探討道路工程路面水穩(wěn)層的施工與質(zhì)量控制

姚建平

摘要：隨著我國現(xiàn)代社會建設(shè)進(jìn)程不斷加快，各地市政道路規(guī)模不斷擴(kuò)張，市政道路施工技術(shù)得到飛速發(fā)展。水泥穩(wěn)定層本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力合理，具有整體性、耐久性、穩(wěn)定性及抗凍性等特性，可與道路路面完美結(jié)合，且對潮濕環(huán)境有較強(qiáng)的抵抗力，故而受到現(xiàn)代道路施工行業(yè)的青睞，被廣泛應(yīng)用于道路路基及路面基層中，以提高道路設(shè)施的使用性能和質(zhì)量。但就水穩(wěn)層實(shí)際施工而言，對施工工藝的要求較高，如在施工過程中存有施工材質(zhì)或施工技術(shù)問題，則會對道路施工質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響，甚至引發(fā)道路裂縫問題。筆者從道路水穩(wěn)層結(jié)構(gòu)入手，簡述其施工流程，并重點(diǎn)就道路水穩(wěn)層施工工藝注意要點(diǎn)及其質(zhì)量控制措施，提出幾點(diǎn)看法，以供此類工程施工及質(zhì)量控制參考。

Abstract： With the development of modern society construction in China， the scale of municipal roads continues to expand， and municipal road construction technology has got rapid development. The cement stabilizing layer has the characteristics of stable structure， reasonable stress， integrity， durability， stability and frost resistance， etc.， which can be combined with the road surface， and has strong resistance to damp environment， therefore， it is favored by the modern road construction industry， and is widely used in road subgrade and pavement base， in order to improve the performance and quality of road. But in the actual construction of water stable layer， higher requirements on the construction process， such as construction materials or construction technical problems in the construction process， it will have a huge impact on the quality of road construction， road and even lead to the problem of cracks. Starting with the structure of road water stable layer， this paper briefly introduces its construction process， and puts forward some opinions on the key points of construction technology and quality control measures of road water stable layer， so as to provide reference for construction and quality control of this kind of project.

關(guān)鍵詞：道路工程；路面水穩(wěn)層；施工工藝；質(zhì)量控制

Key words： road engineering；pavement water stability layer；construction technology；quality control

中圖分類號：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）30-0068-03

0 引言

水穩(wěn)層作為現(xiàn)代道路施工建設(shè)常見路基形式之一，力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有水穩(wěn)性、穩(wěn)定性、抗凍性等特性，在各地實(shí)際運(yùn)行使用中表現(xiàn)優(yōu)異。但影響道路水穩(wěn)層工程施工質(zhì)量的因素眾多，施工材料、施工工藝、以及后期養(yǎng)護(hù)等工序存有問題，均會造成水穩(wěn)層施工質(zhì)量問題，從而影響道路設(shè)施的正常使用。因此，相關(guān)道路施工單位需對施工各個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，控制施工材料質(zhì)量、規(guī)范施工操作、提高施工水平，從而提高水穩(wěn)層工程施工質(zhì)量。

1 道路水穩(wěn)層簡介

水穩(wěn)層，即水泥穩(wěn)定碎石基層，通常以級配碎石作為基層骨料，輔以一定數(shù)量的灰漿體積和膠凝材料，依照嵌擠原理對其進(jìn)行攤鋪壓實(shí)操作。水穩(wěn)層的強(qiáng)度主要由基層碎石間的嵌擠鎖結(jié)結(jié)構(gòu)提供，且由于骨料空隙填充相對完整，故而其壓實(shí)度較高可接近密實(shí)度，其施工流程如圖1所示。

水穩(wěn)層結(jié)構(gòu)在施工完成在初期即會獲得較高的強(qiáng)度，且水穩(wěn)層的結(jié)構(gòu)會隨時間推移而逐漸形成板體結(jié)構(gòu)，從而獲得更高的強(qiáng)度、抗?jié)B性能及抗凍性能。就水穩(wěn)層實(shí)際施工而言，混合料中摻入3.0%～6.0%的水泥劑量，即可使其獲得1.50～5.0MPa的七天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，高于其他路基材料。

