淺析市政施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)

石展東

（山東棗建建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 棗莊 277000）

水泥穩(wěn)定碎石路基憑借著自身高承載力和板體性得到了較為廣泛的應(yīng)用，尤其是在市政道路建設(shè)中，常常采用該結(jié)構(gòu)體系。在市政道路施工中，合理應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)可以將路基路面的整體強(qiáng)度提高，但是在具體實(shí)踐中也存在一些不足之處，比如半剛性材料收縮或者溫度因素導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫，水泥產(chǎn)量、級(jí)配設(shè)計(jì)、基層含水量等因素控制不到位也可能引發(fā)基層裂縫問(wèn)題，一旦出現(xiàn)裂縫，將難以發(fā)揮出水泥穩(wěn)定碎石基層的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，把控施工技術(shù)要點(diǎn)，可以有效降低基層施工裂縫問(wèn)題。為此，施工單位要以規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，優(yōu)化選取水泥、集料等原材料，合理設(shè)計(jì)級(jí)配，加強(qiáng)研究原材料和施工設(shè)備，控制施工要點(diǎn)，提高施工效果。

1 水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

水泥、砂漿、碎石等是組成水泥穩(wěn)定碎石材料的主要物質(zhì)，其中水泥發(fā)揮著膠凝作用，砂漿為灰漿材料，其能夠有效填充級(jí)配碎石骨料之間的空隙，這些材料經(jīng)過(guò)凝固形成了牢固的板狀結(jié)構(gòu)，有著較強(qiáng)的承載能力和優(yōu)良的強(qiáng)度。利用水泥穩(wěn)定碎石攤鋪而成的水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度較高，可以承載來(lái)自上部的壓力，在道路施工中得到廣泛的應(yīng)用。有實(shí)驗(yàn)證明，在完成水泥穩(wěn)定碎石基層施工初期其強(qiáng)度較高，隨著時(shí)間的推移其強(qiáng)度會(huì)在有所升高，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用再緩慢地降低。水泥穩(wěn)定碎石基層的抗凍性、防滲性以及穩(wěn)定性都十分良好，當(dāng)前在市政道路建設(shè)中備受青睞。

具體來(lái)講，市政道路基層施工中應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)： 1） 獲取原材料方便。水泥、碎石等組成水泥穩(wěn)定碎石混合料的基礎(chǔ)材料簡(jiǎn)單且容易獲取，通常可以在工程項(xiàng)目周邊獲得，無(wú)需長(zhǎng)途運(yùn)輸，可以降低材料供應(yīng)不足引發(fā)的施工中斷問(wèn)題； 2） 施工工藝簡(jiǎn)單。水泥穩(wěn)定碎石路基施工中大部分工作由機(jī)械設(shè)備完成，工作人員只需要設(shè)定自動(dòng)運(yùn)行的程序，設(shè)備就能夠規(guī)范地完成混合料的攪拌、攤鋪、碾壓等工作； 3） 優(yōu)異的性能。該結(jié)構(gòu)形式的路基可以將市政道路基層的施工質(zhì)量水平提高，確保基層的強(qiáng)度和抗?jié)B能力，為后續(xù)施工作業(yè)以及交通運(yùn)輸?shù)於▓?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 原材料

某市政道路的長(zhǎng)度為938.937m，主體施工內(nèi)容為道路工程，還包括一些配套的附屬設(shè)施，比如綠化帶、電力、給排水系統(tǒng)等，目的是最終建設(shè)一個(gè)質(zhì)量達(dá)標(biāo)的完整的交通系統(tǒng)。

2.1 水泥

在水泥穩(wěn)定碎石基層中，水泥主要起著膠結(jié)作用，基層施工質(zhì)量會(huì)直接受到水泥質(zhì)量的影響，為此，工作人員要嚴(yán)格篩選水泥品種，根據(jù)工程具體要求做好水泥規(guī)格、使用數(shù)量的確定。當(dāng)前硅酸鹽水泥是最為常用的類型，此外可以用作基層材料的水泥還包括粉煤灰水泥、礦渣硅酸鹽水泥等。在市政道路水泥穩(wěn)定碎石材料生產(chǎn)中通常不選擇容易硬化、初凝時(shí)間短或者標(biāo)號(hào)高的水泥。在該工程中，用P.O32.5 型普通硅酸鹽水泥作為膠結(jié)材料。

