公路路面基層水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)應(yīng)用

程志鵬

摘 要：為了提高公路路面基層水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)的應(yīng)用效果，文章結(jié)合實(shí)際在對該技術(shù)應(yīng)用原理分析的基礎(chǔ)上，依托某工程項(xiàng)目實(shí)例，從水泥穩(wěn)定碎石基層施工材料選擇以及施工過程進(jìn)行深入的研究，希望論述之后可以給此類工程提供一些參考，從而促進(jìn)我國交通工程事業(yè)的不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路工程;路面基層;水泥穩(wěn)定碎石;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)原理

從該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)行機(jī)理來看，通常會選擇級配碎石作為主要的施工原料，然后按照指定的比例標(biāo)準(zhǔn)拌制泥漿材料。然后結(jié)合嵌擠原理，將這些材料運(yùn)送到指定地點(diǎn)進(jìn)行攤鋪壓實(shí)。施工結(jié)束后，要時(shí)刻關(guān)注碎石基層的強(qiáng)度變化，直至最終形成完善的板結(jié)體為止。

2 公路路面基層施工環(huán)節(jié)中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程項(xiàng)目概況

在建設(shè)某地的高速公路時(shí)，按照四車道的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。該條公路的總長度為98 km，設(shè)計(jì)的整體時(shí)速為100 km每小時(shí)。從整體的結(jié)構(gòu)來看，主要是有水泥穩(wěn)定碎石基層和底基層兩個(gè)部分組成的，它們的厚度分別為18 cm和34 cm。

2.2 施工材料的選擇

原材料的質(zhì)量會影響到水泥穩(wěn)定碎石基層的整體效果，所以在施工準(zhǔn)備期，應(yīng)該合理地選擇粗細(xì)集料和水泥等物質(zhì)。同時(shí)，要充分考慮以下4點(diǎn)內(nèi)容：

（1）粗集料。粗集料的質(zhì)量會影響到整體的工程質(zhì)量，因此要按照級配指標(biāo)要求對其規(guī)范設(shè)計(jì)，確保粗集料的最大粒徑≤26.5 mm。與此同時(shí)，最大的壓碎值也要≤26%。

（2）細(xì)集料。選擇細(xì)集料時(shí)，一定要保證細(xì)集料的純凈度。同時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格控制顆粒級配的具體數(shù)值。一般而言，細(xì)集料的塑性指數(shù)≤12。

（3）水泥。水泥的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間分別控制在三小時(shí)和六小時(shí)以上，通常會選擇硅酸鹽水泥作為主要的施工材料。

（4）水。施工用水一定要為清潔用水，不能使用純凈度較低的污水。

2.3 施工步驟

施工準(zhǔn)備---材料拌和與運(yùn)輸---攤鋪材料-碾壓施工-養(yǎng)生過程。

2.4 施工前期準(zhǔn)備階段

（1）準(zhǔn)備下承層。在鋪設(shè)水泥穩(wěn)定碎石基層之前，一定要保證下承層具有較高的穩(wěn)定性。因此要時(shí)刻關(guān)注下承層的平整度，如果發(fā)現(xiàn)不平整現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取措施來對表層的松散物質(zhì)進(jìn)行清理。此外，通過噴水的形式讓下承層始終保持濕潤的狀態(tài)，更好地服務(wù)于日常的灑水操作。

（2）測量放樣。將中線和邊線恢復(fù)到指定的位置。按照每段20 m的間距設(shè)置樁位。至于一些地形較為曲折的路段，一般按照10 m的距離進(jìn)行樁位的設(shè)置。

（3）找平鋼絲并支模的設(shè)置。在攤鋪的環(huán)節(jié)中，一般會選擇兩臺攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪操作。因此要參考攤鋪?zhàn)鳂I(yè)面的實(shí)際情況，將平鋼絲設(shè)置在固定的位置上?；鶎拥乃射伕叨纫Y(jié)合實(shí)際的松鋪系數(shù)來確定具體的數(shù)值。除此之外，要嚴(yán)格要求鋼纖與鋼絲的距離和張力，提升整體的施工效果。同時(shí)，將鋁梁設(shè)置在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)面的中央，方便后期的攤鋪操作。等到所有的鋼模按照現(xiàn)實(shí)的厚度設(shè)置完成后，將鋼纖固定在指定的位置上[1]。

（4）配合比的確定。在本次施工中，對水泥劑量等方面的內(nèi)容有了明確的要求。其中，最佳含水量應(yīng)該控制在4.9%左右，這樣可以有效地實(shí)現(xiàn)攤鋪操作。