此外，道路水穩(wěn)層施工對施工計(jì)劃管理和整體組織設(shè)計(jì)的要求較高，因水穩(wěn)層在施工中使用了膠凝材料如水泥等，如不能在在水泥最終凝結(jié)前完成整個施工操作，且一次滿足施工質(zhì)量要求，較難對其進(jìn)行有效地修整。

2 道路水穩(wěn)層施工準(zhǔn)備工作分析

2.1 施工材料準(zhǔn)備工作分析

水穩(wěn)層所用材料相對簡單，主要由?？婆c灰漿體積構(gòu)成，其中粒科是指級配碎石，而灰漿體積則是由水、石灰及混合材料構(gòu)成。施工材料準(zhǔn)備工作即是圍繞以上幾種材料進(jìn)行，主要需注意以下幾點(diǎn)。

2.1.1 碎石原料準(zhǔn)備分析

級配碎石作為水穩(wěn)層的基礎(chǔ)組成部分，對水溫層的施工質(zhì)量起到?jīng)Q定性影響作用。因此，施工單位應(yīng)嚴(yán)格控制碎石質(zhì)量，確保碎石強(qiáng)度等指標(biāo)符合水穩(wěn)層施工要求。就一般情況而言，水穩(wěn)層施工所用碎石應(yīng)具備20.0%以下額定堅(jiān)固性、30.0%以下的壓碎值，且級配碎石的最大粒徑應(yīng)控制在30.0mm左右。

2.1.2 水泥原材料準(zhǔn)備分析

水泥作為道路水穩(wěn)層施工中的穩(wěn)定劑，起到重要的粘合作用。施工單位在采購水泥時，首先應(yīng)確保水泥質(zhì)量，避免購買時間過長或經(jīng)受潮處理過的水泥，其次應(yīng)優(yōu)先購買強(qiáng)度等級相對較低的水泥，例如火山灰質(zhì)水泥材料、礦渣水泥材料以及普通硅酸鹽水泥材料等，嚴(yán)禁購買使用快干水泥材料、早強(qiáng)水泥材料等，避免高強(qiáng)度水泥材料發(fā)生干縮反應(yīng)，對水穩(wěn)層施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

2.2 道路水穩(wěn)層施工技術(shù)及設(shè)備準(zhǔn)備工作分析

就道路水穩(wěn)層施工技術(shù)準(zhǔn)備工作而言，主要是指對水穩(wěn)層工程涉及的各項(xiàng)施工操作進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。由于水泥在終凝之后，較難對其進(jìn)行有效的調(diào)整、修改，故而需對施工相關(guān)鋪攤、壓實(shí)等施工作業(yè)進(jìn)行規(guī)劃，從而提高施工進(jìn)度及施工質(zhì)量。

在道路水穩(wěn)層實(shí)際施工中，合理使用各種工程機(jī)械，不僅可有效提高施工速度，解放人工勞動力，還有助于施工單位控制施工質(zhì)量。施工單位在準(zhǔn)備施工設(shè)備時，應(yīng)從實(shí)際施工的角度出發(fā)，合理選擇設(shè)備的種類、型號及數(shù)量，確保滿足實(shí)際施工需求的基礎(chǔ)上，盡量避免設(shè)備的閑置浪費(fèi)問題。此外，隨著現(xiàn)代社會不斷發(fā)展，各地對于道路設(shè)施的使用要求不斷提高，道路施工也必將取向機(jī)械化、自動化發(fā)展，故而施工單位在設(shè)備準(zhǔn)備時，應(yīng)著重注意新型設(shè)備的使用。一方面充分利用新型設(shè)備的優(yōu)勢，提高施工進(jìn)度和施工質(zhì)量；另一方面，通過新型設(shè)備促進(jìn)自身施工技術(shù)不斷創(chuàng)新、發(fā)展，從而提升自身市場競爭力。