2.2 粗集料

在路基施工中碎石材料最好選用小壓碎值和具有良好棱角性的材料，該工程選用了如表1 所示的碎石材料。

表1 楔形掏槽眼布置參數(shù)

2.3 細(xì)集料

基層細(xì)集料適合選用雜質(zhì)少并且干凈的石屑，該工程選用了如表2 所示的石屑。

表2 細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)

2.4 水

水泥穩(wěn)定碎石材料所用水對(duì)含鹽量和PH值有一定的要求，需要質(zhì)檢人員檢測(cè)所用水的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，不得使用高含鹽量的或者被污染過(guò)的工業(yè)廢水，通?？梢允褂檬姓┙o的飲用水。

2.5 級(jí)配設(shè)計(jì)

根據(jù)工程所用原材料的各個(gè)技術(shù)指標(biāo)以及級(jí)配要求合理地設(shè)計(jì)集料級(jí)配。

2.6 拌和

為了確保材料拌和質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)控制三方面的內(nèi)容，分別為攪拌設(shè)備、原材料用量和投料順序、成品質(zhì)量檢查。

1） 積極使用新型攪拌設(shè)備，普通攪拌缸設(shè)備是傳統(tǒng)材料攪拌常用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有待完善，常常會(huì)出現(xiàn)噴水不均勻、噴頭堵塞、水流狀態(tài)不佳等問(wèn)題，導(dǎo)致攪拌效果不佳，降低了混合料的質(zhì)量，有時(shí)還會(huì)存在攪拌不均勻、含水量偏高等問(wèn)題。當(dāng)前很多新型振動(dòng)拌缸或是雙拌缸設(shè)備是常用的攪拌設(shè)備，這些設(shè)備的成品料出口短的霧化噴水裝置可以將攪拌效果大大提升。此外，有的設(shè)備配置了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以精準(zhǔn)地控制攪拌時(shí)間、攪拌速度等，進(jìn)一步改善了攪拌的質(zhì)量。

2） 投料拌和，工作人員要綜合考慮分析影響最終材料拌和質(zhì)量的因素，不但要合理選擇攪拌機(jī)類型，還要分析現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件、道路等級(jí)等，然后根據(jù)最終要求將投料的順序確定。在確定原材料和投料順序后，需要選用精準(zhǔn)的儀器完成材料的稱量，稱量設(shè)備要定期校準(zhǔn)，確保其精確度，按照不超過(guò)1%的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確地稱量材料。

3） 成品質(zhì)量檢查，目視檢查法可以明確混合料的拌和是否均勻，是否存在結(jié)團(tuán)、離析等質(zhì)量問(wèn)題，還可以確認(rèn)混合料色澤是否正常。通過(guò)延遲試驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)一步確認(rèn)混合料質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 下承層準(zhǔn)備

在正式攤鋪水泥穩(wěn)定碎石基層之前首先要處理好下承層，將下承層表面的雜物和灰塵污漬清理干凈，對(duì)下承層的寬度、高程、平整度和坡度進(jìn)行管控，對(duì)破損部位進(jìn)行標(biāo)記，由施工人員修復(fù)。在確認(rèn)下承層的平整度和潔凈度達(dá)到攤鋪施工要求后還要注意潤(rùn)濕下承層，在潤(rùn)濕處理時(shí)要注意灑水均勻，避免存在積水。如果水分過(guò)多可以晾曬一段時(shí)間。潤(rùn)濕下承層主要是為了避免攤鋪期間基層表面水分蒸發(fā)速度過(guò)快，在攤鋪混合料之后部分位置發(fā)生板結(jié)、松散等問(wèn)題。在基層保持濕潤(rùn)狀態(tài)下可以開始攤鋪基層。

3.2 攤鋪基準(zhǔn)

