公路路面工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)分析

摘要 水泥穩(wěn)定碎石基層作為公路路面的關(guān)鍵承載層，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響路面的整體性能和使用壽命。文章介紹了水泥穩(wěn)定碎石基層的施工流程，闡述了從準(zhǔn)備、拌和、運(yùn)輸、攤鋪到碾壓的各個(gè)施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施。通過案例分析，驗(yàn)證了施工技術(shù)的有效性和可行性，研究成果旨在為同類型公路路面工程的施工質(zhì)量提供一定科學(xué)依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 路面工程；水泥穩(wěn)定碎石基層；施工技術(shù)

中圖分類號(hào) U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2025）04-0061-03

0 引言

在公路路面工程中，水泥穩(wěn)定碎石基層因其良好的力學(xué)性能、穩(wěn)定性和耐久性，被廣泛應(yīng)用于各級(jí)公路的底基層與基層結(jié)構(gòu)中。文章旨在深入剖析水泥穩(wěn)定碎石基層的施工技術(shù)，從材料特性、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝流程到質(zhì)量控制等方面進(jìn)行全面探討，為同類工程提供一定參考價(jià)值。

1 工程概況

宜昌市興山縣G347關(guān)子口至兩河口段養(yǎng)護(hù)工程，起于夷陵區(qū)與興山縣交界處的關(guān)子口，止于興山縣水月寺鎮(zhèn)兩河口，起止樁號(hào)為K1169+766～K1206+456，全長(zhǎng)36.69 km。文章選用工程路面施工中碎石基層施工項(xiàng)目進(jìn)行分析。

2 施工工藝順序

水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝順序見圖1。

3 施工方法

3.1 準(zhǔn)備下承層

在正式攤鋪水泥穩(wěn)定碎石基層之前，為保證基層的堅(jiān)實(shí)度、平整度及厚度滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)已經(jīng)過嚴(yán)格校驗(yàn)并確認(rèn)合格的路床，進(jìn)行準(zhǔn)備與預(yù)處理工作。利用高壓水槍或?qū)Ｓ脼⑺O(shè)備對(duì)路床表面進(jìn)行均勻?yàn)⑺?，使路床表面保持一定的濕?rùn)度，有助于后續(xù)材料的黏結(jié)與密實(shí)。灑水過程中嚴(yán)格控制水量，避免積水。

采用18 t以上的大型振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)濕潤(rùn)后的路床進(jìn)行多遍碾壓。振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)力和壓實(shí)能力，能夠有效改善路床材料的密實(shí)度，減少內(nèi)部孔隙，提高整體承載能力。碾壓過程中，根據(jù)路床的具體情況及設(shè)計(jì)要求，合理設(shè)定壓路機(jī)的振動(dòng)頻率與行走速度，遵循“先輕后重、先慢后快、由低向高、由邊向中”的碾壓原則，路床表面平整、密實(shí)，無輪跡和明顯起伏[1]。

碾壓完成后，使用平地機(jī)對(duì)路床進(jìn)行整形作業(yè)，調(diào)整其橫坡、縱坡及平整度，與周邊路面結(jié)構(gòu)順暢銜接。整形過程中，注意保持機(jī)械的平穩(wěn)操作，避免對(duì)路床造成破壞或留下痕跡。

對(duì)整形后的路床進(jìn)行檢測(cè)與驗(yàn)收。測(cè)量其厚度、平整度、壓實(shí)度等關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)于不符合要求的路段，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

3.2 施工放樣

路床整修完畢，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求后，測(cè)量人員立即放樣，打入路床的中（邊）樁應(yīng)作明顯的標(biāo)志，以避免過往的運(yùn)輸車輛碾壓和碰撞?？刂聘叱痰匿撯F應(yīng)每間隔10 m打入一根，對(duì)于曲線半徑較小的彎道應(yīng)加密鋼釬。架設(shè)基準(zhǔn)鋼絲，用緊線器將鋼絲拉緊，并調(diào)整到正確高程位置[2]。

在基層半幅攤鋪施工中，為確保左右兩幅及上下基層的層間整體性，采取以下技術(shù)措施：沿道路中線對(duì)上下基層實(shí)施錯(cuò)縫搭接，采用鋼模橫向支護(hù)體系進(jìn)行接縫處理。攤鋪及碾壓作業(yè)期間，施工過程中應(yīng)持續(xù)監(jiān)測(cè)三項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)：（1）定位鋼線的張緊度；（2）固定鋼釬的垂直度；（3）支護(hù)鋼模的位移量。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示任何構(gòu)件出現(xiàn)≥3 mm的位移偏差時(shí)，應(yīng)立即啟動(dòng)糾偏程序：現(xiàn)場(chǎng)操作人員須在5分鐘內(nèi)通知測(cè)量工程師，采用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)復(fù)測(cè)后，通過液壓微調(diào)裝置實(shí)施精度補(bǔ)償，確保接縫位置誤差控制在±2 mm以內(nèi)。

