市政道路工程路面水穩(wěn)層施工技術探析

梁軍

（山西建筑工程集團有限公司，山西太原 030000）

0 引言

水穩(wěn)層即水泥穩(wěn)定碎石層，是一種以級配碎石為骨料，并使用一定量膠凝材料及灰漿對骨料空隙進行填充，按嵌擠原理進行攤鋪壓實的路面結構形式。由于水穩(wěn)層具有初期強度高、抗?jié)B性好及抗凍性好等優(yōu)點，所以在市政道路路面施工中應用非常廣泛。但水穩(wěn)層施工也易受材料、技術等因素影響而出現(xiàn)裂縫及沉降等質量問題。因此，實際施工中，就需加強水穩(wěn)層施工技術的研究，控制水穩(wěn)層施工質量，為整個市政道路工程項目高效優(yōu)質完工奠定基礎[1]。

1 市政道路水穩(wěn)層施工概述

水穩(wěn)層施工是控制市政道路碎石基層穩(wěn)定的有效措施，因此市政道路工程施工時，一般都會鋪設水穩(wěn)層以加強道路路面的穩(wěn)定性和強度。水穩(wěn)層施工時，需用級配碎石做底層骨料，搭配使用適量的膠凝材料及灰漿體積填充骨料空隙，并攤鋪壓實，從而建立強度高、抗?jié)B好、抗凍強的穩(wěn)定層。由于水位穩(wěn)定層是道路建設基礎設施的一部分，在市政道路施工作業(yè)中，為了提高施工作業(yè)質量，避免相關的質量問題，提高道路投入運行后的交通保障，需要注意以下3點：①根據(jù)水穩(wěn)層本身的結構特點，選用適當?shù)氖┕げ牧希┕で耙治鏊€(wěn)層施工質量的影響因素，應用科學操作技術，建立較為有利的質量保證體系，并在此基礎上安排標準化的施工作業(yè)環(huán)節(jié)，從根本上提高道路建設運行質量。②嚴格把控水泥、級配碎石等的質量，受潮變質和快凝水泥絕不可取，且要注意控制水泥和水的用量，過多過少都會對水穩(wěn)層的施工質量造成影響，水的用量要根據(jù)施工環(huán)境的溫濕度靈活調節(jié)。③掌握好水穩(wěn)層骨料、粉料、水等各物料間的配合比，選用合適的攪拌設備，保證拌和過程均勻、穩(wěn)定[2]。

2 路面水穩(wěn)層施工質量的主要影響因素

2.1 水泥選擇不當

水泥是水穩(wěn)層施工的主要材料，水泥的選擇是否科學合理，直接關系到整個市政道路工程的總體質量，水泥生產(chǎn)廠家不同，類型不同，其結構、性能、強度等方面也存在一定的差別。如果在水穩(wěn)層施工中采取鋁酸鹽水泥，其抗壓強度和硬度都不如硅酸鹽水泥效果好。而且在整個市政道路工程的水穩(wěn)層施工中，所選擇的水泥類型、質量必須統(tǒng)一，才能更好地保證施工質量。統(tǒng)一的水泥類型，有助于更好地保障水穩(wěn)層的穩(wěn)定性。如果水泥材料結構不一致，相互之間會發(fā)生化學反應，從而引起含水量的差異，影響水穩(wěn)層施工質量[3]。

2.2 施工專業(yè)技術水平

如何科學高效地完成水水穩(wěn)層的施工任務，是確保相關市政道路工程建設的關鍵內容。道路施工中的施工過程和相關的專業(yè)技術水平?jīng)Q定了道路的施工質量和運行質量，混合材料的比例決定了道路質量和在后期運行中的穩(wěn)定性，專業(yè)水平較高的施工技術會使水穩(wěn)層的質量更高，使用壽命更長。隨著運行時間的推移和外部環(huán)境因素的影響，市政道路會受到一定程度的損壞，有的城市主干道由于使用頻率較高，損壞的程度可能會更加嚴重，更有甚者還會出現(xiàn)路面裂縫，都會對交通造成不同程度的影響。因此，建設初期施工人員的施工技術水平和專業(yè)素質尤為關鍵[4]。

