祁宛東
南陽市公路工程處(473000)
隨著交通運輸量的不斷增加,我國公路路面負荷越來越大,對公路路面結構的承載力也提出了更高的要求。由于公路沿線復雜的地質、自然環境,使公路路基的承載力與穩定性都具有較大的不確定性,如果在公路建設過程中沒有加強路基的承載力和穩定性,就很容易導致路面出現變形、沉降等問題,影響行車安全。水泥穩定碎石技術能夠有效地解決這些問題,提高公路路面結構的承載力與耐久性。
通常公路路面基層都是直接使用特定級配的粗細骨料進行攤鋪和壓實,利用骨料之間的嵌合擠壓性能達到提升承載力的目的。盡管之后還會使用機械設備對路面進行壓實,但是材料的顆粒之間依舊存在著不同程度的空隙,對于在承載力及平整度方面要求較高的高等級公路而言,傳統的攤鋪及壓實技術已經無法達到抗滲與耐疲勞的高性能要求。但是水泥穩定碎石技術能夠將水泥、碎石、水及外加劑等材料拌和成路面基層材料,通過攤鋪與碾壓工序提高道路的基層強度,同時,隨著水泥灰漿的固化,基層中會形成高強度的板狀實體,有效地減小了骨料之間的空隙,加強了基層與路基、路面之間的結構關系[1]。
雖然水泥穩定碎石技術在路面基層施工中的應用能夠增加路基的穩定性和強度,但同時也表現出對溫差敏感、抗拉性能差的特點。 因此,公路建設項目在施工的過程中應該充分考慮施工環境特點、設計要求等因素,不斷優化施工技術以及工藝參數的設計, 按照一定的規則確定拌合料的成分比例,保證施工效果。 除此之外,施工單位還應該注意水泥的特殊物理化學性質,在規定的時間內完成施工才能夠保證施工的質量。 也就是說,施工單位應該在施工之前做好各個方面的施工準備工作,包括機械設備檢查、拌合料配比設計、施工方案審查以及原材料管理等,并在施工中加強施工質量管控,才能夠保障施工質量,提高公路路面的穩定性和安全性。
首先,公路工程水泥穩定碎石基層具有剛度性能強的優勢, 因此在施工的過程中能夠迅速凝結,澆筑后短時間內就能夠達到相應的技術標準。 其次, 公路工程穩定碎石基層的結板穩定性更強,由于結板的結構層具有一定的通透性,因此水分對其的滲透有限,提高了結構的穩定性。 最后,能夠根據工程強度的要求選擇合適的施工形式及現代化的機械設備進行施工,既能夠滿足道路結構的強度又能夠滿足現代交通運輸的需求[2]。
因為水泥穩定碎石路面基層施工對攤鋪、碾壓具有連續性要求,因此,施工人員必須在實際施工開始前做好以下準備工作。
1)施工單位要了解施工設計要求,結合自身的技術水平與設備條件進行綜合考慮,對施工現場的環境條件、溫度變化及原材料的供應情況深入了解并進行相關試驗。 嚴格按照設計方案中的比例進行拌合料試拌,一般水泥與碎石的比例為5:95,通過提前試驗的方式評定其比例能否達到公路路基基層的設計強度,在必要時可以對水泥、碎石等材料的量與比例進行調整, 直至達到最終的設計強度,確認材料及比例的各項參數之后就進行拌和。 此外,還應該注意將水泥用量控制在3%~5%,為后續質量管理與檢驗提供依據。 同時還應該注意,高等級路面基層使用的碎石的粒徑應小于26.5 mm,采取反擊破碎的加工工藝對碎石進行處理。
2)通過鋪設試驗段的方式進一步確定路面基層各層的松鋪厚度、碾壓設備及運行速度和碾壓遍數等工藝參數,通過對試驗段的分析總結確定機械設備組合。 在進行試驗段鋪設時,每層松鋪的厚度要小于20 cm;在進行初壓時,可以使用雙鋼輪壓路機進行靜壓,機械行進速度控制在1.5 km/h;在進行復壓時,則使用振動式壓路機以及大噸位輪胎壓路機進行碾壓, 機械行進速度控制在2.5 km/h;最后, 使用關閉振動功能的振動壓路機完成終壓,目的是消除輪跡。 除此之外,技術人員還應該提前對所有設備的型號以及工況進行復核和檢測,確定其施工使用狀況[3]。
3)在施工過程中一定要注意規劃好拌合料的攪拌與運輸時間,保證施工操作的連續性,盡量在2 h之內完成攤鋪和碾壓工作,防止破壞路面整體的質量。

在公路工程水泥穩定碎石技術的應用中,需大量使用水泥,然而由于水泥具有較為特殊的物理化學性質,因此要求其他相關的施工環節在施工時間方面都要進行嚴格控制,以保證各施工環節之間銜接的連續性,從而實現工序之間的協調配合。 但是水泥穩定碎石路面基層所使用的骨料粒徑較大且成分復雜,所以施工技術人員除了要考慮水泥的固化特性之外,還需要充分考慮拌合料運輸不當以及放置時間過長所產生的離析問題,這樣對于拌合料的施工過程控制就提出了更高的要求,具體來說包括以下幾個方面: ①技術人員在拌合環節就應該通過試拌來確定各項技術參數,包括骨料級配控制以及含水率測定等,同時在施工的過程中嚴格按照合理的順序以及用量進行物料添加,同時注意控制好攪拌的時間以及質量;②由于水泥穩定碎石拌合料具有較強的溫濕度敏感性,因此應該盡量使用封閉式的運輸設備進行運輸,同時注意合理規劃運輸路徑,提高運輸的效率[4]。
施工人員在進行水泥穩定碎石混合料的攤鋪施工中,應該注意在單個作業面中布置2 臺攤鋪設備同時進行施工, 要綜合考慮攤鋪施工的松鋪系數、速度、厚度及振動頻率等方面的情況,盡量保證設備的一致性。 除此之外,施工人員還應該對攤鋪的寬度進行合理的設置, 從而提升頂面的平整度,搭接部分還應該注意避開車道。 最后,施工人員在進行底基層攤鋪施工之前,應該先清理其表層的雜質,均勻灑上水泥漿材料,才能進一步開展基層施工,以保證底基層與基層之間的緊密性。 攤鋪工作的連續性非常重要,因此施工人員還應該將車輛的行進速度控制在1~2.5 m/min 之間, 防止出現中斷的情況[5]。
綜上所述,水泥穩定碎石技術的應用能夠提高公路基層的穩定性和強度,但是同時也存在一些缺陷和不足,如果操作不當就無法達到安全施工的目標,甚至可能出現質量問題。 因此,施工單位應該加強施工流程管控,完善施工監督制度,不斷提升施工的效率和質量,促進我國交通運輸事業的發展。