3.3 水泥穩(wěn)定混合料拌和

配合比驗(yàn)證與拌和機(jī)調(diào)試數(shù)據(jù)是試驗(yàn)段鋪筑過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在進(jìn)行基層鋪筑之前，通過試驗(yàn)段鋪筑來驗(yàn)證混合料的配合比設(shè)計(jì)是否合理，以及拌和機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是否滿足生產(chǎn)需求，是確保整個(gè)路面工程順利進(jìn)行的重要步驟。

配合比驗(yàn)證的目的是確保所設(shè)計(jì)的混合料能夠在實(shí)際施工中達(dá)到預(yù)期的力學(xué)性能、穩(wěn)定性和耐久性。這一驗(yàn)證過程通常包括試驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)兩個(gè)階段。在試驗(yàn)室階段，會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過調(diào)整水泥、碎石、水等原材料的比例，制備出不同配合比的試樣，并測(cè)試其抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度、水穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)階段，則會(huì)在試驗(yàn)段上鋪設(shè)這些不同配合比的混合料，進(jìn)一步觀察其成型效果、壓實(shí)性能以及與實(shí)際交通荷載的適應(yīng)性。通過對(duì)比分析試驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，最終確定最優(yōu)的配合比方案[3]。

拌和機(jī)調(diào)試過程中，需要收集并記錄拌和機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，如攪拌時(shí)間、攪拌速度、材料投放順序及比例等。同時(shí)，還需定期檢測(cè)拌和機(jī)出料的均勻性、穩(wěn)定性以及含水量等關(guān)鍵指標(biāo)[1]。

試驗(yàn)段鋪筑是在正式進(jìn)行基層鋪筑前，選取一段具有代表性的底基層表面（長(zhǎng)度通常在300～600 m范圍內(nèi)），進(jìn)行實(shí)際鋪筑操作的必要步驟。通過試驗(yàn)段鋪筑，可以全面檢驗(yàn)混合料的配合比設(shè)計(jì)、拌和機(jī)的生產(chǎn)性能以及施工工藝的合理性。

混合料的拌和在中心站集中進(jìn)行，碎石顆粒級(jí)配需要符合預(yù)先設(shè)計(jì)的要求，碎石顆粒級(jí)配（二級(jí)及二級(jí)以下公路）如表1所示。

攤鋪厚度和松鋪系數(shù)針對(duì)不同情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在試驗(yàn)段鋪筑階段，通過對(duì)比實(shí)際攤鋪厚度與壓實(shí)后的厚度，可以計(jì)算出松鋪系數(shù)的實(shí)際值。若松鋪系數(shù)偏離預(yù)期范圍，可能是混合料性能、施工條件或壓實(shí)工藝等因素的變化所致。此時(shí)，應(yīng)對(duì)這些因素進(jìn)行詳細(xì)分析，并采取相應(yīng)的調(diào)整措施。例如，調(diào)整混合料的配合比、改變施工環(huán)境條件、優(yōu)化壓實(shí)機(jī)械的配置和壓實(shí)工藝等，以確保松鋪系數(shù)恢復(fù)到合理范圍內(nèi)。對(duì)于不同種類的混合料，其松鋪系數(shù)可能存在較大差異，需根據(jù)具體材料特性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[4]。

水泥用水泥泵勻速送入；碎石料用裝載機(jī)上料，裝料應(yīng)從不同方位、不同層次進(jìn)行，使裝料顆粒均勻，含水量達(dá)到均衡狀態(tài)；水用水泵電子計(jì)量輸入時(shí)，應(yīng)隨時(shí)測(cè)定碎石混合料的自然含水量，來控制混合料的最佳含水量。此外，要注意混合料的運(yùn)距、天氣氣溫狀況，以此調(diào)整含水量的增減。

混合料應(yīng)拌和均勻，顏色一致，并隨時(shí)和攤鋪現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員保持聯(lián)系，針對(duì)施工過程中混合料出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整。卸料的過程中，自卸汽車在儲(chǔ)料倉下面應(yīng)來回移動(dòng)，最少分三次裝料，保證粗、細(xì)集料裝卸均勻，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3.4 混合料運(yùn)輸

