水穩(wěn)定碎石施工技術(shù)在道路建設(shè)中的應(yīng)用

張明月

（中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司，河北 唐山 063000）

1 引言

隨著交通事業(yè)的發(fā)展，水泥穩(wěn)定碎石基層在我國城鎮(zhèn)道路和高速公路建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。水穩(wěn)基層作為道路結(jié)構(gòu)中的主要承重層，其優(yōu)良的力學(xué)性能使其在重載道路上同樣能夠維持道路穩(wěn)定。相比瀝青穩(wěn)定碎石基層，水穩(wěn)碎石受到溫度和濕度影響較大，較容易產(chǎn)生溫縮與干縮開裂，但其造價(jià)較低、路面承載性能好等特點(diǎn)充分符合我國當(dāng)前國情，是我國目前城市道路與高速公路首要基層選擇之一［1］。本文結(jié)合蘇州南湖快速路工程對(duì)水穩(wěn)碎石施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹，為類似工程提供借鑒參考。

2 工程概況

蘇州南湖快速路施工一標(biāo)段西起蘇申外港線大橋東側(cè)橋臺(tái)，工程起點(diǎn)樁號(hào)為K5+734.418，快速路沿東方大道老路在地面至星湖街西側(cè)，于星湖街西側(cè)起坡，向東依次跨越星湖街、新平街向東延伸接二標(biāo)段，一標(biāo)段和二標(biāo)段分界位置樁號(hào)為K8+663.5，路線全長2929.082m，該快速路設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h，地面道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面寬度總寬50.5m，快速路主線路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土+水泥穩(wěn)定碎石組成，具體結(jié)構(gòu)形式與厚度見表1。

表1 道路結(jié)構(gòu)組成

3 原材料

3.1 水泥

通過“源頭把關(guān)、質(zhì)量控制”的原則，根據(jù)《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007的要求對(duì)當(dāng)?shù)仄胀ü杷猁}水泥和硅酸鹽水泥進(jìn)行甄別挑選后決定采用普通硅酸鹽水泥作為本項(xiàng)目工程原材料，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)文件計(jì)算強(qiáng)度后水泥強(qiáng)度等級(jí)選擇42.5型號(hào)，同時(shí)該項(xiàng)目路幅寬，基層攤鋪需要施工時(shí)間較長，因此在初凝時(shí)間上要求較高，初凝時(shí)間需保證在3小時(shí)以上，以42.5型號(hào)緩凝水泥作為最終選擇。普通硅酸鹽水泥各性能指標(biāo)見表2。

表2 水泥物理性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

3.2 集料

根據(jù)水泥穩(wěn)定碎石基層集料原材料選用要求，根據(jù)就地取材的原則，集料應(yīng)盡可能選擇壓碎值小、堅(jiān)固性好、針片狀含量低和有機(jī)質(zhì)含量低的碎石作為原材料。由于項(xiàng)目地靠近玄武巖碎石生產(chǎn)廠，玄武巖碎石豐富，通過對(duì)該碎石進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)后決定選擇其作為水泥穩(wěn)定碎石基層原材料，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)要求，集料最大粒徑不超過31.5mm。具體試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 集料性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

4 施工工藝

4.1施工準(zhǔn)備

該項(xiàng)目為城市新建道路，在水泥穩(wěn)定碎石基層施工時(shí)，首先需要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行劃分，將底基層上的浮土進(jìn)行清除，適當(dāng)灑水潤濕。同時(shí)與交通部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，設(shè)置必要的施工標(biāo)識(shí)，城市人員聚集，要避免居民誤入施工區(qū)域造成人員傷亡。其次，在路線與其他道路相交處需要對(duì)路面面層進(jìn)行銑刨處理，確定路面銑刨深度，本項(xiàng)目路面精銑刨施工采用維特根W1900銑刨機(jī)與英格索蘭100銑刨機(jī)。最后，準(zhǔn)備工作完成后，組織水穩(wěn)基層施工人員和攤鋪施工設(shè)備的進(jìn)場，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，確保施工作業(yè)中不會(huì)發(fā)生機(jī)械故障［2-4］。

4.2 拌和與運(yùn)輸

該項(xiàng)目工程由于路幅寬，車道數(shù)目較多，需要通過拌和站量產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石混合料，就近原則選擇拌和站，同時(shí)采用集中廠拌法，對(duì)于拌和站的選擇，報(bào)備監(jiān)理單位，廠拌和設(shè)備及布置位置在混合料拌和前提交監(jiān)理工程師并取得批準(zhǔn)，方可進(jìn)行設(shè)備安裝、檢修與調(diào)試，使拌和的混合料顆粒級(jí)配組成和含水量達(dá)到規(guī)定的要求。拌合時(shí)，水泥及碎石按重量比例摻配，并按重量比加水，記錄拌合時(shí)的加水時(shí)間及加水量，拌合時(shí)混合料的含水量高于最佳含水量0.5%，用以補(bǔ)償后續(xù)工序的水分損失。

