水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用分析

摘 要：市政道路工程作為城市發(fā)展中的基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)水準(zhǔn)會影響民生質(zhì)量。鑒于此，重點圍繞水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用加以研究，以期為同行提供參考。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)；市政工程；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：U416.214? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）12-0029-03

0 引言

水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)作為保障道路穩(wěn)定性，提升道路使用壽命與安全性的關(guān)鍵技術(shù)，若可以做好細(xì)節(jié)處理，則能發(fā)揮技術(shù)作用，減少資源浪費。

目前，該技術(shù)應(yīng)用依舊存在上升空間，因此圍繞水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用加以分析尤為關(guān)鍵。

1 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)分析

1.1 概述

水泥穩(wěn)定碎石是一種涵蓋水泥、砂漿以及碎石的混合材料，在技術(shù)應(yīng)用的過程中，通常是以板塊狀攤鋪為主要形式。其內(nèi)部砂漿具有良好的黏結(jié)作用，可以有效強(qiáng)化道路施工的穩(wěn)定性和密實度。在市政工程建設(shè)中，若是能夠有效地運用水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)，則不僅能夠強(qiáng)化道路的抗壓性，還能延長道路的使用壽命，因此該技術(shù)也成了道路施工中常見的一種技術(shù)形式。

1.2 優(yōu)勢

水泥穩(wěn)定碎石屬于高混合材料，強(qiáng)度小、強(qiáng)具有良好的抗凍能力和承載能力。與其他技術(shù)形式相比，成本較低，材料更加普遍常見，主要是以水泥、砂漿和碎石為主，制作流程更加簡單，因此具有較強(qiáng)的性價比和可操作性。

此外該技術(shù)可以有效保障施工效率，在技術(shù)應(yīng)用的過程中不僅能夠減少人力成本，還能夠進(jìn)一步縮短攤鋪時間，強(qiáng)化攤鋪質(zhì)量。而且水泥穩(wěn)定碎石材料強(qiáng)度較高，在攤鋪完成之后僅7 d時間便可以達(dá)到強(qiáng)度要求，有助于保障施工周期[1]。

1.3 原理

水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)是一種骨料配置的形式，其中最為關(guān)鍵的便是碎石材料，通過膠凝劑以及其他材料的填充，能夠有效保障施工對象的穩(wěn)定性，進(jìn)一步強(qiáng)化道路承載力。影響該技術(shù)的使用強(qiáng)度的因素主要是碎石內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及碾壓強(qiáng)度和灰漿質(zhì)量。數(shù)據(jù)分析顯示，該技術(shù)具有較高的強(qiáng)度，且技術(shù)應(yīng)用時間越長強(qiáng)度越高，這也是該技術(shù)使用普遍的主要原因。

2 市政道路施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 工程案例

為進(jìn)一步強(qiáng)化對水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的了解，本文將以某區(qū)域市政道路建設(shè)工程為例。此工程等級為城市主干道，長度約為12.644 km，其中支線長度約為0.382 km，共計施工總長度約為13.026 km。在施工過程中主要運用水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)開展工程建設(shè)。

2.2 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備階段作為影響市政道路技術(shù)應(yīng)用以及綜合水準(zhǔn)的重要內(nèi)容，要徹底清理路面，盡可能地減少泥土和雜質(zhì)，為后續(xù)工程推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。還要結(jié)合周圍情況合理施工，做好設(shè)計規(guī)劃，為技術(shù)運用創(chuàng)造條件。在材料進(jìn)場之前要做好檢測工作，分析水泥、砂漿以及碎石的整體質(zhì)量，在合格之后才能夠進(jìn)入現(xiàn)場。還要組建專業(yè)化團(tuán)隊開展技術(shù)運用，保障技術(shù)使用的穩(wěn)定性，確保施工技術(shù)能夠有效地發(fā)揮總價值。

對于水泥穩(wěn)定碎石基層來說，應(yīng)采用大功率攤鋪機(jī)完成一次性攤鋪。充分利用攤鋪機(jī)大功率、大排量液壓元件的特性，保證輸料與布料過程均勻，達(dá)到攤鋪均勻度、平整度等要求。為保證攤鋪密實度穩(wěn)定，需采用低頻攤鋪，將工作速度控制在3 m/min左右。