分段堆放的方法在裝車過程中被廣泛應(yīng)用，其核心目的在于通過合理劃分裝載區(qū)域，減少混合料在運(yùn)輸車廂內(nèi)的自由落體距離和相互碰撞，從而有效降低混合料的離析風(fēng)險(xiǎn)。離析現(xiàn)象不僅會(huì)影響混合料的均勻性和一致性，還會(huì)對(duì)后續(xù)攤鋪和壓實(shí)工作的質(zhì)量造成不利影響。

運(yùn)輸車輛在裝車前必須進(jìn)行徹底的清掃。已拌成的混合料應(yīng)盡快運(yùn)往攤鋪現(xiàn)場(chǎng)，以縮短其暴露于外界環(huán)境的時(shí)間，減少因水分蒸發(fā)等原因造成的性能損失。同時(shí)，為了進(jìn)一步保護(hù)混合料，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行必要的覆蓋處理，如使用篷布等遮蓋物，以減緩水分蒸發(fā)速度，保持混合料的濕度和溫度穩(wěn)定性[5]。

在卸料過程中，自卸汽車的后輪與攤鋪機(jī)推滾輪之間的距離控制在20～30 cm之間。這一距離設(shè)置旨在確保自卸汽車在卸料時(shí)不會(huì)與攤鋪機(jī)發(fā)生碰撞，從而避免因碰撞而導(dǎo)致的攤鋪機(jī)失穩(wěn)現(xiàn)象[6]。

3.5 水泥穩(wěn)定混合料的攤鋪

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用半幅式施工方法進(jìn)行施工。為保證連續(xù)攤鋪，運(yùn)料車到場(chǎng)4～5臺(tái)后才開始攤鋪。在攤鋪機(jī)后面設(shè)專人消除粗細(xì)集離析現(xiàn)象。

采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行一前一后同步交錯(cuò)鋪筑的施工工藝。兩臺(tái)攤鋪機(jī)在作業(yè)時(shí)應(yīng)保持一定的間隔距離，通?？刂圃?～8 m之間。重疊的寬度也需嚴(yán)格控制，一般在5～10 cm之間。重疊部分的攤鋪能夠加強(qiáng)接縫處的壓實(shí)效果，減少離析和空洞等質(zhì)量問題的發(fā)生。在交錯(cuò)鋪筑過程中，兩臺(tái)攤鋪機(jī)需保持同步作業(yè)。根據(jù)合理的攤鋪系數(shù)對(duì)攤鋪厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，利用攤鋪機(jī)上的探桿自動(dòng)控制系統(tǒng)來精確控制基層表面的橫縱向坡度，隨著攤鋪長(zhǎng)度的增加，需要及時(shí)對(duì)基層表面的平整度和橫坡進(jìn)行檢查。通常，在攤鋪長(zhǎng)度達(dá)到5 m后，應(yīng)立即使用測(cè)量工具進(jìn)行檢測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正可能存在的問題。根據(jù)攤鋪機(jī)的性能、混合料的特性和施工要求，將行走速度控制在合適的范圍內(nèi)（一般為1～2 m/min）。

為了進(jìn)一步提高攤鋪質(zhì)量，還需注意以下幾點(diǎn)：（1）保持?jǐn)備仚C(jī)的清潔和良好運(yùn)行狀態(tài)，避免因設(shè)備故障或污染而影響攤鋪效果；（2）加強(qiáng)對(duì)混合料的溫度控制，其在攤鋪過程中保持適宜的溫度范圍；（3）加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理和監(jiān)督，確保各項(xiàng)施工措施得到有效執(zhí)行。

3.6 水泥穩(wěn)定混合料的碾壓

攤鋪整形作業(yè)完成后，隨即進(jìn)入碾壓階段。在碾壓過程中，需根據(jù)路段特點(diǎn)選擇合適的壓路機(jī)及碾壓方式。

對(duì)于直線段，碾壓作業(yè)通常從邊緣區(qū)域開始，逐漸向路中心推進(jìn)，采用輕型壓路機(jī)進(jìn)行初步靜壓。此過程有助于初步穩(wěn)定混合料，并為后續(xù)的重型振動(dòng)碾壓打下基礎(chǔ)。在超高段（即路面存在橫坡的路段），碾壓方向應(yīng)調(diào)整為從內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行，以適應(yīng)路面的坡度變化，碾壓效果均勻一致[7]。