3 道路水穩(wěn)層施工注意要點(diǎn)概述

3.1 道路水溫層施工中影響施工質(zhì)量的主要因素分析

3.1.1 水泥的種類及使用劑量影響分析

在道路水穩(wěn)層實(shí)際施工中，并未規(guī)定僅限使用一種水泥施工材料。但是在集料相同的基礎(chǔ)上，水泥中礦物成分的比例差異，將對水穩(wěn)層施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。就一般情況而言，含硅酸鹽為主的水泥與含鋁酸為主的水泥相比穩(wěn)定性更好。如在水穩(wěn)層施工過程中，保持使用同一種水泥材料，將提高水泥活性，并相應(yīng)提高道路水穩(wěn)層具有的強(qiáng)度。如在施工中使用不同的水泥材料，即水泥材料間含有的礦物成分組成存有一定的差異，則會提高水泥材料的化學(xué)活性和分散度。此外，水泥的使用劑量亦會影響水穩(wěn)層施工質(zhì)量。一般來說，道路水穩(wěn)層的力學(xué)性能會隨著水泥摻和計(jì)量的增多而不斷提高，施工成本亦會隨之增加，并相應(yīng)提高收縮裂縫的產(chǎn)生機(jī)率。

3.1.2 混合料含水量對水穩(wěn)層施工的影響分析

道路水穩(wěn)層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性亦會被混合料中的含水量影響。如混合料含水量相對較低，則會導(dǎo)致集料與水泥發(fā)生真水反應(yīng)，從而對水泥水解及水化反應(yīng)產(chǎn)生一定的不良影響。并且，混合料含水量相對較低，將不能確定水泥在混合料中分布均勻，故而可能對道路水穩(wěn)層強(qiáng)度產(chǎn)生一定的不良影響。相反，如混合料含水量相對較高，則易引發(fā)水穩(wěn)層干縮變形問題，此類問題將對水穩(wěn)層施工質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響

3.1.3 道路水穩(wěn)層壓實(shí)度對水穩(wěn)層施工質(zhì)量的影響

水穩(wěn)層壓實(shí)是否符合標(biāo)準(zhǔn)將對水穩(wěn)層的施工質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。就一般情況而言，水穩(wěn)層未經(jīng)充分壓實(shí)，會導(dǎo)致道路水穩(wěn)層出現(xiàn)材質(zhì)松散或道路裂縫等質(zhì)量問題，從而影響路基的使用性能；如水穩(wěn)層壓實(shí)充分，則會提高道路水泥穩(wěn)定基層的施工質(zhì)量。對道路水穩(wěn)層進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)時，受壓實(shí)機(jī)械影響混合料含水量易發(fā)生改變，從而間接影響水穩(wěn)層質(zhì)量。因此，施工單位在進(jìn)行路基壓實(shí)相關(guān)操作時，應(yīng)嚴(yán)格控制混合料含水量施工處于允許范圍內(nèi)。此外，壓實(shí)度過高易破壞水穩(wěn)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響其施工質(zhì)量。

3.2 水穩(wěn)層施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.2.1 施工混合料拌和技術(shù)要點(diǎn)分析

道路水穩(wěn)層混合料拌和環(huán)節(jié)的主要控制要點(diǎn)，即是保證混合料的均勻性。在實(shí)際施工操作中，施工人員可通過以下兩項(xiàng)操作控制混合料的拌合均勻程度。其一是適當(dāng)調(diào)整混合料含水量或混合料攪拌機(jī)的葉漿角度；其二是調(diào)整成品混合料的落地高度。針對混合料含水量而言，將其控制在混合料總體的2.0%～4.0%范圍內(nèi)為宜。如混合料成品表現(xiàn)出粘結(jié)力差、表面干燥等現(xiàn)象，可使用噴霧灑水車對其進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場補(bǔ)水處理，進(jìn)行此操作時應(yīng)將補(bǔ)充水霧化后，盡量均勻地噴灑在混合料材質(zhì)上，禁止使用水柱直接進(jìn)行噴射補(bǔ)水，以避免水壓或補(bǔ)水量過大對水穩(wěn)層造成破壞。如混合料水含量缺失嚴(yán)重，表現(xiàn)出路面結(jié)構(gòu)松散，甚至斷層現(xiàn)象時，應(yīng)及時挖除問題部分，并對混合料進(jìn)行調(diào)整重新進(jìn)行路面鋪設(shè)。

