公路工程水泥稳定碎石层施工技术浅析

公路工程水泥稳定碎石层施工技术浅析

1岳占文2邢慧3杜小磊

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摘要：公路施工中的路面结构分为底基层、基层及面层。其中，基层结构在路面结构体系中主要起着连接作用，在保护底基层结构的同时，承受面层传递的行车荷载。因此，基层结构的施工质量直接决定着整个路面结构的强度和稳定性。水泥稳定碎石基层以其优异的结构性能和施工方便性，在许多公路工程中得到了广泛的应用。实现基础结构的预期施工质量，要对该基层结构施工技术进行深入分析，明确各环节、各阶段施工工艺方法和要点。

关键词：公路工程；水泥稳定碎石层；施工技术

中图分类号：U416文献标识码：A

引言

水泥稳定碎石因其力学性能好、抗冻性强等优点，在公路工程建设中得到了广泛应用，是基层和底基层的关键材料。水稳碎石基层系统结构主要包括纯水、骨料和水泥，因此具有各种工程材料的组合特性。公路工程中的水稳碎石基层可以保证路面结构的较长使用寿命，有效防止基层渗漏、裂缝等工程质量事故的发生，体现了在公路工程施工中使用水稳碎石的必要性。

1 公路工程水泥稳定碎石层施工特点

（1）收缩特性。作为一种高温疏水性材料，水稳基层的材料收缩问题会引发显著的质量问题。在施工的最初24小时内，材料的含水量迅速下降，水分蒸发损失过大会导致温度收缩裂缝。鉴于这一特点，施工期间的早期维护尤为重要。同时，干缩应变对水泥含量的影响不大，但与骨架结构密切相关。比如东北地区，密集的骨架结构可以有效抵御冬季寒冷和日温差过大导致的收缩裂缝的发生。（2）强度和耐用性。水泥稳定碎石的强度是最重要的质量和技术指标，对市政公路的耐久性有着重大影响。虽然增加水泥用量可以提高水稳定性强度，但水泥的水化作用会导致更多的裂缝，导致反射裂缝的形成，破坏公路使用寿命。虽然不能增加水泥用量，但使用骨架密实水泥稳定级配碎石可以提高结构强度。水稳定基层强度的质量控制要求对7d标准养护试样进行检查，并在同一龄期进行现场取芯，以检查板的完整性和无侧限抗压强度。耐久性是公路建设的基本要求，耐久性可以大大降低公路拆除、翻新和维修的频率，在高流量交通区域，可有效避免对城镇居民生活造成困扰。这就要求着设计单位对拟修公路径流车辆频率、限速、刹车低速所产生的剪力荷载等诸多力学因素，并综合考虑交通扩建导致的车流量加大等情形。

2 公路工程水泥稳定碎石层施工技术

2.1 混合料拌和

在混合混合物之前，应做好准备工作，准备的材料量应能满足3-5m3的正常生产需求。在日常搅拌之前，施工人员检查各种骨料的含水量，并根据骨料的含氧量计算水稳定材料的配合比。在正常情况下，骨料的含水量可适当大于最佳含水量0.5%～1.0%。在铺设水稳材料时，水稳材料的含水量应控制在最佳含水量的0.5%以内。水泥的实际用量应比设计用量大0.5kg左右。水稳定材料的日常搅拌完成后，在排放过程中需要检查混合材料的配合比。在水稳材料的搅拌过程中，每1-2h进行一次标准检查，并随机抽样检查混合材料的配合比、含水量和水泥用量。出料过程中，不得使用自由跌落方式出料，施工单位需配备附带有漏斗的料仓，通过漏斗将水稳料装载在运输车上。为保证水稳料不出现离析现象，可以分3次完成装料工作。

2.2 路段强度与压实度测试

应实时准确检测碾压路段的整体压实指数，并客观记录现有的工程测试数据。工程技术人员应对碾压和摊铺路段的压实度和强度指标进行专门测试，目前，核密度计可作为必要的测试辅助工具。对于达到规定压实度和强度指标的路基结构，施工人员应通过土工布覆盖现有路基结构来保护现有路基结构，或通过灌砂法实现精确的强度测量目标[1]。根据现行公路施工基本技术规范，如果公路施工单位在基层公路的施工混合料中使用硅酸盐水泥，则确保水泥材料型号有限至关重要。粗细骨料混合料的组成应确保良好的粒度指标，避免选择粒度大于32mm的粗骨料作为混合料的成分。公路施工人员在操作使用机械化的碾压设施与路面摊铺设施过程中，应当确保达到匀速驾驶摊铺车辆的效果，防止车辆存在急剧的颠簸振荡缺陷。

