公路路面基層施工的水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)

李鯤

（鄆城縣交通運(yùn)輸局，山東 鄆城 274700）

前言

對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)來(lái)說(shuō)，水泥和碎石是基礎(chǔ)的原材料，由于其強(qiáng)度與穩(wěn)定性好，只要施工工藝得當(dāng)，就能夠保障公路路面工程施工質(zhì)量。本文論述水泥穩(wěn)定碎石的作用機(jī)理，概括水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的優(yōu)劣性，以及其在公路工程施工中的應(yīng)用流程，最后提出切實(shí)可行的施工質(zhì)量控制措施。

一、水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)

（一）水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)特點(diǎn)

穩(wěn)定性強(qiáng)。在公路基層施工中應(yīng)用水穩(wěn)碎石施工技術(shù)能夠顯著提升公路基層施工速度和穩(wěn)定性，能夠?qū)⑹┕r(shí)間節(jié)省，可以滿足施工工期要求，有助于節(jié)省成本。最為重要的，水穩(wěn)碎石基層有著較強(qiáng)的穩(wěn)定性，能夠承載較大負(fù)荷[1]。第二，承重效果好。在公路基層施工中應(yīng)用水穩(wěn)碎石施工技術(shù)能夠充分發(fā)揮其承載性強(qiáng)強(qiáng)的特點(diǎn)。公路的使用壽命、使用性能都會(huì)嚴(yán)重受到水穩(wěn)碎石基層施工質(zhì)量的影響，所以為了保證水穩(wěn)碎石基層承重效果能夠滿足施工具體的要求，需要加強(qiáng)水穩(wěn)碎石施工質(zhì)量的有效控制。此外，這種半剛性材料的耐用性、抗?jié)B性、抗凍性都良好，能夠大大提升基層的承重效果。第三，抗疲勞性強(qiáng)。將水穩(wěn)碎石施工技術(shù)應(yīng)用于公路基層施工中能夠?qū)⒐房蛊谛源蟠筇嵘Ｋ€(wěn)碎石基層的抗壓性和承載力都較強(qiáng)，合理應(yīng)用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)公路抗疲勞性提升的效果。也正是憑借著諸多優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)廣泛地應(yīng)用于公路工程中[2]。

（二）水泥穩(wěn)定碎石的作用機(jī)理

應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)施工的過(guò)程中，級(jí)配碎石為主要的骨料，施工中工作人員會(huì)在骨料中增加一些膠凝材料，這樣一來(lái)，隨著鋪筑和碾壓操作的開(kāi)展，可以增加里面基層的強(qiáng)度。應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)施工時(shí)，一般應(yīng)用到的材料為水泥混合材料，但是實(shí)際施工中也會(huì)根據(jù)工程要求不同分析和確定最佳的材料配比，確保材料在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)其強(qiáng)度和抗壓性能可以滿足要求。公路路面基層施工中，水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)之所以被廣泛應(yīng)用，主要是水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度、抗凍能力、穩(wěn)定性和干縮性能較好，所以這類(lèi)材料滿足了公路基本功能要求，讓公路項(xiàng)目施工獲得社會(huì)公眾認(rèn)可。但是水泥穩(wěn)定碎石脆性較大，對(duì)濕度和溫度相對(duì)較為敏感，如果長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生很多質(zhì)量問(wèn)題。為此，應(yīng)用該技術(shù)施工時(shí)，施工企業(yè)必須嚴(yán)格把控施工環(huán)節(jié)，控制應(yīng)用質(zhì)量，保證公路工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[3]。

二、水穩(wěn)碎石施工技術(shù)應(yīng)用措施

（一）施工前期準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備下承層。在水穩(wěn)碎石基層鋪設(shè)之前需要將下承層的穩(wěn)定性提升，確保其能夠達(dá)到工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。所以，工作人員要加強(qiáng)下承層平整度的處理，如果發(fā)現(xiàn)不平整之處要及時(shí)清理干凈表層的松散物質(zhì)，并且用水濕潤(rùn)下承層，日常做好灑水養(yǎng)護(hù)，然后進(jìn)行填充處理，保證下承層的穩(wěn)定性和平整性。第二，測(cè)量放樣。按照指定的要求恢復(fù)中線和邊線。樁位設(shè)置間距通常為20m，有的路段較為曲折，為了保證施工準(zhǔn)確可以按照10m間距的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置樁位。第三，鋼絲找平和設(shè)置支模作業(yè)。通常選用兩臺(tái)攤鋪機(jī)共同完成公路的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。為了保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的質(zhì)量需要在固定位置上設(shè)置好鋼絲，加強(qiáng)對(duì)實(shí)際作業(yè)面的控制。按照實(shí)際松鋪系數(shù)確定好基層松鋪高度具體數(shù)值的確定。此外，對(duì)鋼絲和鋼線的張力和距離進(jìn)行嚴(yán)格控制，實(shí)現(xiàn)施工效果的優(yōu)化。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)面重要設(shè)置伸縮縫，為后期的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)提供方便。當(dāng)完成所有的攤鋪厚度后，可以在指定的位置設(shè)置鋼纖。第四，確定配合比。明確規(guī)定好水泥劑量等內(nèi)容，按照規(guī)定范圍控制材料的含水量，為后期攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的高效開(kāi)展奠定基礎(chǔ)[4]。

