市政道路水泥碎石穩定層施工技術

文／雷鋼 湖南省永安建筑股份有限公司 湖南瀏陽 410300

引言：

水泥碎石穩定層的施工技術通過將水泥與碎石充分混合，并在道路基層上進行均勻鋪筑、壓實而成。這種技術既充分發揮了水泥的膠結性能，又利用了碎石的良好排水和抗壓性能，從而形成了一個堅固、耐久的基層結構。相比傳統的瀝青路面，水泥碎石穩定層具有更好的承載力和耐久性，尤其適用于高壓、高負荷的交通條件下，能夠有效抵抗車輛的壓力和外界的沖擊，減少路面的開裂和塌陷。水泥碎石穩定層施工技術的優勢不僅體現在其獨特的物理性能上，還展現在施工工藝的靈活性和可持續性上。相比其他道路基層材料，水泥碎石穩定層施工工藝簡單方便，能夠適應各種復雜地質條件和氣候環境。而且，在施工過程中，水泥碎石穩定層所需材料廣泛、成本低廉，具有較好的資源可再生性，符合可持續發展的理念。

1.項目概況

瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項目位于瀏陽市水佳片區的西部，南起瀏陽河路，北至白沙路，本次設計范圍全長約0.96km。道路紅線寬度32m，道路等級為城市次干路，設計速度為40km/h。路線等級為城市次干路，路面設計基準期是15 年，路面設計使用年限是15年，路面結構計算荷載等級為BZZ-100 型標準車。機動車道路面結構：4cm 細粒式改性瀝青混凝土（AC-13C）+粘層油(PC-3 型乳化瀝青)0.5L/m2+8cm 粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）+1cmSBS 改性瀝青同步碎石封層+乳化瀝青透層(PC-2)用量1.0L/m2+18cm 厚5.5%水泥穩定碎石上基層+18cm 厚5.5%水泥穩定碎石下基層+18cm 厚4.5%水泥穩定碎石底基層+15cm 級配碎石墊層，總厚度77cm。橋面車行道鋪裝結構：4cm 細粒式改性瀝青混凝土（AC-13C）+8cm 粗粒式瀝青混凝土（AC-25C），總厚度12cm。人行道結構：5cm 彩色陶瓷透水磚+3cmM10 水泥砂漿+10cm 厚C20 普通混凝土+15cm 級配碎石，總厚度32cm。

2.水泥碎石穩定層施工技術特點

2.1 水泥碎石穩定層具有較高的強度和抗壓能力

由于水泥的固化特性和碎石的填充結構，穩定層能夠有效承受車輛和行人的荷載并分散荷載作用，減少路面破損和沉陷的風險,這使得水泥碎石穩定層適用于承載能力要求較高的公路、高速公路等交通重要干線。

2.2 水泥碎石穩定層具有良好的耐久性和抗水性

水泥的硬化過程能夠有效防止水分滲透，減少水分對碎石層的侵蝕和破壞。而且，水泥碎石穩定層的結構緊密，能夠有效排水，避免積水造成的路面損壞，延長路面使用壽命。

2.3 水泥碎石穩定層施工相對簡單快捷

施工過程主要包括碎石的選擇和處理、水泥與碎石的混合以及表面的養護等環節。相比其他路面結構，水泥碎石穩定層的施工周期較短，可大幅縮短工期。此外，施工材料廣泛且成本相對較低，降低了施工成本，提高了施工效率。

2.4 水泥碎石穩定層具有良好的環保性和可持續性

水泥作為常見的建筑材料，生產過程中會排放一定量的二氧化碳，但由于碎石的填充，碎石穩定層減少了對水泥的使用量，從而減少了碳排放。另外，水泥碎石穩定層具備可回收再利用的特點，方便后續的維護和改造[1]。

綜上所述，水泥碎石穩定層具有較高的強度和抗壓能力，良好的耐久性和抗水性，施工簡單快捷，環保可持續等特點。在道路建設中，合理應用水泥碎石穩定層技術，能夠有效提升道路的性能和使用壽命，為人們出行提供更加安全、舒適的交通環境。

