市政道路施工水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術

文／劉麗麗 菏澤市市政工程管理處 山東菏澤 274000

引言：

在市政道路工程建設中，為了給人們帶來良好的出行體驗，促進城市發(fā)展，對施工單位的專業(yè)能力提出了越來越高的要求。水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術的利用可以顯著提升施工進度，加強道路承載能力，延長道路使用年限，為人們出行和城市發(fā)展提供有力支持，這種優(yōu)良的材料在水泥混凝土路面基層及各級瀝青路面基層利用較多，以下對相關內容進行分析。

1、水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術概述

1.1 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術內涵

水泥穩(wěn)定碎石主要使用粗粒土和中粒土，其中粗粒土的顆粒最大粒徑在50mm 之內，并且小于40mm 的顆粒含量至少達到85%；中粒土顆粒的最大粒徑在30mm 之內，并且小于20mm 的顆粒含量至少達到85%，之后得到的混合料就是水泥穩(wěn)定碎石。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工期間，利用的骨料為級配碎石，之后利用灰漿等材料填補碎石縫隙，以此提升結構內部穩(wěn)定性以及路面的抗凍能力。對于水泥穩(wěn)定碎石基層技術來說，主要利用嵌擠原理促進碎石與水泥砂漿的凝結，提升道路穩(wěn)定性，需要說明的是，在具體施工過程中不管是碎石結構還是碾壓強度，都會對施工質量產(chǎn)生影響。

1.2 水泥穩(wěn)定碎石施工流程

水泥穩(wěn)定碎石施工技術的主要施工流程為攪拌、攤鋪、壓實、養(yǎng)護。通常情況下，水泥穩(wěn)定碎石初期強度較大，隨時間推移，水泥穩(wěn)定碎石的強度進一步加強，加之骨料多為級配碎石，堆積后可形成嵌擠結構，這種穩(wěn)定的框架結構可以有效提升路面結構穩(wěn)定性，并且碎石骨料之間的間隙使用灰漿填補，由此提升碎石的抗?jié)B透性、抗壓性和抗凍性。在市政道路工程建設過程中，水泥穩(wěn)定碎石工藝流程包括材料準備、測量放樣、原材料配比、混合料運輸、攤鋪、檢測以及后續(xù)的養(yǎng)護，每個環(huán)節(jié)都需要加以重視。

1.3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術特點

水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術是一項在道路基層處理中具有突出優(yōu)勢的技術，主要可歸納為以下幾個方面：（1）施工所用原材料簡單。其所用的材料主要有水泥、粗細集料等。在水泥的選擇方面，對于一般工程可直接選用硅酸鹽水泥；而粗細集料主要采用人工碎石與石屑等，其制備與獲取十分便捷，儲量豐富。但應注意，在實際的道路工程中，材料的選擇應根據(jù)項目實際情況來確定，且考慮到各項材料的質量，避免由于材料質量不符合要求、種類有限導致的施工效果不佳。（2）施工操作簡便。在水泥穩(wěn)定碎石施工時，操作相對比較簡單。在水泥穩(wěn)定碎石施工過程中，涉及許多機械設備的投入，智能化、自動化程度比較高，這對于實現(xiàn)施工作業(yè)的規(guī)范化、高效化提供了有力的支持，同時也能夠很好地保障施工安全性。（3）施工質量可控性比較好。該技術能夠為道路工程后續(xù)建設提供高強度、穩(wěn)定的基層，同時在抗?jié)B、抗凍方面表現(xiàn)十分突出。