2.5 拌和和運(yùn)輸混合料

在拌和水泥穩(wěn)定碎石混合料時(shí)，通常會采用集中廠拌形式進(jìn)行操作。至于拌和的設(shè)備，一般會選擇型號為wcb-500的穩(wěn)定粒料拌和機(jī)。在拌和的過程中，所有的時(shí)間都應(yīng)該≥15 s，只有這樣才能夠保證混凝土內(nèi)部的穩(wěn)定有效性。從拌和的環(huán)節(jié)來看，混合料的內(nèi)部含水量大小和水泥的使用量也要受到嚴(yán)格的管控。如果含水量超過了其中的1%，可以有效地降低攤鋪環(huán)節(jié)中的水分流失[2]。正常情況下，施工人員和技術(shù)人員要做好及時(shí)的溝通協(xié)作，能夠按照氣候變化的情況來進(jìn)行施工操作。除此之外，水泥劑量要多于設(shè)計(jì)劑量的標(biāo)準(zhǔn)。如果劑量過小，可能會導(dǎo)致水泥內(nèi)部的穩(wěn)定性削弱。倘若水泥劑量超過了指定的要求，不僅會造成材料的浪費(fèi)，而且也會影響到路面的穩(wěn)定性。

2.6 混合料的攤鋪操作

在攤鋪壓實(shí)操作的過程中，通過指定的層次控制合理的厚度范圍。本次的攤鋪主要分為兩層澆筑，可以合理地控制基層厚度。這種方式一方面可以將層間的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行完全改善，另一方面也可以達(dá)到節(jié)約成本、縮短工期的目的。在對路面進(jìn)行攤鋪時(shí)，通常會選擇兩臺攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪操作。在攤鋪過程中，結(jié)合指定的鋼絲高度和鋁梁寬度控制攤鋪速度，確保水泥內(nèi)部的穩(wěn)定效果，不會出現(xiàn)嚴(yán)重的坑洼現(xiàn)象。考慮到邊角部位難以處理，通常會選擇特殊的攤鋪機(jī)進(jìn)行操作，然后借助人工力量對死角進(jìn)行修整。倘若出現(xiàn)了嚴(yán)重的離析現(xiàn)象，基本上會派遣技術(shù)先進(jìn)的人員將離析的部位進(jìn)行全面鏟除，然后填補(bǔ)其中的混合料。至于一些局域內(nèi)的部位，一般會通過風(fēng)干處理的形式來實(shí)現(xiàn)噴灑操作，提升整體的濕度。施工管理人員應(yīng)當(dāng)時(shí)刻關(guān)注攤鋪的厚度，如果存在攤鋪的問題，應(yīng)該在第一時(shí)間做出調(diào)整[3]。

2.7 碾壓施工

在進(jìn)行碾壓操作時(shí)，一般會安排專業(yè)的人員進(jìn)行處理，從而更好地服務(wù)于日常的碾壓作業(yè)。在碾壓的過程中，我們一般會按照指定的流程分為3個(gè)階段，即初壓、復(fù)壓、終壓。進(jìn)入初壓階段時(shí)，通常會選擇兩臺壓路機(jī)進(jìn)行勻速的壓實(shí)操作;至于復(fù)壓階段，通常會選擇雙輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理，合理控制碾壓的速度，確保碾壓的效果。在碾壓時(shí)，壓路機(jī)必須保持勻速向前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，禁止出現(xiàn)掉頭行為。等到碾壓結(jié)束后，路面通常呈現(xiàn)出無論痕跡的平整狀態(tài);進(jìn)入終壓階段時(shí)，一般會選擇更好的壓實(shí)度檢測內(nèi)容對其進(jìn)行檢測。如果出現(xiàn)了不符合規(guī)范的現(xiàn)象，通常會選擇補(bǔ)壓的形式進(jìn)行規(guī)范處理。

2.8 養(yǎng)生

為了強(qiáng)化水穩(wěn)基層的整體強(qiáng)度，碾壓水穩(wěn)基層結(jié)束后，應(yīng)該在第一時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)生操作。具體來說，養(yǎng)生方法要包含以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

（1）在基層頂面覆蓋合適的濕麻袋片和土工布。等到2 h后，通過灑水的形式讓基層始終保持濕潤的狀態(tài)。（2）養(yǎng)生的時(shí)間應(yīng)該≥7d。按照外部的氣候條件來調(diào)整灑水的次數(shù)，讓基層始終處于相對濕潤的狀態(tài)。（3）在養(yǎng)生環(huán)節(jié)，一般要做好交通封閉處理，禁止任何車輛通過。

3 質(zhì)量問題的成因和控制方法

3.1 分層原因

（1）基層上、下層在施工中一般都會有很長的時(shí)間間隔，如果僅用一臺壓路機(jī)施工，就會導(dǎo)致上下層分離情況的出現(xiàn)，所以應(yīng)該重點(diǎn)做好下層的分段鋪筑長度的控制，且下層分段鋪設(shè)施工長度應(yīng)該有針對性的調(diào)整，保證碾壓時(shí)間符合要求，采取該方式能夠從根本上促進(jìn)上層結(jié)構(gòu)碾壓施工到下層鋪筑施工都能夠控制在終凝時(shí)間內(nèi)，且要盡量縮短中斷時(shí)間，以提升結(jié)構(gòu)的性能。