3.混合料質量控制及配合比設計

3.1 混合料質量控制

瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項目水泥碎石混合料選擇開級配碎石骨料，其級配要求如表1 所示。首先進行再生骨料的破碎，然后與級配碎石骨料混合，最大粒徑要求小于37.5mm，塑性指數4，液限指數21%，現場分開存放。將所用級配碎石的壓碎值控制在30%以內，同時針片狀含量不能大于15%。選用32.5粉煤灰硅酸鹽水泥，選用細度模數2.7 的天然中砂作為細集料，2.36mm 篩余量≤15%。選用干凈飲用水。

表1 集料級配要求

3.2 配合比設計

瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項目采取重型擊實法，依據98%的壓實度、水泥含量、目標級配、對比級配等來制作出四個150mm 圓柱體試件，并計算出各試件中各原料的用量。同時，各試件均要按標準要求進行密封保濕養生6d、浸水1d，以此來確定各試件的7d 無側限抗壓強度（具體見表2 所示）。

表2 各試件7d 無側限抗壓強度

通過表2 可知，當水泥劑量為4.5%、5.0%、5.5%時，試件的7d 無側限抗壓強度均滿足最小水泥劑量的要求，然后在綜合考慮工程經濟性及水泥穩定碎石基層強度≥4.0MPa 要求的基礎上，進行綜合對比最終確定水泥劑量為5.5%，同時確定最佳含水量為6.0%、最大干密度為2.33g/cm3。采取集中場拌法進行混合料拌制，按壓實度98%進行混合料質量控制，最終水泥穩定碎石混合料配合比見表3。

表3 混合料配合比

4.水泥穩定碎石基層施工技術要點

4.1 施工工藝

瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項目水泥碎石穩定層施工工藝如圖1 所示。

圖1 水泥碎石穩定層施工工藝

4.2 混合料拌制

首先要選擇適合的骨料。骨料的選擇要考慮其物理性質和力學性能，常用的有砂石、石渣等。根據道路的要求，確定骨料的粒徑分布范圍，確保混合料的密實度和抗壓強度。其次，進行骨料的預處理。將選好的骨料進行洗凈、篩分，去除其中的雜質和粉塵，以保證骨料的純凈度和干凈度。同時，對較大的骨料進行破碎，使其粒徑更加均勻，在拌制過程中能夠更好地填充空隙。然后，根據設計要求確定水泥用量[2]。水泥是混合料的膠結劑，起到粘結骨料的作用。根據項目需求和設計規范，確定適當的水泥配比，保證混合料的強度和穩定性。同時，要注意水泥的質量，避免使用劣質水泥對道路質量造成影響。接下來，進行混合料的拌和操作。將選好的骨料和水泥按一定配比加入攪拌機中，適當加入一些摻合料，如粉煤灰等，以提高混合料的性能。通過攪拌機的攪拌，使骨料和水泥充分混合，形成均勻的穩定碎石層混合料。最后，進行拌制后的混合料的質量檢測。取樣品進行實驗室測試，包括抗壓強度、抗凍性、穩定性等指標的檢測。根據檢測結果，及時調整拌制參數，確保混合料達到設計要求，以保證道路的使用壽命和安全性。

4.3 混合料運輸

首先要選擇適合的運輸工具。混合料通常以卡車或自卸車進行運輸。這些運輸工具必須具備一定的載重能力，并且要經過嚴格的檢查以確保安全性能良好。同時，運輸工具要具備防塵措施，以避免混合料在運輸過程中損失過多。其次，確保混合料的質量。在運輸過程中，混合料容易受到外界環境的影響，如風、雨等。因此，在裝車前，應對混合料進行檢測，并按照相關標準進行抽樣檢驗，確保其符合規定的質量指標。同時，應注意混合料的濕度，避免過濕或過干對施工產生不利影響。第三，合理安排運輸路線和時間。在選擇運輸路線時，要考慮到道路的交通情況和施工現場的位置，盡量選擇經過人口少密集區和交通繁忙的路段，以減少交通擁堵和安全風險。此外，合理安排運輸時間，避免高峰期運輸，確保及時供應[3]。第四，加強運輸過程中的監控和管理。在混合料運輸過程中，應設立專人負責監督運輸和記錄運輸狀況，及時發現和解決問題。同時，要加強與施工現場的溝通協調，確保運輸車輛按照施工進度進行合理調度，避免造成材料供應的中斷或浪費。

