水泥穩(wěn)定碎石在市政道路基層施工技術(shù)的應(yīng)用

唐晨

【摘要】本文首先闡述了水泥穩(wěn)定碎石層基層概述，接著分析了水泥穩(wěn)定碎石層基層施工工藝，最后對(duì)水泥穩(wěn)定碎石裂縫的成因及預(yù)防措施進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】市政道路;水泥穩(wěn)定碎石

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石或礫石適用于各種交通荷載等級(jí)的基層和底基層，適用道路等級(jí)廣，施工工藝成熟，整體性好，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐水性等性能，且其初始強(qiáng)度高，且隨齡期增長(zhǎng)，因此本文以市政道路水泥穩(wěn)定級(jí)配基層為主要研究對(duì)象。

1、水泥穩(wěn)定碎石層基層概述

水泥穩(wěn)定碎石時(shí)，級(jí)配碎石骨料之間的空隙被以水泥為代表的膠凝材料和以砂漿為代表的砂漿材料有效填充，上述三種材料在水泥砂漿固化過(guò)程中共同形成板狀結(jié)構(gòu)。水泥穩(wěn)定碎石基層是用水泥穩(wěn)定碎石鋪成的道路基層。實(shí)驗(yàn)證明，水泥穩(wěn)定碎石基層不僅在施工完成后的初期強(qiáng)度較高，而且隨著時(shí)間的推移有緩慢增加的趨勢(shì)。因此，它以其高穩(wěn)定性、抗凍性、抗?jié)B性等性能指標(biāo)在市政道路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。

水泥穩(wěn)定碎石基層還具有以下特點(diǎn)：一是加工水泥穩(wěn)定碎石所需的原材料來(lái)源廣泛，使得水泥穩(wěn)定碎石加工企業(yè)遍布長(zhǎng)江南北，產(chǎn)品價(jià)格低廉，可以廣泛應(yīng)用于市政道路工程。其次，水泥穩(wěn)定碎石基層初凝后強(qiáng)度跳高，非常符合我國(guó)市政道路建設(shè)對(duì)工期的要求，養(yǎng)護(hù)7天才能獲得2.0mpa的強(qiáng)度指標(biāo)。第三，隨著半自動(dòng)攤鋪機(jī)和各種碾壓設(shè)備的發(fā)展，水泥穩(wěn)定碎石基層的施工速度大大提高。第四，在加工水泥穩(wěn)定碎石時(shí)，只需根據(jù)配比公式調(diào)整水泥、砂漿、石料等原材料的配比，即可獲得相應(yīng)強(qiáng)度的水泥穩(wěn)定碎石，從而進(jìn)一步拓寬材料的適用性。

水泥穩(wěn)定碎石雖然有這樣的優(yōu)點(diǎn)，但在使用中也存在一些問(wèn)題，如基層表面磨損嚴(yán)重、骨料剝落、收縮裂縫等，這些都與水泥穩(wěn)定碎石基層施工中控制不嚴(yán)有關(guān)。

2、施工工藝

2.1拌和

WDB600振動(dòng)混合設(shè)備用于混合混合物。在攪拌過(guò)程中，嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制各種材料的比例和質(zhì)量，并指派相應(yīng)的專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)督，確保粗骨料完全包裹。根據(jù)施工區(qū)域的環(huán)境條件，嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間和溫度，適當(dāng)調(diào)整用水量，確保攪拌均勻。

2.2運(yùn)輸

運(yùn)輸前，必須保持車廂整潔。運(yùn)輸過(guò)程中，每節(jié)車廂都要全程監(jiān)控，確保勻速運(yùn)行。車廂到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)依次卸載，并分階段緩慢提升，以避免混合料離析。

2.3攤鋪

雙攤鋪機(jī)用于鋪設(shè)工程。在施工過(guò)程中，每臺(tái)攤鋪機(jī)應(yīng)分開一定的距離，以避免顛簸。攤鋪機(jī)的行駛速度應(yīng)控制在1.5m/min左右。道路的高度和厚度應(yīng)通過(guò)鋼絲和滑靴來(lái)控制。夯錘的頻率應(yīng)控制在12Hz。在整個(gè)攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)應(yīng)避免突然剎車。停車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，需安排橫縫，并提供相應(yīng)專業(yè)人員檢查鋪好的路面，及時(shí)修復(fù)質(zhì)量問(wèn)題。