施工人員需要在攤鋪前通過(guò)雙邊掛基準(zhǔn)線的方法將基層攤鋪基準(zhǔn)確定，同時(shí)做好支撐樁的合理布置。通過(guò)這種方式可以減少攤鋪階段發(fā)生錯(cuò)位的現(xiàn)象，有助于提高水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪的準(zhǔn)確性。在設(shè)置支撐樁時(shí)，工作人員還要對(duì)其偏差進(jìn)行測(cè)定，按照10m的間距設(shè)置相鄰支撐樁間隔，并且將Φ3mm鋼絲線懸掛在支撐樁上作為基準(zhǔn)線，利用緊線器拉緊處理鋼絲線，按照800 ～1000N的范圍控制鋼絲線的拉力。之后，攤鋪機(jī)設(shè)備可以入場(chǎng)，如果是寬度較寬的市政道路，可以多臺(tái)攤鋪機(jī)按照梯隊(duì)列方式同步作業(yè)。在攤鋪水泥穩(wěn)定碎石基層時(shí)，要注意控制首臺(tái)攤鋪機(jī)，提高基準(zhǔn)線和鋁合金梁的應(yīng)用價(jià)值，確保所有攤鋪機(jī)能夠沿著既定的路線攤鋪。

3.3 攤鋪

水穩(wěn)碎石基層攤鋪工作主要包括兩項(xiàng)內(nèi)容，分別為上下基層，具體施工措施如下。

3.3.1 下基層攤鋪

為了確保下基層的整體性，避免損傷基層結(jié)構(gòu)，在攤鋪中需要按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)做好攤鋪處理。具體實(shí)踐中工作人員要對(duì)如下三點(diǎn)內(nèi)容重點(diǎn)關(guān)注： 1） 做好堆放場(chǎng)所面積的合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)卸料的距離進(jìn)行嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁出現(xiàn)中途斷料的問(wèn)題； 2） 施工前檢查混合料質(zhì)量，不得使用不合格的材料； 3） 攤平混合料，對(duì)其高程值進(jìn)行細(xì)致地檢測(cè)，在滿足要求后用平地機(jī)進(jìn)一步提高攤鋪的平整度。

3.3.2 上基層攤鋪

在攤鋪上基層時(shí)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)： 1） 按照規(guī)范要求控制松鋪系數(shù)，通常在1.23 以上。在碾壓過(guò)程中工作人員要對(duì)斷面標(biāo)高進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)； 2） 加強(qiáng)調(diào)度現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備，保證攤鋪機(jī)和攪拌機(jī)能夠相互配合，在保證供料充足的同時(shí)避免過(guò)早運(yùn)輸材料，影響現(xiàn)場(chǎng)交通； 3） 為提高施工效率可以由兩臺(tái)攤鋪機(jī)按照5 ～10m的間隔同時(shí)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，要注意保證兩臺(tái)設(shè)備有著一致的行駛速度； 4） 由人工處理攤鋪機(jī)無(wú)法觸及的角落等部位，確保攤鋪整體平整性； 5）在前期準(zhǔn)備階段清理干凈下承層雜物后用清水將其潤(rùn)濕，要注意避免存在積水； 6） 堅(jiān)持連續(xù)攤鋪原則，如果不得不中斷那么需要在材料初凝前盡快恢復(fù)施工，并且充分振搗接縫部分； 7） 由專業(yè)的人員輔助完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，將出現(xiàn)離析的粗細(xì)料清理干凈。

3.4 壓實(shí)

在攤鋪后要盡快碾壓，當(dāng)天完成攤鋪位置的碾壓工作。水泥穩(wěn)定碎石施工中常常按照2%左右的標(biāo)準(zhǔn)控制其含水率，如果偏差過(guò)大會(huì)對(duì)碾壓效果產(chǎn)生較大影響。工作人員在確定碾壓順序時(shí)要充分考慮各個(gè)路段的實(shí)際情況，碾壓順序通常為先兩側(cè)后中間，對(duì)于曲線段要按照從內(nèi)側(cè)向外側(cè)的方式碾壓。此外，還要注意控制如下幾個(gè)要點(diǎn)： 1） 勻速行駛靜壓壓路機(jī)；2） 用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓； 3） 通過(guò)靜壓將前期碾壓產(chǎn)生的輪胎痕跡徹底消除； 4） 在碾壓中要注意避免中途停車，避免急剎車、掉頭，以免混合料受到局部壓力而發(fā)生推移。