2、城市道路基層施工要求

城市道路是市政重要的配套設施。根據(jù)以往的施工管理經(jīng)驗，城市道路施工應遵循兩點基本要求：一是降低其對環(huán)境的影響。在進行道路工程施工時，必須要考慮對周邊環(huán)境的影響。這些指標包括工程對沿線植被、景觀的影響，施工期間噪聲、揚塵、廢水、建筑垃圾等是否管理得當?shù)?。二是達到道路基層的質量要求。（1）剛度與強度的要求。道路在施工完成后需要承受大量的車輛及行人的荷載。因而基層必須要滿足該道路的最大荷載要求，且能夠承受車輛及行人反復作用對其的影響，避免基層因為剛度及強度不足而產(chǎn)生殘余變形、疲勞彎拉的現(xiàn)象。（2）水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性的要求。在城市道路的使用過程中，其表面會存在大量的路表水，它會通過毛細作用進入土基或者路面結構層，使得這些層面長期處于潮濕的狀態(tài)，若基層的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性差，則會造成基層的整體剛度及強度下降，影響該道路的使用。（3）抗沖刷能力和抗裂性能的要求。根據(jù)氣候條件的不同，道路需要承受不同強度的水流沖刷。在沖刷作用的影響下，若基層的穩(wěn)定性不足，則會產(chǎn)生脫空，進而產(chǎn)生路面坍塌等情況。另外，水泥穩(wěn)定碎石基層材料受溫度和濕度變化的影響會產(chǎn)生一定拉應變，若拉應變超出了材料能夠承受的范圍，則會導致基層開裂。所以，必須嚴格控制水泥穩(wěn)定碎石基層的水分散失，有效消除干縮裂縫。

3、市政道路施工水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術運用

3.1 前期準備

首先，在施工前期的準備過程中，要根據(jù)水泥施工方案的設計要求，嚴格按照混合原料的要求選定材料，應選擇高強度且形狀有規(guī)律的砂礫石，且碎石粒徑不超過31mm，壓碎值不超過28%，有機物含量小于2%，道路施工主要使用的是硅酸鹽水泥，硅酸鹽含量低于0.25%，在嚴格控制品質的基礎上，初凝時間不小于4h，終凝時間應6 ～10h 之間，以保證基層工程的質量水平。相應地，應通過加強試驗確定水泥的施用量和含水量，還要根據(jù)施工地區(qū)的氣候情況和溫濕度條件確定水泥的用量，例如：當水泥穩(wěn)定碎石骨料進入固化狀態(tài)后，會進行水化反應，極易受外部溫度的影響，當溫度持續(xù)升高，水泥的內部水化反應速率也會隨之加快，據(jù)試驗顯示，外部溫度每上升10℃，水化速率就會提升70%。還要合理控制水泥材料的使用量，以減少碎石基層收縮和龜裂的幾率。其次，為了確?；旌喜牧暇鶆蛞恢?，要根據(jù)水泥原料的組織和性質，合理把握各類原料混合的時間和頻率，一般情況下，會選擇20 個樣品進行篩選，以此來進一步確定碎石含量之間的差異性，檢查好攪拌設備的狀態(tài)后，把握好水泥碎石基層材料的攪拌時間，做好材料的準備。最后，還要做好下承層的準備，工作人員在正式開展水泥穩(wěn)定碎石操作前，應徹底清潔下承層，確保將零散的材料和雜物及時清除干凈，保證后續(xù)攤鋪的下承層表面濕潤。

3.2 施工放樣

除了做好材料設備的前期準備，還要做好水泥穩(wěn)定碎石基層施工的放樣工作，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，做好相應的樣本設置施工，以此來保證大型市政施工現(xiàn)場的安全性和穩(wěn)定性。例如，在市政道路的建設中，有很大幾率會出現(xiàn)路面地基下沉的問題，在施工前，必須對實際的施工環(huán)境進行充分的質量檢測，當出現(xiàn)地基凹陷的情況時，在施工作業(yè)中可以采用中樁搭建的方法，在底基層安設中線、邊線，可以每25m 設置一個中樁，在曲線可以每12m 設定一個標記，同時在外緣部分0.5m 處設置指示標樁。在恢復中線后，還可以開始設計標樁，并在標樁上體現(xiàn)基層松鋪的厚度和基層高度，進而確定傳感導線的直徑為0.3 ～0.6m。同時，還要結合路面設計圖，在中心兩側設計標樁，進一步提升碎石基層的平整度，確保厚度和高度能夠滿足相關質量工藝標準。