4.4 攤鋪施工

在攤鋪施工之前要對基層進行充分的檢查和準備。必須確保基層的平整度和強度符合要求，沒有明顯的沉陷、松軟等問題。如果發現基層存在問題，應及時進行修復和處理。按照設計要求確定攤鋪施工的起點和終點，并在現場進行標線，確保施工的準確性和精度。同時，根據設計要求和道路寬度，制定合理的施工方案，選擇適當的工藝和施工方法。在施工過程中要將水泥穩定劑與碎石進行充分的混合，可以采用機械攪拌的方式，確保穩定劑均勻分布在碎石顆粒之間。為了保證混合效果，可以根據需要進行多次的攪拌和翻轉，直到達到均勻混合的要求。

然后將混合后的水泥碎石料進行攤鋪。穩定層一次攤鋪完成攤鋪時，施工人員應根據設計要求和道路寬度，采取適當的機械設備，如鋪裝機、壓路機等。在攤鋪過程中，要保證料層的均勻性和密實度，避免出現斷層、虛夾等問題。可以根據需要進行適當的修整和調整，確保攤鋪質量。攤鋪完成后，需要對穩定層進行養護和加固。一方面可以噴水進行濕養護，以促進水泥的早期硬化和凝固。另一方面可以通過輔助設備進行壓實，提高穩定層的密實度和強度。

4.5 碾壓施工

要根據工程設計要求選擇合適的碾壓機械設備。在施工過程中，需要注意控制碾壓機的速度和振動頻率，以及調整施工的軸荷和行駛路線，以達到理想的碾壓效果。在本項目中混合料松鋪大致整平后，立即使用機械壓實。使用8～12t 壓路機碾壓，碾壓次數不少于6 次，頭兩遍的碾壓速度為1.5～1.7km/h，以后用2.0～2.5km/h 的速度碾壓。一般情況下，均采用多次重復碾壓的方法，即分成多道次施工，每次進行預設的碾壓層數，并且交叉碾壓，確保穩定層的均勻性[4]。本項目由兩側向路中碾壓，先壓路邊二三遍后逐漸移向中心。縱坡較大的路段，由低處向高處碾壓，隨即檢測橫斷面及縱段面高程。碾壓過程從穩壓至碾壓成活，設置施工警示牌，確保不讓機動車在上面調頭、轉彎、剎車，以防表面松動。碾壓至表面平整，無明顯輪跡，壓實密度≥設計要求。此外，還需注意避免碾壓機在原地停留時間過長，以免引起局部過度密實或低密實的現象。若碾壓中局部出現“彈軟”現象，立即停止碾壓，待翻松晾干或處理后再壓，若出現推移則適量灑水，整平壓實。分段進行施工，銜接處留一段不壓，供下一段施工回轉機械之用。穩定層碾壓后，根據穩定層標高，對穩定層表面進行挖高填低，再進行碾壓，如此反復，直至穩定層滿足驗收規范要求。在進行碾壓施工時，需要對施工過程進行監測和記錄。通過安裝應力計、位移儀等傳感器設備，可以實時監測碾壓施工過程中的壓實狀態和變形情況。監測數據的記錄和分析，可以為后續施工提供參考依據，并及時發現問題進行處理。在碾壓施工完成后，需要進行驗收和質量檢測。通過取樣檢測水泥碎石穩定層的強度、密實度等指標，以確保施工質量符合要求。