3.5 接縫處理

如果在進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪中難以保證連續(xù)施工，或者出現(xiàn)突發(fā)狀況不得不中斷施工，那么需要做好斷面位置的處理。工作人員要確保施工橫縫垂直于路面車道中心線，用高度和攤鋪高度一致的方木防支撐接縫部位。如果橫縫位置處于水泥穩(wěn)定碎石基層和橋頭、明涵等位置，那么需要注意確保橫縫符合搭板尾端狀態(tài)，橫向碾壓搭板前段的水泥穩(wěn)定碎石基層，確保橋頭銜接效果，提高接縫處理質(zhì)量。

3.6 養(yǎng)護(hù)

在工程收尾環(huán)節(jié)，對(duì)施工效果產(chǎn)生明顯影響的主要是養(yǎng)護(hù)工作，需要加強(qiáng)做好水泥穩(wěn)定碎石基層最終的養(yǎng)護(hù)管理。通常其養(yǎng)護(hù)時(shí)間在7d 以上，養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)為溫度和濕度控制。工作人員可以通過(guò)灑水降溫保濕或者覆蓋土工布、雙層塑料膜等方式調(diào)節(jié)水泥穩(wěn)定碎石基層的溫濕度。在養(yǎng)護(hù)期間，要阻斷交通，避免堆放重物。

4 市政道路基層施工效果優(yōu)化

4.1 厚度、平整度與壓實(shí)度控制

1） 做好碾壓方式和碾壓設(shè)備的合理選擇。工程按照初壓、復(fù)壓、終壓三步完成，最后一遍靜壓消除輪胎痕跡，有著較小的變異系數(shù)。在理想狀態(tài)下，可以將基層壓實(shí)度控制在百分百，但是具體實(shí)踐中卻難以達(dá)到這一要求。不同路段的壓實(shí)度控制方式也存在一定的差異，比如在直線段壓實(shí)順序?yàn)榛鶎觾蓚?cè)到中間的順序，在超高端的碾壓順序?yàn)閺膬?nèi)側(cè)向外側(cè)； 2）控制平整度。水泥穩(wěn)定碎石基層的平整度要根據(jù)市政道路等級(jí)和規(guī)范要求確定，工作人員可以用長(zhǎng)直尺測(cè)量各個(gè)路段的基層平整度，通過(guò)補(bǔ)壓等方式調(diào)整平整度誤差過(guò)大的部分。比如一級(jí)道路按照基層平整度誤差8mm以內(nèi)、底基層平整度誤差12mm以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)控制，其他等級(jí)道路按照基層平整度最大誤差12mm以內(nèi)、底基層平整度最大誤差15mm以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)控制；3） 厚度控制。工作人員提前將基層松浦系數(shù)和厚度確定，做好壓實(shí)設(shè)備和壓實(shí)遍數(shù)的合理選擇，在碾壓期間做做好基層厚度的定時(shí)檢測(cè)。如果遇到實(shí)際基層厚度比設(shè)計(jì)值誤差允許范圍超出的情況，那么需要及時(shí)對(duì)此種現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，并且及時(shí)處理，調(diào)整基層碾壓方案，比如將碾壓遍數(shù)適當(dāng)增加。

4.2 基層裂縫防治

外部環(huán)境、混合料、人為等因素都可能導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層施工效果受到影響，基層裂縫是十分常見(jiàn)的問(wèn)題，根據(jù)產(chǎn)生原因不同可以分為三種類型，分別為干縮裂縫、溫度裂縫和荷載裂縫。