（二）拌和和運(yùn)輸

混合料在水穩(wěn)碎石混合料拌和時(shí)，通常會(huì)在廠家拌和，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)前wcb-500 型的穩(wěn)定粒料拌和機(jī)是水穩(wěn)碎石生產(chǎn)廠家常用的拌和設(shè)備。時(shí)間控制上，通常要至少拌和15 秒，從而保證混合料能夠攪拌均勻，將混合料穩(wěn)定性和有效性提升。在拌和過(guò)程中需要嚴(yán)格管控好混合料內(nèi)部的含水量大小和水泥的使用量，避免含水量過(guò)高導(dǎo)致攤鋪環(huán)節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重水分流失的問(wèn)題。通常技術(shù)人員和施工人員要根據(jù)氣候、天氣等情況合理操作施工過(guò)程，同時(shí)要對(duì)國(guó)家規(guī)定的設(shè)計(jì)計(jì)量標(biāo)注進(jìn)行水泥計(jì)量的控制。如果水泥添加過(guò)少，那么會(huì)大大削弱水穩(wěn)碎石基層內(nèi)部的穩(wěn)定性，如果水泥添加量過(guò)多，那么會(huì)浪費(fèi)大量的材料，并且路面穩(wěn)定性會(huì)降低。所以，工作人員要嚴(yán)格控制好水泥的用量，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性原則，合理添加水泥量。通常采用大噸位自卸汽車(chē)運(yùn)輸水穩(wěn)碎石混合料。在選擇運(yùn)輸工具時(shí)要注意根據(jù)工程需要確定汽車(chē)規(guī)格，避免規(guī)格過(guò)大浪費(fèi)，也避免規(guī)格太小多次運(yùn)輸影響水穩(wěn)碎石的質(zhì)量。在裝料時(shí)，通常采用前后移動(dòng)車(chē)輛的方式多側(cè)裝料，從而避免對(duì)混合料內(nèi)部穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，仔細(xì)觀察是否存在離析現(xiàn)象。當(dāng)完成所有混合料裝載后需要及時(shí)運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，通常不得超過(guò)24 小時(shí)[5]。

（三）攤鋪

在施工材料到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后開(kāi)始攤鋪施工，攤鋪混合料時(shí)，應(yīng)保證松鋪層的厚度、寬度符合規(guī)范要求，并確保攤鋪層均勻，對(duì)于局部結(jié)構(gòu)部位松鋪層不符合規(guī)范要求的問(wèn)題，進(jìn)行人工處理。攤鋪中，將混合料放入攤鋪機(jī)的料斗中，使混合料高度穩(wěn)定，盡量減少開(kāi)、關(guān)次數(shù)，防止混合料分離，嚴(yán)格控制出料速度，確保整個(gè)攤鋪階段不間斷地完成，避免因材料供應(yīng)不足而造成攤鋪中斷。

（四）混合料碾壓

混合料碾壓過(guò)程是十分關(guān)鍵的一步，需要重點(diǎn)從如下方面加強(qiáng)控制:

按照1.7km/h 的速度控制第1 遍碾壓和第2 遍碾壓時(shí)碾壓機(jī)的速度，按照2.0km/h 的速度控制第3 遍到第6 遍碾壓時(shí)的速度。第二，保證基層在混合料碾壓過(guò)程中長(zhǎng)期處于濕潤(rùn)狀態(tài)，如果外界環(huán)境干燥且溫度較高，那么需要及時(shí)灑水潤(rùn)濕。第三，按照從低到高的順序及時(shí)碾壓混合料，按照50m 的碾壓長(zhǎng)度控制水穩(wěn)碎石混合料碾壓長(zhǎng)度，為了避免流失水分應(yīng)當(dāng)避免大面積碾壓。第四，在碾壓過(guò)程中要嚴(yán)格控制好碾壓速度，保證碾壓機(jī)勻速行駛，嚴(yán)禁左右搖擺，如果需要轉(zhuǎn)換方向，那么需要按照約2m 的階形轉(zhuǎn)向并且重疊一半的輪寬進(jìn)行碾壓[6]。第五，在操作碾壓機(jī)時(shí)要注意緩慢起步，在碾壓過(guò)程中避免急剎車(chē)、掉頭。碾壓機(jī)如果選用振動(dòng)壓路機(jī)，那么要注意將振動(dòng)功能提前關(guān)閉。第六，注意采用相同的頻率完成往返碾壓，避免對(duì)基層表面平整度產(chǎn)生不良影響。第七，壓路機(jī)不得在剛剛碾壓完成的基層表面或者正在碾壓中的基層表面剎車(chē)、掉頭。