3.3 混合料配制

水泥穩(wěn)定碎石混合料是直接決定施工質量的關鍵，需要引起重視并加強管理，重點關注混合料的配比、攪拌和運輸。首先，混合料的配比應根據(jù)工程實際需求與環(huán)境來確定，經(jīng)過反復的計算、核查得到最終配合比，并在正式配制前開展試驗來檢測其各項性能是否與設計相符，保證配合比設計能夠滿足施工的實際需要。其次，在混合料的攪拌過程中可以采用預先、集中的方式來完成混合料制備，且在制備過程中應將機械的運轉維持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，并對拌和時間進行控制。操作人員在拌和的同時關注混合料的狀態(tài)，根據(jù)顏色、流動性等指標來判斷混合料的狀態(tài)，并以此決定添加其他材料的時間與用量。當混合料的攪拌工序結束后，應立即對其質量、性能展開檢測，判斷其是否符合設計要求，只有滿足要求的材料方可用于道路施工。

3.4 混合料運輸

混合料運輸過程中，需要使用專用的運輸車輛，裝料時間控制在3 ～6min，需要對材料表面進行覆蓋，過磅時間控制在6min，裝料工作中需要對運輸車輛進行前后移動，防止混合材料出現(xiàn)離析情況。裝料工作結束后需要在表面鋪一層帆布，防止混合材料水分大量流失?；旌狭铣鰪S之后，需要填寫材料的出廠信息，主要包含材料規(guī)格、材料數(shù)量、運輸車輛信息、運輸車輛噸位以及材料的出廠時間等，并且在施工材料送達施工現(xiàn)場之后，計算材料的運輸時間情況，判斷是否存在運輸延遲等各種問題，保證混合料不會出現(xiàn)比較嚴重的性質變化。對于運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的原材料，如果存在比較嚴重的質量問題必須及時調換。在材料的裝卸工作中，需要由專業(yè)的人員現(xiàn)場指揮，并且需要保證材料、運輸車輛和材料攤鋪機械設備之間形成對接，避免出現(xiàn)材料掉落等情況。

3.5 攤鋪

第一，在攤鋪時應選擇大功率攤鋪機進行一次性的攤鋪，并搭配大型自卸汽車順利輸送到施工現(xiàn)場，在正式攤鋪前還要對下承層進行灑水，以提高表面的濕潤度。第二，在攤鋪好第一層鋪筑時，要在表面結構層完全變干后再鋪設第二層，以此往復，直到達到設計厚度為止。第三，在穩(wěn)定碎石的基層下承層，還要保持其表面的堅實度和平整度，保證不存在軟弱地帶和松散材料，保證攤鋪滿足施工的實際要求，并及時對基層洞坑進行填補，使松鋪系數(shù)保持在1.24 ～1.27 的范圍內。另外，為了避免出現(xiàn)橫線的接縫，在攤鋪時還要用兩臺以上的攤鋪設備，設備前后距離控制在6 ～10m 范圍內，行進速度6 ～9m/min。考慮到基準鋼絲繩垂度對平整度的干擾，還要合理縮短鋼樁垂直方向的距離，曲線距離5m，直線10m。

3.6 碾壓

在碾壓施工的過程中，要從碾壓工作的試驗入手，進一步確定碾壓所需的時間，確?？茖W的組織和部署。除此之外，還要確定碾壓的實際面積，工程建設人員要明確標出各個需要碾壓路段的連接區(qū)域，嚴格要求不同連接區(qū)域的壓實度和密度，保證滿足碎石基層施工的相關要求，可先用振動式壓路機進行靜態(tài)穩(wěn)定一遍，待中下層達到壓實需要后，再用三輪壓路機碾壓數(shù)遍，保證路面達到無痕的效果。相應地，施工建設單位還要配備專門的碾壓質檢人員，及時查缺補漏，加強對碾壓后標高的復檢，糾正在施工環(huán)節(jié)中的偏差，盡快補壓1 ～2 次。在第一車料攤鋪之前，要在熨平板底部放置適當數(shù)量墊木塊，以確保攤鋪高度達到松鋪層高度。初壓時，應選擇1 臺單鋼輪壓路機前后振1 遍，速度在1.5 ～1.8km/h 范圍內；復壓時應選擇2 臺單鋼輪壓路機，前后2 遍，振速在2.0 ～2.4km/h 之間；終壓是采用1 臺雙壓輪壓路機靜壓1 遍，以達到光面效果。在碾壓時，還要充分結合現(xiàn)場氣溫情況和試驗數(shù)據(jù)確定碾壓段長度，當施工現(xiàn)場氣溫較低時，水分的蒸發(fā)速度也會比較慢，為了保證碾壓效果，可以適當延長碾壓段的長度，在40 ～45m 為最佳，能夠有效避免平整度較差的問題。反之，當現(xiàn)場氣溫較高時，水分的蒸發(fā)較快，可以適當縮小碾壓段的長度。