本次施工項目采用大激振壓路機(jī)，該裝置的優(yōu)勢在于碾壓厚度更大，能夠充分保證壓實度滿足要求，通過提高激振力，擴(kuò)大攤鋪厚度，具有極佳的鋪筑效果。

通過滾輪內(nèi)的唯一一根振動軸，在高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生激振力，帶動滾輪做圓周運動，產(chǎn)生的激振力大小不變，方向時刻變化，具有極高的作業(yè)效率以及壓實效果。

2.3 施工放樣

放樣的過程中應(yīng)先確認(rèn)具體位置，并設(shè)置樁位。樁位之間的間隔應(yīng)該在10 m左右，然后要確認(rèn)攤鋪的具體尺寸，如厚度等，并結(jié)合圖紙設(shè)計要求確認(rèn)標(biāo)高，這樣才能確保技術(shù)運用的精準(zhǔn)度[2]。

2.4 水泥制作

水泥穩(wěn)定碎石材料在前期生產(chǎn)的過程中，最為關(guān)鍵的便是添加量的確認(rèn)。若是添加過多，則很有可能出現(xiàn)強(qiáng)度過大、承載下降、延展性不足等狀況，甚至可能會出現(xiàn)裂縫。若是添加量過少，則會導(dǎo)致功能性不足，難以滿足道路施工的現(xiàn)實需求。為此必須謹(jǐn)慎確認(rèn)水泥材料使用量。

在水泥生產(chǎn)過程中，會使用攪拌等手段，然而攪拌過程中由于會受到外界因素影響，極易出現(xiàn)水分嚴(yán)重蒸發(fā)情況，因此若是不能夠采取科學(xué)的措施，則會導(dǎo)致水泥強(qiáng)度過高，所以在攪拌的過程中要充分考慮水泥和水分蒸發(fā)等方面的問題。

施工過程中，運用了料斗設(shè)備完成材料配置，且攪拌等工序均是使用設(shè)備完成集中處理。在集料選擇的過程中，為了有效保障配比科學(xué)性，要求前期要科學(xué)規(guī)劃含水量。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，含水量應(yīng)該達(dá)到使用要求以上的2%左右，防止出現(xiàn)蒸發(fā)影響，削弱強(qiáng)度。為保障技術(shù)運用水準(zhǔn)，需要專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)督管控，避免設(shè)備出現(xiàn)堵塞等狀況，影響材料制備效果。

2.5 下承層施工

下承層施工之前，技術(shù)人員需要再次清理好道路表面的雜質(zhì)和碎石，且在施工的過程中誤差必須小于5 mm，并做好平整度管控要，盡可能使用砂漿等材料堵住兩側(cè)的縫隙。一般來講，混凝土土板設(shè)計與實際之間的誤差應(yīng)該在5 mm之內(nèi)，且施工完成之后要嚴(yán)格按照技術(shù)使用規(guī)范開展驗收工作，保障技術(shù)應(yīng)用水準(zhǔn)。

2.6 攤鋪

為保障技術(shù)應(yīng)用水準(zhǔn)，確保工程進(jìn)度，在攤鋪過程中，技術(shù)人員選擇用一次性攤鋪的形式，使用大功率設(shè)備完成處理工作。在前期工作人員先進(jìn)行灑水處理，并制備材料，然后做好厚度分析，確保實際攤鋪厚度可以達(dá)到設(shè)計要求。在具體工作中，使用了逐層攤鋪的技術(shù)形式，即在底層干燥之后，完成下一場的攤鋪，以此保障施工技術(shù)水準(zhǔn)。

在完成前期處理之后，需要使用壓路機(jī)進(jìn)行3次及3次以上的碾壓工作，有效提升路面表面的緊實度，此過程需要配合灑水處理，也要避免出現(xiàn)濕度過大等狀況，必要時可以添加粒料石灰保障路面水準(zhǔn)。

2.7 鋪筑試驗段

鋪筑是水泥穩(wěn)定基層施工技術(shù)運用過程中的關(guān)鍵內(nèi)容，直接影響施工的科學(xué)性與合理性。在攤鋪試驗的過程中，必須選擇具有代表性的工段完成測試，并提供試驗報告在參數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后進(jìn)行施工。

