市政道路工程中的水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)

張新國(guó)

（濟(jì)南市萊蕪區(qū)城鄉(xiāng)道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)服務(wù)中心，山東 濟(jì)南 271100）

0 引言

市政道路工程中基層作為承載重量的主體，我國(guó)多選取半剛性基層，以水泥穩(wěn)定碎石基層為主。水泥穩(wěn)定碎石憑借其自身優(yōu)勢(shì)，以力學(xué)性能優(yōu)良、整體性能較佳等為核心特征，廣泛應(yīng)用于市政道路工程中。在實(shí)踐中，市政道路工程基層施工質(zhì)量頻頻“翻車”，影響行車安全性、可靠性，為解決上述問題，市政道路施工中選用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)，具備較佳的經(jīng)濟(jì)性、安全性，應(yīng)掌握各施工環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)控不同施工階段施工質(zhì)量，確保市政道路建設(shè)質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

1 市政道路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要求

市政道路工程施工過程中，為確保水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)滿足施工規(guī)范，需掌握施工基本要求，為后續(xù)施工質(zhì)量提供良好基礎(chǔ)，其施工要求體現(xiàn)在以下幾方面：其一，剛度和強(qiáng)度。隨著當(dāng)下汽車數(shù)量增加，道路實(shí)際承載力顯著提升，針對(duì)長(zhǎng)期性、高負(fù)載運(yùn)行狀況，道路水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)具備較強(qiáng)的剛度、強(qiáng)度，以保證道路在長(zhǎng)期受外力作用下，基層仍具備較強(qiáng)的穩(wěn)固性，避免道路表面產(chǎn)生裂縫質(zhì)量缺陷，干擾道路運(yùn)行的舒適性和可靠性。其二，穩(wěn)定性。道路處于濕潤(rùn)狀況下，會(huì)加劇內(nèi)部材料老化，路面結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度和剛度降低，尤其是秋冬季節(jié)交替階段該現(xiàn)象愈發(fā)凸顯，道路施工過程中基層應(yīng)具備較佳的穩(wěn)定性，以保障后續(xù)施工。其三，抗沖刷能力。道路投入運(yùn)營(yíng)中長(zhǎng)期受外界環(huán)境影響，如車輛碾壓磨損、暴雨沖刷等，要求在施工中必須保證基層抗沖刷能力較強(qiáng)，以延長(zhǎng)道路使用年限。其四，抗裂性能。道路產(chǎn)生裂縫的因素較多，如長(zhǎng)期處于超負(fù)載狀態(tài)，道路結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度呈下降態(tài)勢(shì)，以及受溫濕度雙重作用等。在市政道路基層施工中，應(yīng)高度關(guān)注基層抗裂性能，避免產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象，提高施工質(zhì)量。

2 市政道路工程中的水泥穩(wěn)定碎石基層施工材料要求

水泥穩(wěn)定碎石基層是路面結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)層，其施工質(zhì)量的控制關(guān)系著整個(gè)公路的使用壽命。因此，施工材料應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。首先是水泥的種類，有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥等。施工工程對(duì)水泥沒有特殊的要求，需根據(jù)工程情況而定，但對(duì)終凝時(shí)間有要求，一般要選取終凝時(shí)間比較長(zhǎng)的，終凝時(shí)間要在6h 以上，為了調(diào)節(jié)終凝時(shí)間，應(yīng)在熟料磨粉時(shí)加入適量的石膏；另外要選取標(biāo)號(hào)較低的水泥；還要避免使用變質(zhì)受潮水泥。其次是水，飲用水可直接用于基層、底基層材料拌和與路面養(yǎng)生，非飲用水應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)指標(biāo)，不得有油脂、泡沫及明顯顏色和異味。再次是粗細(xì)集料，根據(jù)公路等級(jí)的劃分選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)，基層的級(jí)配碎石、礫石最大直徑不大于26.5mm，粗集料不大于31.5mm，作底基層則直徑不大于37.5mm，壓碎值要在30% 以內(nèi)，細(xì)集料應(yīng)小于0.075mm 顆粒含量。最后是摻配要求，二級(jí)及二級(jí)以上公路的基層和底基層的級(jí)配碎石和礫石，至少要有4 種規(guī)格的材料摻配而成，級(jí)配碎石和礫石細(xì)集料的塑性指數(shù)應(yīng)小于12。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路工程中的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目概況分析

