淺析水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)

李江峰

（上蔡縣農(nóng)村公路管理所，河南 駐馬店 463800）

作為路面結(jié)構(gòu)的主要承重層，路面基層質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度、使用壽命。據(jù)相關(guān)資料顯示，路面病害與基層關(guān)系密切。若基層強(qiáng)度不足，在行車荷載和自然因素的長期作用下，很可能出現(xiàn)大量殘余變形及剪切破壞，從而產(chǎn)生龜裂、縱橫向裂縫等。此外，在瀝青路面通行服務(wù)期間，水也會(huì)滲透到路面基層，從而產(chǎn)生水損壞等嚴(yán)重病害，最終破壞路面路基結(jié)構(gòu)。因此，必須合理控制路面基層施工質(zhì)量。水泥穩(wěn)定碎石是路面基層的常用材料，其具有良好的耐久性和整體穩(wěn)定性，且承載力和強(qiáng)度較高。將其用于路面基層施工，可大幅提升路面基層施工質(zhì)量。

1 水泥穩(wěn)定碎石作用機(jī)理

水泥穩(wěn)定碎石的骨料主要為級(jí)配碎石，其作用原理為骨料空隙可選取充足的膠凝材料、灰漿體積進(jìn)行填充，根據(jù)嵌擠理論進(jìn)行有效攤鋪、壓實(shí)，要求合理控制其壓實(shí)度。水泥穩(wěn)定碎石前期具有較高強(qiáng)度，在齡期不斷增長的過程中，其強(qiáng)度將快速構(gòu)成板體，增強(qiáng)強(qiáng)度，且具備良好的抗?jié)B性能及抗凍能力。相比混合料，水泥穩(wěn)定碎石內(nèi)的水泥含量應(yīng)控制在其3%到6%之間，且可在5mpa左右控制7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，相比其他路基，其所用材料較高。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，選取中粒土用于水泥穩(wěn)定碎石，因膠凝材料如水泥等存于水穩(wěn)碎石混合料內(nèi)，規(guī)定必須在水泥終凝前結(jié)束整個(gè)施工環(huán)節(jié)，且一次滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以此易于整修。

2 工程概況

某公路工程全長23.3Km，起訖樁號(hào)為00+000～23+300。路面基層結(jié)構(gòu)當(dāng)中上基層、底基層分別采用15cm、20cm厚的水泥穩(wěn)定碎石。在施工過程中，發(fā)現(xiàn)局部存在裂縫問題，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，即玄武巖纖維抗裂性水泥穩(wěn)定碎石。

3 原材料選擇

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)則相關(guān)規(guī)定。一般情況下，初凝時(shí)間需大于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，不得高于50℃，若超過該溫度，需及時(shí)采取降溫措施。

2）集料?；诮?jīng)濟(jì)性原則，在集料選擇時(shí)，需采取當(dāng)?shù)厣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)程相關(guān)規(guī)定，對(duì)集料的物理力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)定與分析，保證滿足施工規(guī)定要求。通過篩分結(jié)果，可獲取混合料合成級(jí)配情況。

3）玄武巖纖維。為解決本工程微裂縫問題，特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，在本抗裂材料當(dāng)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)，可均勻分散于混合料內(nèi)，具有極強(qiáng)的聯(lián)結(jié)力。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。

4 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)

1）下承層施工。路基或底基層施工驗(yàn)收合格后，應(yīng)保證表面平整，無松散、積水等情況。且檢驗(yàn)彎沉、標(biāo)高等指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。在攤鋪機(jī)前設(shè)定標(biāo)線，確保攤鋪機(jī)行駛穩(wěn)定。正式攤鋪施工前，要徹底清理干凈結(jié)合面，并灑鋪一定量水，確保結(jié)合面強(qiáng)度良好。做好下承層灑水保濕，才能避免影響結(jié)合面施工質(zhì)量。