（2）混合料的含水量縮小。混合料碾壓施工環(huán)節(jié)，需要使用符合最佳含水量的要求的情況下施工，特別是夏季的白天溫度相對較高，水分會快速的蒸發(fā)出去，下層的含水率會難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，此時(shí)的上下層粘結(jié)性能會比較差，因此，混合料的含水量應(yīng)該在最佳含水量的基礎(chǔ)之下增大0.5%～1%。

（3）水泥初凝時(shí)間不夠穩(wěn)定。水泥穩(wěn)定碎石基層部分的施工應(yīng)該達(dá)到要求，最好是選擇使用初凝時(shí)間在3 h以上、終凝時(shí)間在6 h以上的水泥材料，結(jié)合具體的操作標(biāo)準(zhǔn)要求，每一批次的水泥材料初凝時(shí)間相差都是比較大的，甚至有些初凝時(shí)間不會達(dá)到2 h，終凝時(shí)間也會在2 h以內(nèi)。在進(jìn)行施工的過程中，需要根據(jù)實(shí)際的情況采取有效的方案提高水泥初凝的時(shí)間，保證它的穩(wěn)定性強(qiáng)度達(dá)到施工要求，一般來說在初凝時(shí)間控制的過程中，需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況設(shè)定好水泥的用量以及混合料的用量。

3.2 蜂窩、松散不成型原因

（1）水泥劑量不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。水泥穩(wěn)定碎石基層部分的水泥加入比例一般是5%，但是實(shí)際上會比設(shè)計(jì)方案小比較多，這種情況之下基層樣品會導(dǎo)致松散、蜂窩等質(zhì)量缺陷。對于該問題來說，水泥穩(wěn)定碎石基層鋪設(shè)施工前，應(yīng)該使用標(biāo)定穩(wěn)定土樣與設(shè)備，確保施工階段進(jìn)行混凝土水泥含量的檢測，一旦有不符合要求的情況，要立即做出糾正處理。

（2）混合料含水量偏小。材料的存放場地內(nèi)，要結(jié)合具體的情況進(jìn)行隨時(shí)悶料的施工，要盡量地縮短攪拌工作時(shí)間，確保材料達(dá)到均勻性的要求。在施工前進(jìn)行200 m路段試驗(yàn)檢測分析，檢測分別為4.8%、5.9%（最佳含水量為5.4%）在壓實(shí)養(yǎng)護(hù)之后的7d后進(jìn)行鉆芯取樣檢測，前者發(fā)現(xiàn)有比較多的芯樣氣孔，局部存在蜂窩等情況。后者芯樣的光滑度比較高，沒有任何氣孔、蜂窩等缺陷。此時(shí)就能夠發(fā)現(xiàn)，含水量比較低的情況下，基層質(zhì)量不足，導(dǎo)致此時(shí)的基層頂面水分相對較少。

（3）碎石材料級配問題。采購碎石材料內(nèi)的石屑含水很多情況下會比較少，沒有做好空隙填充處理，此時(shí)并不能進(jìn)行壓實(shí)施工，按照具體的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，二級公路應(yīng)該使用2號級配參數(shù);一級公路需要應(yīng)用3號級配，材料的單個(gè)最大粒徑控制在31.5 mm以下。粒徑以及達(dá)到極限尺寸為最佳的狀態(tài)，4.75 mm以下的材料粒徑控制在40%以下為最佳狀態(tài)，如果沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)該加入必要的河砂、石屑等材料，使得級配碎石達(dá)到相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，從而可以提升壓實(shí)度性能。

3.3 施工縫銜接的質(zhì)量差

施工縫主要就是縱縫與橫縫。一般來說，質(zhì)量控制中主要的薄弱環(huán)節(jié)就是施工縫，水泥穩(wěn)定碎石層在施工中，很多情況下都會采用立鋼模施工，立模作業(yè)之后，壓路機(jī)很多情況下都不會壓到邊角位置，臨近模板邊部位置的30 cm位置上很多情況下都不能壓實(shí)，如果壓路機(jī)臨近模板比較近，就會導(dǎo)致鋼模變形，造成縱縫的質(zhì)量難以合格，這就要使用小型打夯機(jī)來實(shí)現(xiàn)夯實(shí)作業(yè)施工，并且灑水保濕處理，確保鋼模固的穩(wěn)定性與可靠性，接縫也要符合平順垂直的要求。

4 結(jié)語

從水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的施工原理來看，本文對其進(jìn)行了簡要的描述。與此同時(shí)，研究了該項(xiàng)技術(shù)在具體施工過程中的實(shí)際作用。在當(dāng)前的情況下，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被充分地運(yùn)用到公路建設(shè)中，并取得了良好的效果。在今后的水穩(wěn)施工環(huán)節(jié)中，要明確文件內(nèi)部的各項(xiàng)要求，從而保證整體的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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