在碾壓過程中，無論是輕型壓路機(jī)還是重型振動(dòng)壓路機(jī)，保證碾壓輪的重疊寬度，以消除碾壓盲區(qū)，提高整體壓實(shí)效果。輕型壓路機(jī)靜壓時(shí)，一般重疊1/2輪寬，當(dāng)后輪完全覆蓋已壓區(qū)域時(shí)，即視為完成一遍碾壓。重型振動(dòng)壓路機(jī)在振壓時(shí)，重疊寬度應(yīng)增加至2/3輪寬，以提高壓實(shí)效率。同時(shí)，根據(jù)壓路機(jī)的性能和路面材料的特點(diǎn)，合理控制碾壓速度，一般碾壓速度為1.5～1.7 km/h，碾壓速度為2.0～2.5 km/h[8]。

從混合料拌和開始到碾壓結(jié)束，整個(gè)施工過程在規(guī)定的時(shí)間（通常為4 h）內(nèi)完成，以避免混合料因放置時(shí)間過長(zhǎng)而導(dǎo)致性能下降。在靠近鋼模的邊緣區(qū)域（約0.5～1.0 m處），由于壓路機(jī)難以直接碾壓到位，因此需采用小型碾壓機(jī)具進(jìn)行補(bǔ)充碾壓達(dá)到足夠的密實(shí)度。

碾壓完成后，需及時(shí)對(duì)路面進(jìn)行檢測(cè)，主要指標(biāo)包括壓實(shí)度、平整度等。這些檢測(cè)數(shù)據(jù)將為評(píng)估路面施工質(zhì)量提供依據(jù)，并指導(dǎo)后續(xù)的養(yǎng)護(hù)和維修工作。

3.7 橫向接縫處理

水泥穩(wěn)定碎石基層（簡(jiǎn)稱水穩(wěn)層）端頭與后續(xù)鋪設(shè)部分的銜接，采用一種特殊的接縫處理技術(shù)。具體步驟如下：

在距離已鋪設(shè)完成的水穩(wěn)層端頭約2～3 m的位置，使用專業(yè)工具垂直于道路中心線進(jìn)行橫向開槽。將與水穩(wěn)層等厚度的方木埋入槽內(nèi)。對(duì)端頭區(qū)域進(jìn)行碾壓作業(yè)。方木的存在能夠有效防止壓路機(jī)在碾壓過程中直接接觸到接縫處，從而避免了接縫處因過度碾壓而出現(xiàn)的破損或不平整現(xiàn)象。當(dāng)端頭區(qū)域的碾壓作業(yè)完成后，需將方木一側(cè)多余的混合料仔細(xì)清除干凈。在接縫前，將方木從槽內(nèi)移除，使用新的混合料進(jìn)行接縫作業(yè)。新舊混合料之間的搭接緊密、平整，無明顯的接縫痕跡。接縫作業(yè)完成后，及時(shí)對(duì)接縫處進(jìn)行檢測(cè)，主要檢查其平整度、密實(shí)度以及與其他部分的連接情況。如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行修復(fù)和處理。

4 質(zhì)量檢測(cè)

質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目包括壓實(shí)度、厚度和強(qiáng)度等指標(biāo)，詳情見表2所示。

壓實(shí)度的檢測(cè)通常要求達(dá)到設(shè)計(jì)指定的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，如95%的Proctor密度。同時(shí)，在厚度控制上，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)往往規(guī)定了具體的范圍，比如以200 mm為中心，允許有±10%的偏差。此外，強(qiáng)度測(cè)試要求在不同齡期（如3 d、7 d和28 d）下的抗壓強(qiáng)度均能滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

公路路面工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)具有材料來源廣泛、施工工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量可控性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。施工過程包括拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓及接縫、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)。拌和過程應(yīng)采用強(qiáng)制式拌和機(jī)，拌和均勻；運(yùn)輸過程中要防止漏料和離析，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成從出料到鋪筑的全過程；攤鋪前需檢查路基狀況，使用合適的攤鋪機(jī)進(jìn)行均勻連續(xù)攤鋪；碾壓作業(yè)則需選擇合理的壓路機(jī)組合和碾壓速度。

在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，如壓實(shí)度、厚度、強(qiáng)度等。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取有效措施進(jìn)行整改。例如，壓實(shí)度檢測(cè)可采用灌砂法或核子密度儀等方法進(jìn)行；厚度檢測(cè)使用測(cè)量工具對(duì)攤鋪層進(jìn)行隨機(jī)檢測(cè)；強(qiáng)度測(cè)試在規(guī)定齡期（如3 d、7 d和28 d）下進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

嚴(yán)格的質(zhì)量控制、規(guī)范的施工工藝以及不斷的技術(shù)優(yōu)化和管理提升，可為公路路面的施工質(zhì)量及長(zhǎng)期使用提供堅(jiān)實(shí)的保障。

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收稿日期：2024-08-14

作者簡(jiǎn)介：黃明華（1981—），男，本科，工程師，研究方向：公路與橋梁。