2）拌和施工。根據(jù)試拌情況，確定控制參數(shù)，保證出料順暢，且材料供應(yīng)充足、穩(wěn)定。拌和過程中，要時(shí)刻觀察混合料的具體情況，確保無花白、無灰團(tuán)、無離析，色澤均勻。若存在特殊情況，需及時(shí)進(jìn)行集料含水量等檢查，保證拌和加水量滿足設(shè)計(jì)要求。

3）運(yùn)輸施工。采取噸位較大的自卸車進(jìn)行混合料運(yùn)輸，每天開工前，都要認(rèn)真清理車廂，保證無積水、潔凈。由儲(chǔ)料倉卸料到自卸運(yùn)輸汽車時(shí)，為避免集料出現(xiàn)離析問題，需分多次移動(dòng)汽車位置，并將篷布等覆蓋到車頂部，避免水分損失過快，減少污染可能性。攤鋪機(jī)前，為保證材料供應(yīng)充足，需保證在攤鋪機(jī)前停留2～3輛運(yùn)料汽車，為連續(xù)攤鋪施工提供保障。此外，為避免兩種設(shè)備撞擊，需保持一定安全距離，可控制在10～20cm。卸料時(shí)，依靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前行?；旌狭习韬屯瓿珊?，應(yīng)快速完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。若無法及時(shí)到達(dá)攤鋪場(chǎng)地，則不得使用。因此，在整個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)，必須做好運(yùn)輸時(shí)間管控，水泥穩(wěn)定碎石攤鋪和碾壓施工均要在初凝時(shí)間內(nèi)完成。

4）攤鋪施工。根據(jù)路面寬度，在攤鋪時(shí)，每個(gè)作業(yè)面可配置2臺(tái)攤鋪機(jī)，以梯隊(duì)聯(lián)合施工為主。針對(duì)兩臺(tái)攤鋪機(jī)，所設(shè)參數(shù)必須一致，前后保持一定間距，可控制在10～15cm。攤鋪施工前期，應(yīng)清理干凈下基層表面，比如垃圾、雜物、積水等，保持作業(yè)面干凈無污染。一般來講，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，并由專人詳細(xì)觀察攤鋪質(zhì)量，若局部出現(xiàn)虛鋪問題，需及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。根據(jù)工程混合料類型、施工作業(yè)條件等，準(zhǔn)確確定水泥穩(wěn)定碎石基層材料的松鋪系數(shù)，一般為1.23～1.25之間。

5）碾壓施工。作為基層施工的關(guān)鍵性工序，碾壓是保證基層壓實(shí)度和平整度的重要手段。為了有效提升工程碾壓質(zhì)量，需合理控制其碾壓速度、碾壓遍數(shù)等。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)，通過振動(dòng)壓實(shí)進(jìn)行了3～4遍碾壓，其中1遍為弱振，其余為強(qiáng)振，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。采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行弱振施工時(shí)，有助于提高結(jié)構(gòu)中間層至表面層之間的密實(shí)度。采取強(qiáng)振施工時(shí)，則有助于提高結(jié)構(gòu)中間層至層底之間的密實(shí)度。碾壓施工后，要保證水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度、平整度均滿足施工規(guī)定。分層施工過程中，每層壓實(shí)厚度需控制在20cm以內(nèi)。若壓實(shí)厚度在該值以上，則需分層鋪筑，做好施工控制工作。

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

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著交通荷載的不斷加大，對(duì)路面承載能力提出了更高的要求。相比其他路面基層材料，水泥穩(wěn)定類基層材料靈活性、適用性更強(qiáng)。但是，在長期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，此類基層材料在使用過程中很容易出現(xiàn)裂縫、水穩(wěn)定性差等病害。裂縫的存在，不僅會(huì)影響車輛行駛質(zhì)量，還會(huì)破壞路面結(jié)構(gòu)整體性。為解決此類病害，提高行車舒適性和安全，延長路面使用壽命，必須重視路面基層抗裂問題，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。