本文選用某市外環(huán)公路建設(shè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目全長(zhǎng)16.8km，該路段由于使用年限較長(zhǎng)，加上外環(huán)路大車通過較多，導(dǎo)致路面裂縫破碎，凹凸不平，行車不便，市政有關(guān)部門施工修整時(shí)，采用一級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工，雙向6 車道。為了確保道路施工質(zhì)量，本路段采用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)。

3.2 施工準(zhǔn)備

其一，做好人員準(zhǔn)備，明確崗位，劃分好責(zé)任，確保施工人員的專業(yè)資質(zhì)和施工經(jīng)驗(yàn)。選擇與施工條件相匹配的設(shè)備，拌和機(jī)選取定型產(chǎn)品，確保其相關(guān)性能符合施工要求，為確保其混合均勻，其拌和裝置長(zhǎng)度應(yīng)符合我國(guó)規(guī)范；以現(xiàn)場(chǎng)公路基層施工寬度、厚度為基礎(chǔ)，選擇攤鋪機(jī)種類和數(shù)量；壓路機(jī)型號(hào)、臺(tái)數(shù)應(yīng)與鋪設(shè)、碾壓相匹配?；陧?xiàng)目實(shí)際狀況，水泥選擇普通硅酸鹽水泥，在碎石應(yīng)用過程中對(duì)其顆粒具有嚴(yán)格要求，可利用不同劑量水泥進(jìn)行分組試驗(yàn)，并以此為基礎(chǔ)明確含水量。

其二，下承層檢查與驗(yàn)收，下承層應(yīng)符合各方面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)將其表面異物清除，交由監(jiān)理工程師依照規(guī)范做好檢查，待其質(zhì)量達(dá)標(biāo)后方可投入施工環(huán)節(jié)，施工之前應(yīng)保證下承層表面濕潤(rùn)，但禁止存在積水。

4 施工技術(shù)

4.1 試驗(yàn)路段

市政道路施工前，為確保后續(xù)施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，需以我國(guó)的規(guī)范和要求開展試驗(yàn)路段施工，此項(xiàng)目選取路段200m，擬定好施工方案，將其遞交至監(jiān)理工程師確認(rèn)批準(zhǔn)。通過試驗(yàn)段試鋪結(jié)果驗(yàn)證混合料配合比，并適當(dāng)對(duì)其含水量、級(jí)配等進(jìn)行調(diào)整，確定最佳鋪筑厚度及系數(shù)。試驗(yàn)路段選用兩層連續(xù)攤鋪施工工藝，攤鋪兩端銜接接頭應(yīng)及時(shí)做好處理。以試驗(yàn)段檢測(cè)施工機(jī)械組合是否符合施工要求為基準(zhǔn)，相關(guān)技術(shù)、配合比設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制措施是否具有較強(qiáng)的可行性；明確松鋪系數(shù)、壓實(shí)機(jī)械選取和配合、壓實(shí)工作順序。施工原材料、混合料、機(jī)械設(shè)備均要符合施工需求，編制完善的試驗(yàn)段報(bào)告匯總文件，對(duì)其綜合性審批且質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，方可為后續(xù)各施工環(huán)節(jié)提供參考。

4.2 拌和及運(yùn)輸

混合料拌和質(zhì)量是市政道路施工的關(guān)鍵，水泥碎石混合料需保證拌和均勻，適當(dāng)降低拌和生產(chǎn)率，及時(shí)配置完善的監(jiān)督人員，監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)拌和和運(yùn)輸工作的開展?jié)M足相關(guān)規(guī)范，及時(shí)處理現(xiàn)場(chǎng)各類異常狀況。拌和機(jī)配合5 個(gè)進(jìn)料斗，混合料拌和中應(yīng)監(jiān)測(cè)各集料倉(cāng)生產(chǎn)計(jì)量，每10min 打印一次各集料倉(cāng)應(yīng)用量，通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)控制拌和質(zhì)量；水泥穩(wěn)定碎石混合料生產(chǎn)中，以天氣及運(yùn)距情況為基準(zhǔn)，基于我國(guó)實(shí)際規(guī)范和要求控制混合料的含水率，每間隔1h 測(cè)定一次含水率，同時(shí)做好記錄?；旌狭霞铀繎?yīng)基于現(xiàn)場(chǎng)狀況調(diào)整，碾壓含水量應(yīng)高于最佳含水量0.5%～1.0%。拌和機(jī)出料與儲(chǔ)料倉(cāng)配合使用，從漏斗出料裝車運(yùn)輸，裝車中車輛前后移動(dòng)，分三次完成裝料工作，避免其產(chǎn)生離析。為保證整個(gè)混合料運(yùn)輸質(zhì)量達(dá)標(biāo)，實(shí)際運(yùn)料前及時(shí)檢查車輛潔凈度，盡量縮短混合料運(yùn)輸時(shí)間，車輛上方及時(shí)布設(shè)覆蓋物減少混合料內(nèi)部水分揮發(fā)，混合料如無(wú)法在水泥初凝時(shí)間范圍內(nèi)運(yùn)輸至施工區(qū)域時(shí)，應(yīng)將其廢棄[1]。

