控制

加強(qiáng)施工過(guò)程中的溫度控制，須做好2方面的工作，一方面，在配置和拌和骨料的過(guò)程中，應(yīng)注意控制好原料、骨料和出料的溫度，尤其要結(jié)合施工期間的天氣狀況和外在溫度科學(xué)調(diào)控出料溫度。與此同時(shí)，要避免拌和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者過(guò)短。其次，在原料運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)注意做好車廂內(nèi)部保溫工作，以免原料因內(nèi)外溫差過(guò)大而誘發(fā)離析問(wèn)題。另外，在攤鋪過(guò)程中應(yīng)注意做好攤鋪機(jī)的加熱工作，確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，使瀝青骨料在攤鋪過(guò)程中的溫度保持一致。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石基層是現(xiàn)階段比較常用的一種公路基層形式。目前，本工程的水泥穩(wěn)定碎石基層施工已經(jīng)順利完成，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)基層的質(zhì)量合格，效果良好，說(shuō)明工程所用施工技術(shù)合理可行，具有良好的參考借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]李立書.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].交通世界，2019（35）：59-60.

[2]曹繼榮.水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用[J].交通世界，2019（34）：72-73.

[3]張偉.高速公路工程建設(shè)中水泥穩(wěn)定碎石基層的施工技術(shù)[J].交通世界，2019（26）：45-46.

[4]高智敏.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019（24）：126.

[5]李文斌.抗裂性水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)研究[J].交通世界，2019（23）：54-55+58.