3.2.2 水穩(wěn)層攤鋪施工要點(diǎn)分析

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)是道路水穩(wěn)層施工的核心環(huán)節(jié)之一，對水穩(wěn)層施工質(zhì)量影響巨大。在正式進(jìn)行道路攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前，施工人員應(yīng)仔細(xì)清理水穩(wěn)層下承面，去除其表面臟物，并噴灑一定的水分使下承面處于濕潤狀態(tài)。準(zhǔn)備工作完成之后，即可開始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)相關(guān)操作，此環(huán)節(jié)施工人員應(yīng)注意攤鋪的穩(wěn)定性及連續(xù)性，具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一，水穩(wěn)層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)注意避開高溫或陰雨天氣，防止因路面含水量急劇變化對施工造成不良影響；第二，當(dāng)攤鋪?zhàn)孕盾囘M(jìn)行喂料操作時，嚴(yán)禁撞擊攤鋪機(jī)。如單臺攤鋪機(jī)作業(yè)寬度明顯短于路面寬度，應(yīng)同時使用兩臺路面攤鋪機(jī)協(xié)作進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，兩臺攤鋪機(jī)間應(yīng)注意保持5.0m～10.0m的安全施工距離；第三，施工人員著重注意攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)均勻進(jìn)行狀態(tài)，并盡量控制攤鋪機(jī)的作業(yè)速度始終保持在相對平穩(wěn)狀態(tài)；第四，控制鋪攤層厚度，厚度適中且滿足道路水穩(wěn)層相關(guān)施工要求即可，以減少不必要的施工浪費(fèi)；第五，施工人員操控?cái)備仚C(jī)械時，操作應(yīng)連續(xù)、穩(wěn)定，嚴(yán)禁出現(xiàn)頻繁的速度變化；第六，在水穩(wěn)層鋪攤作業(yè)過程中，施工單位應(yīng)對攤鋪?zhàn)鳂I(yè)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)督，如發(fā)現(xiàn)問題及時采取恰當(dāng)措施進(jìn)行處理，以保障施工質(zhì)量。

3.2.3 水穩(wěn)層壓實(shí)施工要點(diǎn)分析

水穩(wěn)層壓實(shí)作業(yè)應(yīng)在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成、檢測無誤后，立即進(jìn)行。在正式進(jìn)行路面壓實(shí)作業(yè)前，施工單位應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際施工需求和設(shè)備準(zhǔn)備情況，就水穩(wěn)層壓實(shí)操作進(jìn)行細(xì)致合理的規(guī)劃，包括壓實(shí)次數(shù)、壓實(shí)方式等多方面內(nèi)容。

道路水穩(wěn)層的壓實(shí)操作具體施工順序，由現(xiàn)場施工需求決定。就一般水穩(wěn)層施工而言，首先進(jìn)行鏈軌的壓實(shí)操作，其次使用平地機(jī)進(jìn)行地面找平作業(yè)，最后使用鋼輪壓路機(jī)對道路水穩(wěn)層進(jìn)行細(xì)致的壓實(shí)處理。如施工中現(xiàn)場具有地勢高低差異，施工人員應(yīng)優(yōu)先壓實(shí)地勢較高的水穩(wěn)層路面，以避免水穩(wěn)層出現(xiàn)明顯地勢差。由于壓路機(jī)自重較大，故而操作人員應(yīng)小心控制壓路機(jī)轉(zhuǎn)彎、剎車等操作，以避免出現(xiàn)壓路機(jī)損壞路面現(xiàn)象。壓實(shí)次數(shù)不宜過多或過少，一方面應(yīng)綜合考慮水穩(wěn)層施工相關(guān)規(guī)定和現(xiàn)場實(shí)際施工需求，合理制定壓實(shí)次數(shù)；另一方面，應(yīng)充分考慮不同部位的不同壓實(shí)需求影響，如進(jìn)行路面兩側(cè)壓實(shí)操作時就可以適當(dāng)增加壓實(shí)次數(shù)?？偠灾?，壓實(shí)次數(shù)可確保壓實(shí)作業(yè)達(dá)到相關(guān)施工要求即可，嚴(yán)禁過度壓實(shí)，一方面減少施工成本，另一方面，避免出現(xiàn)壓實(shí)作業(yè)損壞基層結(jié)構(gòu)的問題。此外，如受工期或其他因素影響，導(dǎo)致必須在溫度較高的天氣進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，施工人員還應(yīng)注意水穩(wěn)層的含水量變化情況，及時對其進(jìn)行補(bǔ)水處理，以滿足施工實(shí)際需求，提高工程質(zhì)量。