2.3 摊铺施工

在公路工程施工中，铺设水泥碎石基层是一个关键技术点。相关施工人员必须严格控制操作过程，在具体操作中注意以下几个方面：（1）确保摊铺机起步缓慢，根据锤击频率调整摊铺速度，实时关注含水量变化，及时反馈，避免影响施工工艺质量。采用双机组合步进作业法，即选择两台同型号的摊铺机，前后距离控制在5-10m，确保摊铺厚度重叠在30-40cm左右，确保两台摊铺机的行进速度、摊铺厚度、松铺系数、平整度一致。按照混合料摊铺时不离析的标准，调整摊铺机的最大操作宽度。（2） 在使用双机摊铺的过程中，前端摊铺机应采用路侧钢丝、公路中间的导梁等作为高程控制标准，后端摊铺机采用钢丝和公路中的滑靴来实现高程控制。在正常摊铺条件下，严禁施工人员随意调整夯板的振动频率、熨平板的仰角等。（3）摊铺作业中，施工人员应根据混合料的混合能力合理确定摊铺速度，以避免摊铺机停止等待的情况，并确保摊铺操作的连续性。

2.4 混合料碾压

（1）碾压应紧跟摊铺过程进行，上层机器碾压的长度应控制在20-50m以内。碾压段过短，相邻断面交界处碾压道次有差异，平整度和密实度不同，局部呈波浪状；压实段过长，铺设到位的混合料在等待压实时会损失大量水分，影响压实效果[2]。（2）根据水泥稳定碎石试验结果，确定合适的机械设备类型和碾压操作参数（碾压速度、碾压遍数等）。试验结果表明，采用双光轮压路机和胶轮压路器碾压公路工程水泥稳定碎石层是可行的。设备由专业人员操作，按照“光轮静压”工艺进行施工→ 压力稳定→ 胶轮压力稳定→ 胶轮抬浆稳压”。稳压抽浆不少于2次，振动压力不少于4次。重型压实标准在98%以上。（3）从内侧开始碾压，从外侧逐渐推进。相邻两个接缝处45°阶梯交错碾压，错轴时重叠1/2。先稳压后振动碾压，静压速度25m/min、振压速度30m/min，全程均遵循匀速作业的原则。禁止压路机在正处于碾压状态或刚碾压完成的路段调头、急刹车。

2.5 接缝处理

日常施工完成后，上下层之间的接缝应设置在同一位置。接缝可以通过人工进行平整处理。在接下来的摊铺过程中，在浇筑水泥浆之前，需要提前清理接缝区域并适当洒水，以确保前后连接紧密。如果当天施工完成后，上下层接缝不一致，可能导致基层强度不达标，进而可能在压路机后期碾压作业中对下基层强度造成重大影响，分层的可能性很大。在铺设水稳材料的过程中，应确保施工的连续性，过程中不得中断，若因不可抗拒原因出现中断现象，则将中断持续的时间控制在2h以内，同时设置橫缝。第二天开工之前，需在接头部位设置横缝。当摊铺至箱涵部位时，需在箱涵的两边设置横向施工缝。

结束语

综上所述，在应用水泥稳定碎石基层施工技术时，要严格按照现场实际情况，重点掌握各种施工工艺和操作要点。如果在正式施工前进行准备活动，确保设备布置和施工组织设计的合理性，并注意实验段的施工，为后续的正式施工提供指导和依据。当进行实际的家庭作业操作时，施工人员需注重把控混合料拌和及运输要点、摊铺与碾压要点、接缝处理要点等，推进公路建设工程高效实施，严格把控水泥稳定碎石基层施工质量，切实提高工程建设质量。

参考文献：

[1] 徐建红.浅谈水泥稳定碎石层施工工艺与质量控制[J].江西建材,2020(01):114-116+118.

[2] 刘俊.水泥稳定碎石层在市政道路工程中的重要性[J].山西建筑,2017,43(09):116-117.