公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)探究

李金濤武斌

（1.南召縣公路管理局 河南南陽(yáng) 474650 2.南召縣通達(dá)公路工程有限公司 河南南陽(yáng) 474650）

1 水泥穩(wěn)定碎石材料的簡(jiǎn)單介紹

水泥穩(wěn)定碎石基層的原材料有級(jí)配碎石、水泥和水三種，先經(jīng)過(guò)路拌或是集中廠拌、再鋪攤路壓、最后保濕養(yǎng)生，最后得到這一新型的路面基層形式。盡管水泥碎石作為半剛性的無(wú)機(jī)結(jié)合類(lèi)穩(wěn)定材料，抗凍性、水穩(wěn)定性、板體性和力學(xué)性能十分地優(yōu)秀，但是在基層施工時(shí)，受到施工工藝或是原料質(zhì)量的影響，致使在施工結(jié)束后，出現(xiàn)了許多影響路面強(qiáng)度結(jié)構(gòu)和行車(chē)舒適安全的質(zhì)量問(wèn)題。所以，作為相關(guān)工作人員，要做好對(duì)公路工程的水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)進(jìn)行探究，以便控制好對(duì)公路工程基層施工的質(zhì)量，提高公路建設(shè)的整體水平，保障行車(chē)安全。

2 控制原材料質(zhì)量

2.1 集料

依靠集料間的嵌擠作用，水泥穩(wěn)定碎石材料才擁有如此高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所以要針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石粗集料的堅(jiān)固性、磨光值、壓碎值、顆粒粒徑等開(kāi)展檢測(cè)試壓；而針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的細(xì)集料，要進(jìn)行硫酸鹽含量、有機(jī)物含量、針片狀含量、表觀密度、細(xì)集料塑性指數(shù)、均勻系數(shù)和粒徑等指標(biāo)的檢測(cè)試驗(yàn)工作，以保證公路工程水泥穩(wěn)定碎石基礎(chǔ)施工的原材料滿(mǎn)足相關(guān)質(zhì)量要求。

2.2 水泥

水泥在水泥穩(wěn)定碎石材料中的作用是充當(dāng)穩(wěn)定劑。要對(duì)水泥的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間、強(qiáng)度和安定性等指標(biāo)，按照嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范來(lái)開(kāi)展檢測(cè)控制，嚴(yán)禁使用受潮或變質(zhì)的水泥材料來(lái)進(jìn)行公路工程水泥穩(wěn)定碎石基礎(chǔ)施工，以便確保水泥穩(wěn)定碎石原材料質(zhì)量。對(duì)于水泥材料的選擇，最好采用強(qiáng)度等級(jí)為R32.5的火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。

2.3 水

為了避免水泥穩(wěn)定碎石質(zhì)量受到水中雜質(zhì)的影響，需要對(duì)水中的氯離子含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石原材料拌制用水的清潔無(wú)污染。

3 水泥穩(wěn)定碎石的配比設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定碎石的配比階段，需要重點(diǎn)控制水泥穩(wěn)定碎石的施工和易性、抗沖刷能力、變形干縮、溫縮和穩(wěn)定性等指標(biāo)。當(dāng)前，我國(guó)主要是根據(jù)《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E51-2009）來(lái)進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層的設(shè)計(jì)配比的。①成型試件使用的是振動(dòng)實(shí)驗(yàn)法；②水泥穩(wěn)定碎石的標(biāo)準(zhǔn)密度采用的是振動(dòng)成型試件的最大干密度；③選擇滿(mǎn)足實(shí)際需求的設(shè)計(jì)配合比，還需要按照無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)法來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。

要在水泥穩(wěn)定碎石配比設(shè)計(jì)階段注意控制以下幾方面的因素，才能避免水泥穩(wěn)定碎石出現(xiàn)干縮裂縫或是溫縮裂縫：①要在滿(mǎn)足級(jí)配要求的前提下，盡量限值粉料和粒徑小于0.075mm的細(xì)集料用量；②要在滿(mǎn)足水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度的前提下，對(duì)水泥的用量上限盡量地控制；③要在水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度無(wú)法滿(mǎn)足要求的情況下，盡量使用更換原材料或是調(diào)整級(jí)配的方法，盡量避免依靠?jī)H僅增加水泥用量的方法來(lái)提高水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度，還要控制水泥的用量在3～6%之間。