2.3 混合料的含水量問題

道路施工具有一定的復雜性和系統(tǒng)性，自然環(huán)境、天氣等因素都會對水穩(wěn)層的施工質量和施工進展造成影響。在道路水穩(wěn)層施工過程中，混合料的含水量直接影響著水穩(wěn)層的穩(wěn)定性和耐久性，相關負責人應該接根據(jù)天氣和溫度的變化改變含水量，將混合料的含水量控制在最佳狀態(tài)。溫度過高會導致混合料中的水分蒸發(fā)，施工人員應該密切注意這些因素影響。在攪拌混合料的施工現(xiàn)場，必須有專門的測試人員在早上、中午、下午三個時間段測量各個骨料中的水分含量，確保水分含量符合施工配比的相關標準，在混合物中添加水量時，還必須考慮當天的空氣濕度、溫度和混合料的運輸情況，這些因素都會對骨料的用水量產(chǎn)生影響。在鋪裝混合物的過程中，為防止出現(xiàn)“軟彈”和“波浪”的問題，混合物鋪裝現(xiàn)場的測試人員要及時測量混合物中的水分含量，在混合物的水分含量最佳含水量的條件下開展壓實施工，從而防止上述問題的發(fā)生。如果混合物中的含水量較少或較高，混合料的黏附力就會降低，在壓實過程中會出現(xiàn)混合料松散、不集中的問題，從而導致水穩(wěn)層的密度和強度不符合標準，對道路工程的整體質量造成重大影響[5]。

3 水穩(wěn)層施工技術特點

水穩(wěn)層施工技術是一項在道路基層處理中具有突出優(yōu)勢的技術，主要可歸納為以下3個方面。

（1）施工所用原材料簡單。其所用的材料主要有水泥、粗細集料等。在水泥的選擇方面，對于一般工程可直接選用硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥；而粗細集料主要采用人工碎石與石屑等，其制備與獲取十分便捷，儲量豐富。但應注意，在實際的道路工程中，材料的選擇應根據(jù)項目實際情況來確定，且考慮到各項材料的質量，避免由于材料質量不符合要求、種類有限導致的施工效果不佳。

（2）施工操作簡便。在水泥穩(wěn)定碎石施工時，操作相對比較簡單。在水泥穩(wěn)定碎石施工過程中，涉及許多機械設備的投入，智能化、自動化程度比較高，這對于實現(xiàn)施工作業(yè)的規(guī)范化、高效化提供了有力的支持，同時也能夠很好地保障施工安全性。

（3）施工質量可控性比較好。該技術能夠為道路工程后續(xù)建設提供高強度、穩(wěn)定的基層，同時在抗?jié)B、抗凍方面表現(xiàn)十分突出[6]。

4 水穩(wěn)層施工技術要點

4.1 施工工藝

水穩(wěn)層施工工藝如圖1所示。

圖1 水穩(wěn)層施工工藝

4.2 水穩(wěn)材料的選擇

水穩(wěn)層是由梯形結構的砂石組成，施工單位要嚴格把控砂石的質量，確保砂石的硬度完全達到水穩(wěn)層施工要求，其中最大的砂石直徑應在30mm以內。在水穩(wěn)層的整個施工過程中，原材料的選擇和配比應嚴格遵照施工文件的標準，混凝土中水泥和砂石用量與配比需要嚴格控制，這是保證市政道路建設過程質量和強度的重要條件。即使選擇的水泥材料來自同一制造商的同一批次，不同的配合比也會影響水穩(wěn)層的施工強度，從而影響整個路面的抗壓強度。研究發(fā)現(xiàn)，水泥的抗壓強度受混合材料摻量的影響最大，因此，在施工的所有階段都應使用相同的水泥，可以大大提高水泥的活性，以確保水泥的抗壓強度和抗?jié)B性能。與其作用機理相對應，水泥的稠度和材料的穩(wěn)定性，也是直接影響道路水穩(wěn)層鋪設質量的重要因素[7]。

4.3 混合料均勻攪拌

為了使水穩(wěn)層的路面更加穩(wěn)定，需要根據(jù)路面的不同地基條件正確混合相關的材料，并均勻混合使用的各種材料。同時，施工企業(yè)在施工過程中應結合施工現(xiàn)場地質條件和以往的施工經(jīng)驗，選擇適當?shù)牡缆方ㄔO方式。比如，由于天氣惡劣，施工時間短，施工人員應調整材料儲備量，以避免材料短缺。如果施工地面不平整，工程師應調整攪拌器至適當角度以完全混合材料。當瀝青路面干燥時，施工人員在攪拌材料時應添加適量的水，并均勻地向路面噴水，及時維護先前干燥的路面。此外，在道路表面高度干燥的情況下，或者損壞程度較大的情況下，必須使用以前用于填充和修復的材料相同的混合材料。