2.4碾壓

（1）使用1～2臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)和2～3臺(tái)18～25t三輪壓路機(jī)及時(shí)碾壓。振動(dòng)壓路機(jī)如圖1所示。方法是用振動(dòng)壓路機(jī)靜穩(wěn)一次，然后振動(dòng)碾壓（使中、下層達(dá)到壓實(shí)度），最后用三輪壓路機(jī)達(dá)到要求的壓實(shí)度，保證表面無(wú)車轍（碾壓次數(shù)和方法由試驗(yàn)段確定）。攤鋪和碾壓現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)派專人檢查和修補(bǔ)缺陷：測(cè)量人員應(yīng)密切注意現(xiàn)場(chǎng)，并經(jīng)常檢查攤鋪和碾壓后的標(biāo)高（左、中、右），及時(shí)糾正施工中的偏差。（2）隱形大料窩點(diǎn)和含水量超限點(diǎn)，并更換合格材料。使用混合好的水泥碎片仔細(xì)修補(bǔ)表面的粗糙部分。攤鋪機(jī)暫停和碾壓造成的袋和脊是用鐵夯手動(dòng)夯實(shí)的。用3m直尺逐段測(cè)量平整度，發(fā)現(xiàn)異常立即處理。快速檢測(cè)壓實(shí)度，壓實(shí)不足盡快補(bǔ)壓?？刂茐簩?shí)度時(shí)，一定要留有余地，盡量按1～2遍，自檢時(shí)控制壓實(shí)度增加一個(gè)百分點(diǎn)。

2.5養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)時(shí)，首先用麻布覆蓋施工基層表面。為避免水泥穩(wěn)定碎石失水，應(yīng)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，灑水量根據(jù)周圍氣候環(huán)境控制，防止因溫度變化過(guò)大而產(chǎn)生溫度收縮裂縫，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在7d以上。在維修期間，應(yīng)嚴(yán)格控制施工段的交通，以減少車輛荷載對(duì)施工段的影響。

2.6質(zhì)量檢測(cè)

對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石基層和底基層，屬于半剛性基層，半剛性基層通常具有剛度和強(qiáng)度會(huì)隨著時(shí)間的增加而增加的特點(diǎn)。由于其不斷增加的特點(diǎn)，很難開展檢查工作。即使今天不合格，過(guò)幾天也有可能通過(guò)檢驗(yàn)，所以一般不會(huì)檢測(cè)到撓度。

水泥穩(wěn)定碎石主要采用級(jí)配碎石作為骨料，用一定量的砂漿和膠凝材料填充骨料的空隙，根據(jù)相應(yīng)的前期和案例進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)。混凝土壓實(shí)度與密實(shí)度基本一致，強(qiáng)度主要取決于碎石之間的嵌擠打結(jié)原理，有足夠的砂漿填補(bǔ)骨料空隙。剛開始強(qiáng)度高，同時(shí)強(qiáng)度會(huì)在齡期增長(zhǎng)過(guò)程中逐漸形成板塊，從而提高自身強(qiáng)度，具有良好的抗凍性和抗?jié)B性。

3、水泥穩(wěn)定碎石裂縫的成因及預(yù)防措施

3.1水泥穩(wěn)定碎石裂縫的成因

施工區(qū)域晝夜溫差大，水泥穩(wěn)定碎石半剛性材料在熱脹冷縮作用下體積不斷變化，材料內(nèi)部固體、液體、氣體的溫度收縮系數(shù)不同，因此顆粒隨著溫度的變化不斷膨脹收縮產(chǎn)生裂縫。此外，混合料離析、車輛荷載、施工工藝、養(yǎng)護(hù)工藝等因素也會(huì)導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生裂縫。

3.2水泥穩(wěn)定碎石裂縫的預(yù)防措施

為防止水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生裂縫，應(yīng)合理設(shè)計(jì)配合比，通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)確定水泥用量，盡量選用初凝和終凝時(shí)間較長(zhǎng)的水泥。同時(shí)，控制細(xì)骨料和礦粉的用量，控制原材料質(zhì)量，嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)計(jì)骨料配比。在攤鋪和碾壓過(guò)程中，車輛應(yīng)緩慢勻速行駛，盡量減小裝載樁的高度，嚴(yán)格控制碾壓時(shí)間，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件適當(dāng)增加或減少礫石表面的水分。

結(jié)語(yǔ)：

基層作為路面結(jié)構(gòu)層的重要組成部分，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)整條道路的質(zhì)量起著決定性的作用。半剛性基層材料在我國(guó)公路建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛，水泥穩(wěn)定碎石基層混合料在半剛性基層材料中應(yīng)用廣泛。該技術(shù)能有效降低施工成本，具有良好的抗疲勞性和整體性，施工工藝簡(jiǎn)單。然而，由于施工工藝的限制，水泥穩(wěn)定碎石基層容易出現(xiàn)裂縫和變形，嚴(yán)重影響道路質(zhì)量。

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