4 水泥穩(wěn)定碎石的攪拌與生產(chǎn)

（1）對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石的拌和法選擇，目前最主要的有中心站集中廠拌法與路拌法兩種水泥穩(wěn)定碎石拌和法，而多使用中心站集中廠拌法來(lái)生產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石，以便在進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層施工的過(guò)程中控制質(zhì)量。

（2）要結(jié)合施工進(jìn)度和施工能力來(lái)綜合選擇拌和設(shè)備。為確保精準(zhǔn)控制水泥穩(wěn)定碎石原材料的添加量，必須要給水泥穩(wěn)定碎石基層拌和站配備自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，按照配合比嚴(yán)格把好供料拌和關(guān)。

此外，拌和站操作人員和試驗(yàn)檢測(cè)工作人員，要在生產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石的過(guò)程中相互協(xié)調(diào)，結(jié)合實(shí)際的天氣與環(huán)境狀況，動(dòng)態(tài)地控制調(diào)整水泥穩(wěn)定碎石的用水量。

（3）應(yīng)當(dāng)要在生產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石的過(guò)程中，經(jīng)常試驗(yàn)檢測(cè)水泥穩(wěn)定碎石的級(jí)配、含水量、水泥劑量、混合料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和混合料的均勻性等指標(biāo)，以便保證其材料滿(mǎn)足該公路工程的施工要求。

5 公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工作業(yè)

5.1 基層施工準(zhǔn)備

水泥穩(wěn)定碎石基層施工的前期準(zhǔn)備工作，主要有水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的測(cè)量放樣和質(zhì)量檢測(cè)工作。

公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的質(zhì)量檢測(cè)工作主要包括下面七大重點(diǎn)：①是否完善路基的臨時(shí)排水系統(tǒng)；②是否穩(wěn)定了路基的沉降；③是否滿(mǎn)足了路基頂面的高程要求；④是否滿(mǎn)足了路基壓實(shí)度的設(shè)計(jì)要求；⑤是否滿(mǎn)足了路基頂面的回彈模量要求；⑥是否滿(mǎn)足路拱坡度設(shè)計(jì)要求；⑦是否平整路基表面。水泥穩(wěn)定碎石基層的施工作業(yè)，要在各項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)合格之后才可開(kāi)始。

在水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的施工質(zhì)量檢測(cè)完成之后，開(kāi)展下承層的測(cè)量放樣工作。不僅要在在下承層上，每間隔15～20m，便設(shè)置一個(gè)中樁指示，還要在路面基層的邊緣兩側(cè)設(shè)置指示樁來(lái)標(biāo)示水泥穩(wěn)定碎石的標(biāo)高，以便為之后攤鋪水泥穩(wěn)定碎石工作做好前期準(zhǔn)備工作。

5.2 混合料拌合與運(yùn)輸

在完成基層施工準(zhǔn)備工作后，為了確保公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量，施工單位必須在現(xiàn)場(chǎng)配置水泥穩(wěn)定碎石基層。①施工單位配置工作中除了要選擇穩(wěn)定土廠拌合方法、設(shè)備之外，混合料的比例要充分根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)所確定的最佳配比，之后進(jìn)行充分拌合。②由于存在著水分損失的情況，混合料在拌合過(guò)程中所加入水要超過(guò)最佳含水量0.5～1%，而水泥劑量則按照要求放即可。③拌合過(guò)程中水泥穩(wěn)定碎石混合料達(dá)到“三無(wú)”狀態(tài)（無(wú)花團(tuán)、無(wú)花面以及無(wú)灰條）時(shí)便可停止，之后在將其倒出來(lái)后現(xiàn)場(chǎng)工作人員還需要把混合料中粗細(xì)顆料剔除處理。④把拌合好的水泥穩(wěn)定碎石混合料裝到車(chē)輛后要第一時(shí)間運(yùn)至公路工程現(xiàn)場(chǎng)。在此過(guò)程中需要特別注意的是，為了確保水泥穩(wěn)定碎石混合料質(zhì)量，其從拌合到碾壓時(shí)間要控制在3h之內(nèi)，因此在混合料運(yùn)輸中除了要選擇自卸車(chē)之外，還應(yīng)當(dāng)配備好足夠數(shù)量的車(chē)，同時(shí)裝載要均勻且覆蓋上塑料薄膜。