3.2.4 水穩(wěn)層檢測計(jì)量環(huán)節(jié)要點(diǎn)分析

水穩(wěn)層施工檢測計(jì)量工作主要包括，對混合料含水量、施工材料、水泥使用劑量、施工壓實(shí)度等內(nèi)容的質(zhì)量檢測及控制。施工單位應(yīng)安排專人于早、中、晚三個時間段測定混合料含水量，并結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境因素，合理調(diào)整混合料拌和時的加水量[1]。施工單位在采購施工材料時，應(yīng)盡量選取正規(guī)渠道購買經(jīng)國家由部門檢驗(yàn)過的產(chǎn)品，并在購買和實(shí)際使用前，對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行自我檢驗(yàn)，從而保障施工材料質(zhì)量?；旌狭现懈鹘M分所占比重，應(yīng)由施工單位結(jié)合工程使用需求和相關(guān)施工規(guī)定制定，并通過充分的預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其比例科學(xué)性，尤其應(yīng)對水泥的使用劑量進(jìn)行嚴(yán)格控制。一方面需確保滿足混合料實(shí)際施工需求，并兼顧施工的經(jīng)濟(jì)性；另一方面，避免水泥量使用過多對水穩(wěn)層施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

3.2.5 水穩(wěn)層后期養(yǎng)護(hù)處理環(huán)節(jié)要點(diǎn)分析

水穩(wěn)層施工完成后受水泥本身干縮特性影響，需對其進(jìn)行一定補(bǔ)水養(yǎng)護(hù)，一般需維持4～7d，以避免出現(xiàn)路面裂縫問題，影響水穩(wěn)層的使用性能。補(bǔ)水養(yǎng)護(hù)主要是控制環(huán)境溫度及濕度對道路水穩(wěn)層質(zhì)量的影響。施工單位應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)水穩(wěn)層的養(yǎng)護(hù)工作，灑水養(yǎng)護(hù)的撒水量不宜過多，如在夏季可適當(dāng)增加養(yǎng)護(hù)次數(shù)和撒水量，如在雨季則需對路面進(jìn)行防水處理。此外，在路面養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁在路面上通行車輛及行人，降低人為因素對道路使用性能的影響[2]。

4 結(jié)語

水泥穩(wěn)定碎石基層不僅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗?jié)B性好，且原料便宜、易獲得，故而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代市政道路施工之中。水穩(wěn)層作為道路設(shè)施的主要結(jié)構(gòu)組成，其施工質(zhì)量將對道路設(shè)施的使用性能產(chǎn)生巨大影響。因此，各道路施工單位應(yīng)充分重視水泥穩(wěn)定碎石基層的各項(xiàng)施工工作，細(xì)化工作職責(zé)、明確各向是工操作要點(diǎn)，并通過嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量、規(guī)范施工操作等措施，全面提升水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量，從而促進(jìn)水泥穩(wěn)定碎石基層道路設(shè)施的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李軍，于敏，李偉.新型灌漿在高速路水穩(wěn)層裂縫修補(bǔ)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016（01）：82-86.

[2]代波.路面水穩(wěn)層分次攤鋪一次成形施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].公路，2010（06）：144-146.

[3]李海濱，沙愛民.路面施工質(zhì)量控制指標(biāo)體系及其模糊評價研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，37（2）：103-108.

[4]中華人民共和國交通部.JTJ034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2000.

[5]文艷芳，蘇三慶.施工企業(yè)項(xiàng)目化管理的關(guān)鍵影響因素分析[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（1）：107-110.

[6]徐家鈕.道路工程[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，1997.