（五）接縫處理

水泥穩(wěn)定碎石混合料攤鋪施工中，如中途暫停施工的時(shí)間在2h以上，在再次攤鋪前要設(shè)置橫向施工縫。要注意盡量保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)，當(dāng)天的中斷間隔時(shí)間不得超過(guò)2h；按要求在作業(yè)的末端設(shè)置放木條，使方木高度與混合料壓實(shí)厚度相同。于方木另一側(cè)以碎石和砂礫回填，且回填長(zhǎng)度應(yīng)為1m。重新攤鋪混合料前，施工人員需及時(shí)移除方木，并且按照規(guī)定要求清理下承層，如攤鋪機(jī)處于壓實(shí)末端，則要重新攤鋪。

（六）養(yǎng)護(hù)

在基層碾壓結(jié)束后，立刻進(jìn)行壓實(shí)度、平整度等檢測(cè)。檢測(cè)合格后灑水采用水土工布覆蓋養(yǎng)生。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于7d，具體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣確定。在養(yǎng)生過(guò)程中，使用透水性能良好的土工布對(duì)路面進(jìn)行遮蓋，并且指定灑水車(chē)定時(shí)灑水保濕。灑水時(shí)，嚴(yán)格控制灑水噴嘴的角度，避免水流沖擊力度過(guò)大對(duì)基層表面結(jié)構(gòu)損害[7]。

（七）質(zhì)量檢測(cè)

在基層達(dá)到養(yǎng)生期后，采用連續(xù)平整度儀對(duì)平整度檢測(cè)，對(duì)寬度按20m一個(gè)斷面進(jìn)行檢測(cè)。外觀檢測(cè)，要仔細(xì)檢查表面平整度、密實(shí)度、有無(wú)離析現(xiàn)象、有無(wú)坑槽、松散點(diǎn)等，要注意干縮裂縫的數(shù)量，對(duì)于裂縫數(shù)量較多的，要排查原因。同時(shí)，盡快組織進(jìn)行路面面層施工，以免由于基層暴露時(shí)間過(guò)久干縮裂縫進(jìn)一步發(fā)展、增多，封閉施工路段在基層養(yǎng)生結(jié)束后，建議立刻灑布透層油，以減少干縮裂縫的產(chǎn)生。

三、水泥穩(wěn)定碎石工程質(zhì)量控制方法

（一）施工材料的質(zhì)量控制

在整個(gè)水穩(wěn)碎石基層施工中，影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一就是水穩(wěn)碎石材料。在正式施工前需要篩選好原材料，從源頭提升公路基層可靠性。水穩(wěn)碎石基層施工中需要應(yīng)用到大量的水泥材料，低標(biāo)號(hào)水泥的質(zhì)量判定可以根據(jù)初凝和終凝狀態(tài)下兩者能力情況對(duì)比進(jìn)行判斷，從而確定水泥材料質(zhì)量是否能夠滿足工程需要，是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，避免浪費(fèi)材料[8]。此外，在存放水泥材料時(shí)要明確水泥遇水硬化的特性，保存于干燥之處，避免受潮變質(zhì)。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照壓碎值 30%的標(biāo)準(zhǔn)控制其質(zhì)量，水泥的珍品含量不得高于15%。集料也是水穩(wěn)碎石施工中需要應(yīng)用的材料，不同規(guī)格的集料的粒徑不同，對(duì)原材料的質(zhì)量也有著不同的影響。在正式使用前，需要過(guò)篩處理，確保集料能夠符合工程要求。水泥穩(wěn)定碎石集料篩分圖

（二）加強(qiáng)溫度控制

在溫度控制需要重點(diǎn)從骨料拌和、材料運(yùn)輸、攤鋪加熱等方面加強(qiáng)控制。第一，在配置拌和骨料過(guò)程中對(duì)出料溫度進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，尤其是外界環(huán)境惡劣時(shí)更是要加強(qiáng)出料溫度的控制。第二，運(yùn)輸過(guò)程中車(chē)廂內(nèi)部做好保溫處理避免長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸導(dǎo)致出現(xiàn)離析等不良現(xiàn)象。第三，攤鋪過(guò)程中盡量保持連續(xù)作業(yè)，確保骨料溫度符合要求[9]。

結(jié)束語(yǔ)

公路施工中，水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，和其他施工技術(shù)相比，該施工技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，但是也存在劣勢(shì)和不足。這就要求施工團(tuán)隊(duì)必須做好水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)的深入研究和探索，科學(xué)分析施工流程和操作要點(diǎn)，加強(qiáng)實(shí)踐和總結(jié)，完善國(guó)內(nèi)公路施工技術(shù)理論，助力國(guó)家公路建設(shè)事業(yè)和諧發(fā)展。