2.7.1 基層鋪筑

在鋪筑時需要充分考慮室內(nèi)試驗的集料配比、最佳含水量，完成水泥穩(wěn)定碎石基層材料的配比。其中水泥劑量控制在5%，早強(qiáng)劑摻加量同樣維持在5%。要求施工車輛預(yù)先將拌和好的水泥穩(wěn)定碎石材料運輸至施工現(xiàn)場，由攤鋪機(jī)進(jìn)行連續(xù)攤鋪作業(yè)。采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓成型，再開展正常的養(yǎng)護(hù)處理，避免出現(xiàn)水分的過度流失，使基層溫度滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。

在水泥穩(wěn)定碎石基層底部，要設(shè)置應(yīng)變傳感器，其作用在于獲取力學(xué)行為。在試驗路段完成傳感器的埋設(shè)操作。傳感器要盡可能放置在車輪軌跡下方，保證車輛行駛時在荷載作用下的最大力學(xué)響應(yīng)。在埋設(shè)傳感器時，要與測量方向保持平行，以此獲取路面結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置的力學(xué)響應(yīng)。

2.7.2 現(xiàn)場檢測

2.7.2.1 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的檢測

根據(jù)實際檢測發(fā)現(xiàn)，試驗路的測量結(jié)果相較于室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)來說偏高。通過連續(xù)攤鋪的方式，能夠充分發(fā)揮上基層對下基層的養(yǎng)護(hù)作用，使材料內(nèi)部溫度緩慢降低。主要是為水泥水化反應(yīng)提供較長時間，促進(jìn)水泥的水化固結(jié)，以此提高水泥穩(wěn)定碎石材料的早期強(qiáng)度，避免出現(xiàn)冰凍破壞，使后期模量顯著提高。

2.7.2.2 動載作用下的水泥穩(wěn)定碎石基層檢測

利用光纖光柵技術(shù)，采用一汽解放作為加載車輛，經(jīng)調(diào)查后確定，車輛裝載后前軸重10 t，后軸重60 t，兩軸質(zhì)量基本一致。調(diào)試好檢測儀器以及預(yù)埋好的傳感器引線接頭，完成初始讀取值的調(diào)整，通過施加荷載完成水泥穩(wěn)定碎石基層的力學(xué)響應(yīng)。在完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理后，獲得路面應(yīng)變時程圖。

分析顯示，瀝青面層在動載開始時會產(chǎn)生一定的壓應(yīng)變，短時間內(nèi)達(dá)到最大值并突變?yōu)槔瓚?yīng)變。各應(yīng)變的峰值與車速成反比，車速低時路面面層底應(yīng)變動載響應(yīng)較為明顯，此時路面結(jié)構(gòu)處于不利受力狀態(tài)。因此，車輛起停時，結(jié)構(gòu)層的應(yīng)變影響較為顯著。

2.7.2.3 彎沉檢測

彎沉值是路面結(jié)構(gòu)驗收的重要指標(biāo)，在基層施工后的18 d需要檢查試驗路段的彎沉值。路面結(jié)構(gòu)的測量，要求車輛的軸載為標(biāo)注軸載，且輪胎充氣壓力以及雙輪負(fù)載均符合實際需求。測試結(jié)果的分析顯示，各試驗路段的彎沉值都小于設(shè)計彎沉，符合使用需求。在養(yǎng)生條件下，摻加早強(qiáng)劑的水泥穩(wěn)定碎石材料可以通過連續(xù)攤鋪的施工方法完成鋪筑，其彎沉值滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

2.8 碾壓施工

碾壓是保障道路建設(shè)緊實度與承載、抗壓能力的關(guān)鍵，為此需使用高效的壓路機(jī)以及壓力機(jī)設(shè)備完成處理，一般來講壓路機(jī)需要3臺以上。運用壓路機(jī)碾壓測試合格之后，再整體開展路段分析，檢查含水量等參數(shù)能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，若是不可則要及時更換，避免產(chǎn)生問題。

2.9 養(yǎng)護(hù)操作

對于市政道路施工來講，在凝結(jié)的過程中極易受到外界溫度、濕度以及風(fēng)力侵蝕影響，導(dǎo)致質(zhì)量降低，因此后期養(yǎng)護(hù)尤為關(guān)鍵。為保障技術(shù)應(yīng)用達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，需要在此過程中進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，通常時間應(yīng)該在8 d左右，至少要超過7 d，這樣才能夠確保路面緊密度，防止出現(xiàn)開裂的問題。此外，在養(yǎng)護(hù)的過程中也要做好保護(hù)工作，不得有其他工作人員以及大型車輛設(shè)備進(jìn)入到現(xiàn)場，防止對道路養(yǎng)護(hù)造成不利，削弱道路質(zhì)量。

