市政道路施工水泥穩定碎石基層施工技術

張磊 王煥君

曲阜市市政公用事業綜合服務中心 山東 曲阜 273100

引言

道路工程作為基礎交通工程，屬于現代化進程中的一項重要建設工程，其施工質量直接關系到人們的正常出行需求，因此必須對其施工質量進行更為嚴格的控制，而當前隨著社會車輛的增多，道路交通壓力增大，如何提高道路的承載力以解決交通承載力過大的問題，成了當前道路施工中所需要考慮的一個重要問題。運用水泥穩定碎石基層施工技術，則可以對這一問題進行良好的解決，能夠有效提高道路承載力，并在一定程度上延長道路的使用壽命，因此文章對這一技術在道路施工中的應用進行探究，是非常有必要的。

1 水泥穩定碎石基層施工的特點

1.1 材料容易獲取

在水泥穩定碎石基層施工時，主要涉及的原料為水、水泥、粗骨料和細骨料等。粗骨料和細骨料的選擇和利用通常以人工碎石等方式為主。對于水泥而言，普通水泥或者礦渣，都可作為基本原料，因此整個水泥穩定碎石基層施工中取材相對比較便利。

1.2 強度與防滲抗凍性良好

水泥穩定碎石半剛性材料結構的整體性比較良好，具有非常高的強度，在防滲抗凍性方面表現也非常好。將其直接鋪設在道路基層中，具有非常明顯的強度優勢。特別是在道路正式投入運營后，隨著時間的推移，道路基層自身強度會有明顯上升趨勢，促使基層與路面之間實現有效結合，從而保證道路自身抗壓性得到強化。

1.3 施工工藝簡單

水泥穩定碎石施工技術在道路基層施工中科學合理的利用，主要是針對各種不同類型材料進行集中性攪拌，同時科學合理的對道路基層進行鋪設。整個施工工藝流程相對比較簡單，施工難度也比較低。但是，需要保證嚴格按照現有的一系列規范化操作流程和標準要求進行操作，從而保證基層施工質量的有效提升，盡可能避免由于人為操作失誤而引起各類問題，否則勢必會對道路工程工期以及成本等產生影響。

1.4 施工要求

城市道路是市政重要的配套設施。根據以往的施工管理經驗，城市道路施工應遵循兩點基本要求：一是降低其對環境的影響。在進行道路工程施工時，必須要考慮對周邊環境的影響。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等。二是達到道路基層的質量要求。道路基層的質量從幾個維度來確定：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生殘余變形、疲勞彎拉的現象。②水穩定性和冰凍穩定性的要求。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，若基層的水穩定性和冰凍穩定性差，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，若基層的穩定性不足，則會產生脫空，進而產生路面坍塌等情況。另外，水泥穩定碎石基層材料受溫度和濕度變化的影響會產生一定拉應變，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定碎石基層的水分散失，有效消除干縮裂縫。

2 水泥穩定碎石基層施工的主要威脅因素

2.1 選擇回填用料不合理

在工程中回填作業必不可缺，在施工時需要嚴格選擇材料，否則會出現不均勻而導致的沉降情況。如果工程初期沒有對施工地點附近各方面條件進行科學分析，盲目選擇了帶有黏性的土壤，再加上回填的材料選擇不合理，水泥碎石基層將無法承受其負荷，部分結構難免會因為不均勻而導致沉降，甚至出現安全事故。

2.2 結構設計不科學

結構設計達到標準化能將水泥穩定碎石的基層建設達到預期效果。導致沉降不均勻產生的主要原因是在設計的時候沒有科學規劃。因此，技術人員在對現場勘查時需要將深度和鉆孔的數量等都控制在合理范圍內，這樣就能有效處理軟土層，確保不出現沉降的現象。

2.3 土層松散和隱患問題

土層松散在市政工程中是經常出現的問題，一旦發生便會因為土壤較軟而導致地基下降。如果施工技術人員操作失誤，很容易讓水泥穩定碎石基層承載力急劇下降，結構容易出現變形，外力將對工程土體造成破壞。在水泥穩定碎石基層建設時，要是沒有做好排水措施，道路會出現變形和塌陷等情況。如果路面上出現兩邊高和中間低的話，很明顯是質量上不達標，遇到這一情況就需要采取措施，主要是為了防止安全事故發生。最后是材料和技術上存在不足，在水泥碎石基層工程中，需要注意對臺背材料的選擇。根據調查表示，很多施工單位都習慣于使用大顆粒和透水性的材料，這會出現大孔隙的問題，如果車輛和行人在此路過，就會導致因為碾壓而出現空隙縮小，再加上壓力，從而出現不均勻的沉降情況。

3 公路工程抗裂型水穩碎石施工質量控制要點研究

3.1 材料選擇要求

①水泥：本工程水泥穩定碎石基層施工宜采用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥，水泥的終凝時間應不小于6h，由于高標號水泥的干縮性強，容易導致路面結構層的斷裂，所以水泥的標號應不大于32.5MPa，此外，水泥的質量須符合國家標準，受潮變質水泥、早強水泥不得用于本次施工中[1]。②碎石：碎石的級配結合路基基層集料規格規范進行選取，本次施工選擇的級配共分為兩種，一種碎石級配控制在10～20mm，另一種碎石級配控制在16～31.5mm，碎石的壓碎值應不大于30%，磨耗值應不大于35%。③水：水選用適合的飲用水即可，水源選定后，施工單位宜對水質進行試驗檢測，檢查水中是否存在影響基層材料強度的物質，同時要從水源中取水并配置成水泥砂漿，然后檢測其抗壓強度，并與采用蒸餾水配置成的水泥砂漿進行對比，強度≥90%的水泥砂漿，即視為合格，可用于施工中[2]。