4.3 攤鋪施工技術(shù)

攤鋪主要包括下承層攤鋪和上基層攤鋪，下承層作為關(guān)鍵的承載部位，攤鋪質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制。下承層灑水濕潤(rùn)，經(jīng)過試驗(yàn)，確定好松鋪系數(shù)，控制好攤鋪厚度，推土機(jī)完成初期平整工作，待其工作實(shí)施完成后，使用平整機(jī)刮平，依托人工實(shí)現(xiàn)精細(xì)化平整工作。以運(yùn)輸車輛實(shí)際噸位，精準(zhǔn)核算車料實(shí)際堆放面積、實(shí)際卸料間距，保證材料供給連續(xù)性，避免出現(xiàn)接縫，提高施工質(zhì)量。待下承層攤鋪完成后，開展上基層攤鋪工作，首次攤鋪集料過程中，選取松鋪系數(shù)下限，將整體長(zhǎng)度實(shí)際控制在20m，完成碾壓后方可測(cè)量其實(shí)際標(biāo)高，每個(gè)斷面上布設(shè)實(shí)際測(cè)點(diǎn)，減少松鋪系數(shù)偏差。正式施工過程中，確保攤鋪持續(xù)性，控制實(shí)際攤鋪速率，避免產(chǎn)生縱向接縫質(zhì)量缺陷。遵循雙機(jī)作業(yè)基本原則，利用兩臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)施工，兩臺(tái)攤鋪機(jī)間距離控制于5～10m，實(shí)施前后同步作業(yè)。攤鋪機(jī)前擋板下緣增設(shè)橡膠擋板，其距離下承層距離不能超過100mm，同時(shí)前擋板距離側(cè)擋板間距小于300mm；攤鋪機(jī)后方增設(shè)專人消除細(xì)集料離析現(xiàn)象[2]。

4.4 碾壓施工技術(shù)

在不同階段中基層碾壓密度、剛度等指標(biāo)差異性較大，為確保碾壓成效符合我國(guó)市政道路基層規(guī)范，選用3 臺(tái)以上單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，3～4 臺(tái)膠輪壓路機(jī)。在道路碾壓過程中，應(yīng)將壓路實(shí)際速度控制為1.5～1.7km/h，之后速度控制在2.0～2.5km/h，以免碾壓中出現(xiàn)急剎車現(xiàn)象，以及禁止對(duì)剛完成碾壓的基層增壓。上述攤鋪工作完成后，應(yīng)參照混合料內(nèi)部含水量，遵循碾壓工作原則，嚴(yán)格按照“先低后高、先輕后重、先兩邊后中間”的原則開展碾壓工作。以當(dāng)下天氣狀況為基準(zhǔn)，結(jié)合試驗(yàn)段數(shù)據(jù)，確定碾壓實(shí)際長(zhǎng)度：在氣溫較高狀況下，由于水分蒸發(fā)速度加快，應(yīng)縮短碾壓長(zhǎng)度；在氣溫較低條件下，水分蒸發(fā)速度滯后，應(yīng)增加碾壓長(zhǎng)度，將其控制在40～50m 為宜。正式碾壓過程中，碾壓重疊20～30cm，壓路機(jī)倒車換擋應(yīng)輕且平順，嚴(yán)禁對(duì)碾壓結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生擾動(dòng)；碾壓過程中攤鋪結(jié)構(gòu)表層應(yīng)始終保持濕潤(rùn)，若水分蒸發(fā)速度過快，可選取噴霧方式及時(shí)補(bǔ)充水分，嚴(yán)禁高壓補(bǔ)水，確保碾壓質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

施工檢查人員需追蹤碾壓車輛，構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用GPS 定位坐標(biāo)監(jiān)控壓實(shí)全過程，明晰路基壓實(shí)數(shù)據(jù)參數(shù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓實(shí)工作異常狀況并與責(zé)任人做好溝通，現(xiàn)場(chǎng)制定解決措施，保證路基壓實(shí)質(zhì)量[3]。