1） 干縮裂縫防治。在養(yǎng)護(hù)階段如果濕度控制不當(dāng)，基層結(jié)構(gòu)反復(fù)在干濕交替的狀態(tài)下容易引發(fā)干縮裂縫。針對(duì)這一問(wèn)題，需要重點(diǎn)做好養(yǎng)護(hù)階段水泥穩(wěn)定碎石基層的保濕管理。比如工作人員可以定時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，覆蓋塑料薄膜等保濕材料。

2） 溫度裂縫防治。溫度裂縫是由于溫度變化造成水泥穩(wěn)定碎石基層的內(nèi)外溫差較大，溫度應(yīng)力超過(guò)基層的抗拉能力時(shí)會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫。在外部溫度較低是容易出現(xiàn)溫度裂縫。為了預(yù)防溫度裂縫，工作人員在施工和養(yǎng)護(hù)階段都要做好溫度控制。比如在養(yǎng)護(hù)階段如果外部溫度過(guò)低可以覆蓋草簾。

3） 荷載性裂縫防治。在養(yǎng)護(hù)階段水泥穩(wěn)定碎石基層受到較大荷載時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)荷載引發(fā)的拉應(yīng)力過(guò)大，超出基層結(jié)構(gòu)的抗拉極限時(shí)就會(huì)出現(xiàn)荷載裂縫。為了避免出現(xiàn)荷載裂縫，需要注意養(yǎng)護(hù)階段阻斷交通，不得在基層上通車，不得堆放重物。

如果水泥穩(wěn)定碎石基層已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫，那么需要工作人員及時(shí)將裂縫部位的松散顆粒、灰塵等清理干凈，如果縫隙較大還要開槽，用高等級(jí)的水泥砂漿灌注填充，實(shí)現(xiàn)破損部位的修復(fù)。

4.3 材料運(yùn)輸控制要點(diǎn)

1） 合理規(guī)劃運(yùn)輸路線。一方面要注意合理選擇供貨商，盡量選擇口碑好、供貨能力強(qiáng)、距離施工現(xiàn)場(chǎng)近的供貨廠家。另一方面，要做好運(yùn)輸路線的選擇，盡量避開交通擁堵、路途坎坷的道路。路線選擇時(shí)還要考慮如果沿途道路荷載標(biāo)準(zhǔn)、橋梁荷載要求、限高等方面的因素，可以提前沿著路線通行查看實(shí)際路況，保證施工階段材料運(yùn)輸路線通常，避免耽誤施工作業(yè)。有的而城市對(duì)交通方面有著較為嚴(yán)格的管制，施工前需要和交警部門溝通，提前做好備案，詳細(xì)記錄運(yùn)輸車輛、數(shù)量、時(shí)間等信息。

2） 合理處理運(yùn)輸車輛。通常采用帶有封閉艙室的自卸車輛運(yùn)輸水泥穩(wěn)定碎石混合料。在裝在混合料之前，工作人員要徹底清洗艙室內(nèi)部，然后將殘留的積水徹底排除干凈，之后按照從后向前的方式裝填混合料。在裝填過(guò)程中要注意避免裝滿運(yùn)載車輛艙室，每次裝填后要適當(dāng)移動(dòng)車輛，通過(guò)多次裝填把艙室裝滿。這種方式可以將混合料離析問(wèn)題有效降低。在運(yùn)輸途中要將艙室關(guān)閉密實(shí)，如果采用半封閉式運(yùn)輸車輛要用篷布覆蓋混合料，尤其是在炎熱的夏季，要注意避免運(yùn)輸途中混合料損失過(guò)多的水分。

3） 合理規(guī)劃運(yùn)載時(shí)間、數(shù)量。在水泥穩(wěn)定碎石攤鋪中通常需要至少三輛運(yùn)輸車共同合作，為了保證連續(xù)施工要合理安排進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，避免提早進(jìn)場(chǎng)阻礙現(xiàn)場(chǎng)交通，避免過(guò)晚進(jìn)場(chǎng)材料供給不足。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，通過(guò)合理控制水泥穩(wěn)定碎石原材料，加強(qiáng)施工中運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)等施工技術(shù)要點(diǎn)控制，可以提升市政道路水泥穩(wěn)定碎石基層施工效果，有助于建設(shè)高質(zhì)量的市政工程。