3.2 水穩碎石拌和

①綜合考慮交通運輸條件與施工要求，然后確定水穩碎石拌合站的最佳位置。而在拌和站進場之前，應采取有效措施對場地實施硬化處理，同時進行合理化布局。②選用的水穩碎石拌合站必須具備良好的性能。拌和階段使用的集料、水泥以及水需要通過電子計量，并實施嚴格、有效的檢測，確保合格后才能夠投入使用。③按照配合比要求與材料檢測實際含水量確定拌合水的具體用量，同時需要結合水穩碎石混合料攤鋪實際效果實施合理調整。此外，晴天與陰天、中午與早晚必須區別用水量，高溫季節也要及時地進行調整。④水穩拌和階段禁止裝載機由底部進行鏟料，以防止混入含水量相對偏高的集料，從而影響水穩碎石混合料的性能與質量。⑤在確保強度級別符合設計規定基本要求的基礎上，結合施工實際狀況合理地調整水泥劑量。一般需要提高拌和均勻性，嚴格控制水泥劑量。⑥為了能夠提升水穩級配精準度，應從料斗上進行鋼板焊接，以分隔不同級別的集料，以免碎石集料出現串倉現象。同時需要從進料口位置建立一層方格網（具體規格是3cm×3cm），避免粒徑＞3cm的碎石進入到拌和站中，從而影響拌和效果。⑦出料應配置具有活門漏斗料倉，通過漏斗出料然后直接裝車運輸，其中料倉容量和拌和站生產制作能力必須協調，同時通過裝載機實現裝料運輸。

3.3 水穩碎石攤鋪

①水穩碎石混合料攤鋪施工主要選擇2臺攤鋪機，必須保證2臺攤鋪機類型、品牌以及參數等保持一致，攤鋪厚度也要保證相同，從而提高水穩碎石混合料攤鋪的平整度。②攤鋪施工之前，需要將施工表面清理干凈，并實施灑水處理，同時橫向接縫需要進行整齊切割，然后噴灑適量的水泥漿。③2臺攤鋪機之間的攤鋪施工拼接寬度控制為20～30cm，采用前后梯隊式施工方法，前后距離應在5m以上。④攤鋪施工階段禁止掀開水穩碎石表面覆蓋料，一直到攤鋪施工完成之后才可掀開，以最大程度上控制水分流失，從而保證混合料性能符合規范要求。⑤攤鋪機施工需要勻速、慢速、連續行駛，禁止隨意停車、掉頭以及急轉彎，將攤鋪機的行駛速度控制為1.0～3.0m/min。⑥綜合分析攤鋪施工寬度、厚度等影響要素合理地控制攤鋪機夯錘頻度，以保證水穩碎石混合料攤鋪施工壓實度≥最大密度85%。⑦水穩碎石混合料攤鋪施工階段，需要安排專業技術人員負責檢測是否發生了離析問題，若是局部出現了離析，則必須及時地鏟除，然后填補一層新料。

3.4 碾壓

①攤鋪完成后，應立即進行碾壓工作，由于攤鋪作業段過長，混合料表面的水分及溫度都會發生較大的變化，影響壓實效果，攤鋪作業段過短，則施工路段的接縫位置會增多，因此，本次施工碾壓作業長度宜控制在30～50m以內。②碾壓施工的機械配置及碾壓方式均通過試驗段的方式進行確定，本工程水泥穩定碎石基層碾壓采用的碾壓機械為鋼輪壓路機和膠輪壓路機，碾壓方式為由兩側向中間碾壓、由低處向高處碾壓，碾壓過程中要遵循先輕后重、低速碾壓的原則對基層進行初壓、復壓和終壓，其中初壓要充分，采用靜壓的方式碾壓2～4遍，復壓要采用振壓的方式碾壓4～7遍，終壓要采用靜壓的方式碾壓2～3遍，碾壓工作完成后，要對碾壓路段進行壓實度檢測，檢測合格進行養護，檢測不合格，則繼續進行碾壓。③在碾壓過程中，后輪要重疊1/2輪寬，壓路機的碾壓速度要控制在1.2～1.5km/h，碾壓時，壓路機不得出現掉頭、倒車、加速的現象，全程保持勻速行駛，如遇緊急情況，應緩慢停車，對機械碾壓不到的位置，要采用人工及小型機具碾壓的方式進行碾壓，保證施工路段無漏壓問題。

3.5 養護處理

為了保證施工面的整體穩定性，必須做好養護處理，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，同時進行灑水養生。②在基礎面養護處理工作中，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在養護工作中需要增配專業工作人員，對整個工作現場進行監管，對養護過程中的重要信息進行記錄，其中主要包含路面的養護工作時間、路面灑水工作頻率等。路面養護時間需要超過7d，每天實際灑水次數要根據外部的環境條件來調整，要保證基礎施工面始終處于一種相對濕潤的狀態，避免產生干縮裂縫情況[3]。

4 結束語

綜上所述，作為路面結構的主要承重層，路面基層質量的優劣直接影響路面結構的整體強度、使用壽命。據相關資料顯示，路面病害與基層關系密切。若基層強度不足，在行車荷載和自然因素的長期作用下，很可能出現大量殘余變形及剪切破壞，從而產生龜裂、縱橫向裂縫等。此外，在瀝青路面通行服務期間，水也會滲透到路面基層，從而產生水損壞等嚴重病害，最終破壞路基路面結構。因此，必須合理控制路面基層施工質量。水泥穩定碎石是路面基層的常用材料，其具有良好的耐久性和整體穩定性，且承載力和強度較高。將其用于路面基層施工，可大幅提升路面基層施工質量。