4.5 接縫處理

混合料攤鋪過程中應(yīng)確保其自身連續(xù)性，由于外界因素干擾導(dǎo)致中斷時(shí)長(zhǎng)超過2h 的，第一次碾壓后預(yù)留出5～8m，水泥攤鋪得厚一些，與第二次一起碾壓，處理橫向接縫；每天收工、第二天開工接頭斷面，均需布設(shè)橫向接縫。布設(shè)橫向接縫時(shí)，保證其與路面實(shí)際中心線始終垂直，符合我國(guó)市政道路路基施工規(guī)范和要求。兩臺(tái)攤鋪機(jī)形成梯隊(duì)進(jìn)行攤鋪時(shí)，縱向接縫有必要做好加強(qiáng)碾壓。碾壓機(jī)在已碾壓的基層上掉頭時(shí)，應(yīng)采取保護(hù)措施，一般在掉頭的地方10m 長(zhǎng)的基層上覆蓋上塑料布，然后在上面蓋上一層土，第二天攤鋪時(shí)，除去覆蓋物，回填混合料整平，接縫處回填的混合料要高出斷面5cm。

4.6 養(yǎng)護(hù)作業(yè)

水泥混合料在后期干燥成型后，水分大量散失或水分過多，都會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生形變和裂縫，為解決上述質(zhì)量缺陷，基層碾壓工作完成后，第一時(shí)間選用養(yǎng)護(hù)措施。碾壓碎石基層工作完成后，對(duì)其質(zhì)量檢測(cè)后開展養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)周期為一周，養(yǎng)生期延長(zhǎng)至上層結(jié)構(gòu)施工前2 天。市政道路基層養(yǎng)護(hù)方式較多，不同養(yǎng)護(hù)方式原理、優(yōu)勢(shì)不一，主要取決于項(xiàng)目施工狀況，利用密封性較佳的薄膜做好覆蓋，控制其覆膜厚度大于1mm，養(yǎng)護(hù)時(shí)間超過1～2 天后去除。道路養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)動(dòng)態(tài)化觀察其狀況，確保其處于濕潤(rùn)狀態(tài)，該階段禁止車輛通行，灑水車在灑水養(yǎng)生過程中，需控制行車速度，保持勻速前進(jìn)，待路面成型后方可正式投入使用[4]。

5 提高市政道路水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)水平的策略

為提高市政道路水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際狀況，從多方面采取質(zhì)量保證措施，體現(xiàn)在以下幾方面：首先，加強(qiáng)施工管理。水泥穩(wěn)定碎石實(shí)際施工周期較短，施工質(zhì)量要求較高，應(yīng)加強(qiáng)市政道路施工管理力度，主要涵蓋施工人員、施工流程、材料操作等。施工人員需具備良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過崗前培訓(xùn)、技術(shù)交底等措施，保證施工人員掌握施工技術(shù)重難點(diǎn)，嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施操作，實(shí)現(xiàn)施工專業(yè)化、規(guī)范化。施工流程管理貫穿施工各環(huán)節(jié)，保證施工機(jī)械化，減少由于人為操作造成的誤差，引入機(jī)械設(shè)備，保證其工程實(shí)施精準(zhǔn)性。水泥碎石基層質(zhì)量，與材料拌和質(zhì)量?jī)?yōu)劣密切相關(guān)，在材料拌和工作中，嚴(yán)格依照相關(guān)要求控制材料加入劑量，滿足施工要求。適當(dāng)應(yīng)用輔助膠凝材料，提高水穩(wěn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證施工質(zhì)量。其次，嚴(yán)控工程驗(yàn)收程序。水泥碎石基層結(jié)構(gòu)板結(jié)后，具有良好的穩(wěn)定性，若此時(shí)發(fā)現(xiàn)異常狀況難以實(shí)施返工，將增加施工成本，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，所以為保證施工質(zhì)量，需嚴(yán)控各環(huán)節(jié)驗(yàn)收，推行“三檢”制度，保證每個(gè)環(huán)節(jié)施工達(dá)標(biāo)后，方可進(jìn)入下一施工環(huán)節(jié)。每一環(huán)節(jié)施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不同，需嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，特別是養(yǎng)護(hù)工作完成后，要嚴(yán)格依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施驗(yàn)收，如壓實(shí)密度保持在98%，平整度為33m，利用直尺檢查其斷面等[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

水泥穩(wěn)定碎石基層具備較強(qiáng)的強(qiáng)度和承載力，具有較好的板體性、穩(wěn)定性和持久性。因此，為進(jìn)一步保證市政道路施工質(zhì)量，需積極選用抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)，把握施工技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)控施工質(zhì)量，增強(qiáng)道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，以保障行車舒適性及安全性。