5.3 攤鋪水泥穩(wěn)定碎石

要做好水泥穩(wěn)定碎石的攤鋪工作：①要在水泥穩(wěn)定碎石攤鋪機(jī)就位前，就要清掃和灑水保濕下承層，為攤鋪機(jī)和水泥穩(wěn)定碎石之間提供一個(gè)良好的接觸面；②要在攤鋪機(jī)就位之后，結(jié)合水泥穩(wěn)定碎石拌和站的產(chǎn)量情況來(lái)確定攤鋪機(jī)的推進(jìn)速度，并根據(jù)之前試驗(yàn)的確定的松鋪系數(shù)，來(lái)對(duì)攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線和傳感線之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，避免在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)途中發(fā)生中斷現(xiàn)象；③要注意實(shí)際情況，假使采用的是兩臺(tái)或多臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)作業(yè)的方法，前后便要注意確保勻速，并保證前后的振動(dòng)頻率、攤鋪平整度、路拱坡度、松鋪系數(shù)和攤鋪厚度保持一致；④要結(jié)合施工作業(yè)的實(shí)際情況來(lái)選擇水泥穩(wěn)定碎石的施工方式，目前主要有整體性施工、分層間斷施工和分層連續(xù)施工這三種方式，大多采用的作業(yè)方式是分層連續(xù)施工法，以便減少下基層的養(yǎng)生管理和加快工程施工進(jìn)度。

5.4 碾壓的接縫處理

在進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石的碾壓作業(yè)時(shí)，要遵循由低向高、先輕后重和重疊碾壓的原則，并控制碾壓段落在25m左右。在碾壓水泥穩(wěn)定碎石基層時(shí)，壓路機(jī)要首先靜壓一邊，再低頻率地振動(dòng)一遍，之后才大振碾壓和收光碾壓。還需要在碾壓作業(yè)結(jié)束之后再檢測(cè)其壓實(shí)度（尤其是邊部），以便確保水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量滿(mǎn)足公路工程施工的技術(shù)規(guī)范要求。對(duì)于需要設(shè)置縱向接縫的較寬路面，應(yīng)當(dāng)使用同步碾壓作業(yè)的施工方式，兩臺(tái)攤鋪機(jī)相互間隔5～10m，同步開(kāi)展水泥穩(wěn)定碎石混合料攤鋪工作，以便保證水泥穩(wěn)定碎石基層之間是垂直相接的。在設(shè)置水泥穩(wěn)定碎石的橫向施工縫之前，就要把沒(méi)有經(jīng)過(guò)碾壓的水泥穩(wěn)定碎石從攤鋪機(jī)下鏟出，把已經(jīng)碾壓的水泥穩(wěn)定碎石混合料端頭的斷面挖成垂直向下的形態(tài)，重新在接縫的端頭鋪筑水泥穩(wěn)定碎石混合料。

5.5 后期養(yǎng)生管理

在攤鋪和碾壓水泥穩(wěn)定碎石后，需要馬上檢測(cè)壓實(shí)度，在實(shí)驗(yàn)檢測(cè)壓實(shí)度合格之后，就可以進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層的保濕養(yǎng)生工作了。關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石基層的保濕養(yǎng)生方式，可以采用噴灑乳化瀝青、覆蓋透水土工布灑水保濕和覆蓋塑料薄膜的方法。目前多使用噴灑乳化瀝青的方法，以便保證養(yǎng)生質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)公路工程施工的連續(xù)性。

5.6 控制質(zhì)量

在完成公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工作業(yè)之后，需要檢驗(yàn)控制施工質(zhì)量，要針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度、壓實(shí)度、平整度、攤鋪厚度和縱斷高程等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，以便保證工程滿(mǎn)足施工技術(shù)規(guī)范的所有技術(shù)指標(biāo)要求。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，作為使用范圍最廣的公路基層形式，水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量對(duì)于公路工程的整體質(zhì)量有著直接影響。因而，作為相關(guān)施工企業(yè)及工作人員，要嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工獲取良好的質(zhì)量。有鑒于此，上文在充分結(jié)合筆者對(duì)眾多文獻(xiàn)研究以及自己多年施工經(jīng)驗(yàn)情況下，重點(diǎn)圍繞于公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)進(jìn)行研究，以期為保障其良好施工質(zhì)量提供一定支撐。

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