水穩(wěn)碎石運(yùn)輸前需要通過噴水槍將運(yùn)料車廂沖洗干凈，每車裝運(yùn)混合料要滿足出料和攤鋪要求，同時(shí)避免由于裝料過多造成運(yùn)輸途中混合料掉落。運(yùn)輸過程中需要對(duì)混合料含水量進(jìn)行控制，通過覆蓋和均勻裝料來保證混合料處于最佳含水率和穩(wěn)定狀態(tài)。

4.3 攤鋪與整型

對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，其壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)后報(bào)備監(jiān)理工程師，取得批準(zhǔn)后對(duì)路基表面進(jìn)行灑水潤濕，再進(jìn)行后續(xù)施工［5］。底基層水泥穩(wěn)定碎石厚度為16cm，通過攤鋪機(jī)一次性攤鋪，基層水泥穩(wěn)定碎石厚度為36cm，施工時(shí)進(jìn)行分層進(jìn)行攤鋪與碾壓，下層壓實(shí)厚度不超過20cm，壓實(shí)厚度過大將會(huì)造成下層水穩(wěn)基層無法壓實(shí)均勻，下層水穩(wěn)碎石碾壓整型完畢后，通過7d養(yǎng)護(hù)使其強(qiáng)度成型后進(jìn)行上層水穩(wěn)碎石施工。水穩(wěn)碎石攤鋪時(shí)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)方式，控制松鋪系數(shù)一致、攤鋪厚度一致、路拱坡度一致，保證攤鋪銜接平整。

攤鋪過程中同步進(jìn)行碾壓施工，碾壓過程雙鋼輪壓路機(jī)控制好與攤鋪機(jī)距離，避免機(jī)械碰撞［6］，碾壓時(shí)，需分段進(jìn)行碾壓，控制碾壓長度在50m～80m，在每段分界處需設(shè)置明顯標(biāo)時(shí)，避免出現(xiàn)路段遺漏碾壓。對(duì)壓路機(jī)進(jìn)行速度控制，第1～2遍控制碾壓速度控制在1.5-1.7km/h，以后陸續(xù)提升至1.8-2.2km/h。碾壓時(shí)，注意不得在已完成碾壓施工路段掉頭、急剎，避免對(duì)以施工完畢的水穩(wěn)基層表面造成損傷。

4.4 養(yǎng)生

碾壓完成，經(jīng)壓實(shí)度檢驗(yàn)滿足要求后，立即鋪設(shè)土工布進(jìn)行養(yǎng)生處理，安排現(xiàn)場人員進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)生期間保證基層表面處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)生持續(xù)7d以上方可保證強(qiáng)度形成［7］。

5 試驗(yàn)路段性能檢驗(yàn)

5.1 壓實(shí)度檢測(cè)

根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)要求，通過重型擊實(shí)法對(duì)已碾壓完畢后的水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見表4。

表4 水泥穩(wěn)定碎石壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)對(duì)車行道基層、車行道底基層和非機(jī)動(dòng)車道基層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果可知，其壓實(shí)度均值結(jié)果分別為98.5%、97.4%和97.5%，滿足規(guī)范要求。

5.2 強(qiáng)度檢測(cè)

為檢測(cè)水穩(wěn)碎石施工質(zhì)量是否滿足要求，通過7d養(yǎng)護(hù)后（6d養(yǎng)生，1d浸水）對(duì)水穩(wěn)碎石基層進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見表5。

表5 水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)對(duì)車行道基層、車行道底基層和非機(jī)動(dòng)車道基層抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果可知，其抗壓強(qiáng)度結(jié)果分別為3.55MPa、2.67MPa和3.16MPa，滿足規(guī)范要求。

6 結(jié)語

結(jié)合蘇州南湖快速路工程對(duì)水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)在道路建設(shè)中應(yīng)用進(jìn)行了介紹，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，通過實(shí)際工程詳細(xì)介紹了水穩(wěn)碎石采用原材料和具體施工工藝，最后通過重型擊實(shí)試驗(yàn)和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)得出以下結(jié)論：

（1）對(duì)車行道基層、車行道底基層和非機(jī)動(dòng)車道基層壓實(shí)度檢測(cè)，其壓實(shí)度均值結(jié)果分別為98.5%、97.4%和97.5%，滿足規(guī)范要求。

（2）對(duì)車行道基層、車行道底基層和非機(jī)動(dòng)車道基層抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，其抗壓強(qiáng)度結(jié)果分別為3.55MPa、2.67MPa和3.16MPa，滿足規(guī)范要求。