3.7 養(yǎng)護處理

為了保證施工面的整體穩(wěn)定性，必須做好養(yǎng)護處理，需要遵循以下幾個方面原則：（1）每一段基層壓實程度經(jīng)過檢測符合工程施工標準之后，在表面鋪蓋一層土工布材料，同時進行灑水養(yǎng)生。（2）在基礎面養(yǎng)護處理工作中，除了必要的灑水車輛可以在封閉段內通行，其他車輛不能在其中行駛，并且灑水車輛在灑水過程中的行駛速度不能超過20km/h，要保證整個灑水工作緩慢均勻，不能出現(xiàn)急剎車或者緊急掉頭等問題，避免對基礎面的平整度造成不良影響。（3）在養(yǎng)護工作中需要增配專業(yè)工作人員，對整個工作現(xiàn)場進行監(jiān)管，對養(yǎng)護過程中的重要信息進行記錄，其中主要包含路面的養(yǎng)護工作時間、路面灑水工作頻率等。路面養(yǎng)護時間需要超過7d，每天實際灑水次數(shù)要根據(jù)外部的環(huán)境條件來調整，要保證基礎施工面始終處于一種相對濕潤的狀態(tài)，避免產(chǎn)生干縮裂縫情況。

3.8 質量檢測

水泥穩(wěn)定碎石層和底積層施工過程中，由于半剛性基層的剛度和強度會隨著時間延長而增大，所以在基層施工完成一段時間后，彎沉也會增長，并且檢測難度較大。此外，由于水泥穩(wěn)定碎石骨料為級配碎石，所以需要使用一定量的水泥進行填充并攤鋪壓實。

4、水泥穩(wěn)定碎石基層施工質量控制措施

4.1 減少離析現(xiàn)象

離析問題是水泥穩(wěn)定碎石基層施工中最為常見的質量問題，很容易導致粗集料之間缺乏細集料填充，進而影響基層的強度。在離析部位，其結構一般具有粗集料多、空隙大的特點，在車輛、行人等載荷的作用下，往往會發(fā)生破碎，導致其完整性遭到損壞。同時，在離析問題嚴重的部位，考慮到空隙較大的影響，其密度也會有所下降，在積水的作用下很容易發(fā)生滲透，導致基層結構損壞，使強度和穩(wěn)定性下降，尤其是在上部荷載水平超出設計的情況下更容易產(chǎn)生破壞，影響路面的平整度。為了降低離析現(xiàn)象的發(fā)生，應當做好以下措施：強化原材料質量控制，尤其是應注重集料的選擇，強化整體質量控制；通過反復試驗確定最佳的骨料級配，集料粒徑應滿足相應的規(guī)范要求。

4.2 做好接縫處理

施工時對于水泥穩(wěn)定碎石基層接縫應采取合適的方式進行處理，如果路面寬度過大，應采用兩臺攤鋪機對其進行平行攤鋪，避免出現(xiàn)縱向接縫問題。而當基層寬度過大時，應選取分幅方式進行施工，布設適量模板。在橫向接縫中需格外注重接茬處理作業(yè)，應進行切齊處理，墊方木做好保護。

結語：

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石基層技術是市政道路建設項目中的重點技術，也是保證施工質量的重要手段。因此，在施工的過程中必須優(yōu)化路基路面的施工技術，開展高質量施工。相關的建設施工單位不僅要把握水泥穩(wěn)定碎石基層技術的要點、特點、加強材料的質量控制，還要從技術應用的各環(huán)節(jié)入手，落實相應的要求和標準，加強養(yǎng)護，切實提高市政道路建設工程的質量水平。