4.4 攤鋪碾壓

水穩(wěn)層的攤鋪和碾壓工作，是保持結構穩(wěn)定和基層底邊砂礫密封性的重要環(huán)節(jié)。

4.4.1 攤鋪

在第一車料攤鋪之前，要在熨平板底部放置適當數(shù)量墊木塊，以確保攤鋪高度達到松鋪層高度。攤鋪過程中要把握好幾項技術要點。①在攤鋪時應選擇大功率攤鋪機進行一次性的攤鋪，并搭配大型自卸汽車順利輸送到施工現(xiàn)場，在正式攤鋪前還要對下承層進行灑水，以提高表面的濕潤度。②在攤鋪好第一層鋪筑時，要在表面結構層完全變干后再鋪設第二層，以此往復，直到達到設計厚度為止。③在穩(wěn)定碎石的基層下承層，還要保持其表面的堅實度和平整度，保證不存在軟弱地帶和松散材料，保證攤鋪滿足施工的實際要求，并及時對基層洞坑進行填補，使松鋪系數(shù)保持在1.24~1.27的范圍內。另外，為了避免出現(xiàn)橫線的接縫，在攤鋪時還要用兩臺以上的攤鋪設備，設備前后距離控制在6~10m范圍內，行進速度6~9m/min?？紤]到基準鋼絲繩垂度對平整度的干擾，還要合理縮短鋼樁垂直方向的距離，曲線距離5m，直線10m[8]。

4.4.2 碾壓

在碾壓施工的過程中，要從碾壓工作的試驗入手，進一步確定碾壓所需的時間，確?？茖W的組織和部署。除此之外，還要確定碾壓的實際面積，工程建設人員要明確標出各個需要碾壓路段的連接區(qū)域，嚴格要求不同連接區(qū)域的壓實度和密度，保證滿足碎石基層施工的相關要求，在碾壓時，還要充分結合現(xiàn)場氣溫情況和試驗數(shù)據(jù)確定碾壓段長度，當施工現(xiàn)場氣溫較低時，水分的蒸發(fā)速度也會比較慢，為了保證碾壓效果，可以適當延長碾壓段的長度，在40~45m為最佳，能夠有效避免平整度較差的問題。反之，當現(xiàn)場氣溫較高時，水分的蒸發(fā)較快，可以適當縮小碾壓段的長度。初壓時，應選擇1臺單鋼輪振動式壓路機前后進行靜態(tài)穩(wěn)定1遍，速度在1.5~1.8km/h范圍內；待中下層達到壓實需要后，開始復壓，選擇2臺單鋼輪壓路機，前后2遍，振速在2.0~2.4km/h之間；終壓是采用1臺雙鋼輪壓路機靜壓消除輪跡，反復碾壓數(shù)遍，以保證路面達到無痕的效果。相應地，施工建設單位還要配備專門的碾壓質檢人員，及時查缺補漏，加強對碾壓后標高的復檢，糾正在施工環(huán)節(jié)中的偏差，盡快補壓1~2次[9]。

4.5 接縫處理

水穩(wěn)層攤鋪施工要保持連續(xù)性，若因故暫停施工超過2h，需設置橫向接縫。為保證道路路面的整體性，水穩(wěn)層施工分2幅進行，不設置縱向接縫。進行前一幅施工時，在路中線位置放置鋼模板支撐，厚度與水穩(wěn)層厚度相同，待進行另一幅施工時再將支撐拆掉，靠近縱縫部位按寬度30mm進行搭接，并騎縫進行碾壓施工，直至縫跡消除且壓實度達到設計要求。

4.6 水穩(wěn)層后期養(yǎng)護

由于路基工程的穩(wěn)定性受到水泥特性的影響，甚至會出現(xiàn)后期變形等問題。因此，要定期進行養(yǎng)護，確保水穩(wěn)層能夠滿足道路使用標準。正常情況下，水穩(wěn)層的養(yǎng)護期在7d左右，施工單位要由專門人員負責耐水層的維護。為了保持水合作用，有兩點問題需要注意：①需要確保路面含水率不要太高，并根據(jù)具體環(huán)境進行適當?shù)恼{整。②在進行鋪設道路水穩(wěn)層和后期維護的過程中，要注意疏導車輛和行人，避免車輛和行人通過。在養(yǎng)護后期，要考慮混凝土的干縮，及時補水保濕。灑水時，采取少灑多補的原則，如果是夏季施工，應充分考慮天氣因素，盡量增加灑水次數(shù)。為了更好地保證水穩(wěn)層保濕補水的效果，可以在灑水后用土工布進行覆蓋，以降低道路水分揮發(fā)[10]。

5 結語

綜上所述，在市政道路路面水穩(wěn)層施工中，要想確保施工質量，防止裂縫、壓實度不足等問題發(fā)生，施工單位及施工人員，須從材料質量控制、配合比設計、混合料拌制、攤鋪及碾壓等各方面加大管控力度，促使路面水穩(wěn)層高效優(yōu)質地完成施工任務，進而為整個市政道路工程實現(xiàn)預期的質量及效益目標奠定堅實基礎。