4.6 接縫處理

在施工之前，需要對接縫位置進行標記和劃線，以確定接縫的位置和長度。接縫的位置通常選擇在較容易產生裂縫的地方，如轉彎處、變形縫、沉降部位等。接下來，進行接縫的切割和清理。通過使用專用的切割機械將道路表面切割成一定深度的縫寬，一般為15-20mm。切割后，需要對接縫進行清理，清除切割過程中產生的碎石、塵土和雜物等。接著，進行接縫材料的填充。常用的接縫材料有聚氨酯膠、瀝青膠等。首先，將接縫材料均勻地填充到接縫縫寬內，并利用專用工具將其壓實，確保填充材料與道路表面之間的緊密貼合。填充時應注意不得有氣泡、空隙和雜物。然后，進行接縫的封口處理。封口材料通常選用高彈性的聚氨酯膠或硅橡膠等。將封口材料均勻地覆蓋在接縫面上，并利用專用工具將其壓實、抹平，以確保封口材料與道路表面之間的緊密結合[5]。封口處理可以有效防止水分侵入接縫內部，減少裂縫和損壞的發生。最后，進行接縫的養護和維護。養護是保證接縫處理效果的重要環節。施工完成后，需要對接縫進行養護，避免車輛和行人過早地經過。通常，建議在接縫處理后的24 小時內不要有車輛經過，以確保接縫材料的固化和穩定。在接縫處理完全固化后，還需要定期檢查和維護，及時修補破損和老化的接縫材料。

5.施工質量控制措施

首先，施工前要進行充分的準備工作。包括對施工現場進行清理，清除雜物和垃圾，確保施工區域干凈整潔。同時，對原有路面進行評估和檢測，確定施工前的路面狀況和基礎承載力，以便制定合理的施工方案和施工參數。其次，水泥碎石穩定層的厚度要符合設計要求。在施工中，需要進行嚴密的質量把關，確保水泥碎石的鋪設厚度均勻一致。可以采用專用的設備，如鋪碾機、刮平機等，來控制碎石的鋪設厚度，避免出現過厚或過薄的情況。第三，要保證水泥碎石層的密實度。在碾壓過程中，需要根據設計要求和材料特性控制碾壓次數和碾壓壓力。同時，要進行現場密實度檢測，采用合適的密實度儀器對水泥碎石層進行測試，確保達到設計要求的密實度指標。第四，合理控制施工周期和環境條件。在施工過程中，需要根據氣溫、濕度和天氣等環境因素的變化，合理安排施工進度。特別是在潮濕或降雨天氣下，應停止施工以免影響水泥碎石層的質量和固化效果。第五，加強施工現場管理和監督。施工單位應嚴格按照相關規范和標準組織施工，合理調配施工人員和設備，確保施工過程的順利進行。監理單位和相關部門要對施工現場進行巡查和監督，及時發現和整改存在的問題，確保施工質量符合要求。最后，施工完成后要進行驗收和檢測。對水泥碎石穩定層的施工質量進行全面檢測，包括平整度、密實度、厚度等指標的測量和評估。只有通過嚴格的驗收程序，確保施工質量符合要求，道路才能正常交付使用。

結語：

作為保障道路工程質量和穩定性的關鍵環節，水泥碎石穩定層施工技術在市政建設中扮演著不可或缺的角色。它能夠有效增加道路承載能力，提高道路的耐久性和使用壽命，確保車輛行駛的安全與暢通。因此必須高度重視并精益求精地應用這項技術。瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項目在施工過程中要合理配比材料，嚴格控制施工工藝，確保穩定層的均勻性和一致性。同時還要密切關注施工現場的環境和氣候條件，合理調整施工時間和施工方法，提高工程質量和施工效率。水泥碎石穩定層施工技術的應用還需要與其他技術相結合，如基層處理技術、排水技術等，形成一個完整的道路建設體系，打造更加堅固、安全、舒適的道路網絡，滿足人民群眾對美好出行環境的需求。