3 強(qiáng)化水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)研究

3.1 材料供貨篩選要點

材料供貨商的篩選是保障技術(shù)運用穩(wěn)定性的重要因素，因此為確保碎石材料能夠達(dá)到良好的應(yīng)用效果，需要結(jié)合市政道路建設(shè)需求分析含水量。在材料購買采購的過程中，應(yīng)充分分析加工廠的資質(zhì)情況，檢查其是否存在淡水資源，并將其作為綜合評價的標(biāo)準(zhǔn)。

由于材料中的水分具有一定的揮發(fā)性，因此在存儲方面也要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和要求，防止出現(xiàn)含水量的嚴(yán)重變化，影響后續(xù)材料運用。在供貨商選擇的過程中，要檢查是否存在封閉空間材料堆放的能力，這也是影響包裝材料質(zhì)量的重要因素。由于水泥穩(wěn)定碎石材料是技術(shù)運用核心，因此供貨商選擇的過程中還要檢查供貨商是否有檢測設(shè)備，能否滿足質(zhì)量檢測需求，以此保障材料質(zhì)量。

3.2 運輸質(zhì)量管控重點

運輸是水泥穩(wěn)定基層施工的重要材料，由于質(zhì)量較大，因此在運輸?shù)倪^程中為了確保材料使用質(zhì)量，要求技術(shù)人員應(yīng)該盡可能地做好保護(hù)措施，縮短運輸時間，防止由于運輸管理不當(dāng)，產(chǎn)生材料損壞的情況。在具體工作中，保障車輛密封性，防止出現(xiàn)水分蒸發(fā)。運輸車輛應(yīng)該至少為3臺，且每一臺都可以完成自動承載，進(jìn)而確保運輸效率。

3.3 攤鋪階段質(zhì)量控制點

攤鋪階段主要影響因素為骨料，在前期需要將骨料放入設(shè)備中，并運用攤鋪機(jī)進(jìn)行操作。在具體工作中，攤鋪機(jī)應(yīng)該先抵達(dá)目標(biāo)路面前30 m區(qū)域，并做好材料供應(yīng)，之后開展現(xiàn)場施工工作。攤鋪過程需隨時補(bǔ)充骨料，防止出現(xiàn)材料不足，影響工程效果。

若是在材料運用的過程中，出現(xiàn)了離析的問題，則要及時處理，否則不僅會影響整體質(zhì)量，還會產(chǎn)生嚴(yán)重的資源浪費。為了滿足攤鋪路面施工需求，通常會使用多臺攤鋪機(jī)同時作業(yè)。此時要求所有設(shè)備的型號以及參數(shù)設(shè)定要完全一致，并且兩臺設(shè)備之間的出料間隔不可以大于20 cm。

3.4 碾壓階段質(zhì)量關(guān)鍵

水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)碾壓過程分為多個階段。初次碾壓階段需運用靜力碾壓的方式，確保水泥穩(wěn)定碎石材料可以與墊層完成一體化連接。后期在靜力碾壓之后，需要通過振動的形式保障碾壓的緊密度。通常來講，振幅應(yīng)該在0.5～0.6 mm，頻率需要控制在4 000 Hz左右。具體工作中，可結(jié)合工程需求調(diào)整頻率參數(shù)，保證碎石結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，影響工程質(zhì)量[3]。

4 結(jié)束語

市政道路工程量巨大且影響民生以及運輸?shù)榷鄠€行業(yè)發(fā)展水準(zhǔn)。因此水泥穩(wěn)定碎石基層施工的過程中，要做好材料配備，并科學(xué)把控含水量以及碾壓、攤鋪等環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)，盡可能從源頭上減少道路裂縫、坍塌等情況的產(chǎn)生概率，保障道路運用承載能力以及抗壓能力，延長使用壽命，為城市長遠(yuǎn)建設(shè)與交通運輸發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

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收稿日期：2023-08-24

作者簡介：陶剛（1983—），男，安徽馬鞍山人，本科，工程師，研究方向：市政道橋。