道路工程建設(shè)中的多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)

蘭麗梅、周中軍

（1.煙臺開發(fā)區(qū)建設(shè)交通局，山東 煙臺 265602；2.煙臺公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 煙臺 265602）

0 引言

水泥穩(wěn)定碎石具有較好的力學(xué)性能、板體性、水穩(wěn)性和抗凍性等優(yōu)勢，因此廣泛應(yīng)用于道路工程路面基層。在工程施工過程中，水泥穩(wěn)定碎石基層材料主要使用石灰?guī)r和玄武巖體系的碎石。多孔玄武巖廣泛分布于江蘇一帶，由于其物理性能變異程度較大，因此在水泥穩(wěn)定碎石施工中的使用較少。為有效利用該資源，對多孔玄武巖碎石的材質(zhì)特征、混合料比例的制訂、碾壓機具的融合、水泥凝結(jié)時間的管控以及場地施工組織管理等方面進行探究，并結(jié)合施工經(jīng)驗，總結(jié)多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工要點，供相關(guān)人員參考[1]。

1 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)概述

水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)基本原理：在水泥即將在空氣中穩(wěn)定凝固時，利用水泥的組織特征將碎石在基層上穩(wěn)定起來，并使用灰漿等材料填補間隙，使基層實現(xiàn)類似晶體的穩(wěn)定狀態(tài)。

在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，常用的措施是嵌擠法，即將水泥混合到碎石中，通過添加適當(dāng)?shù)哪z凝材料使其形成堅固的整體，并達到一定的抗壓強度和適度的硬度。通常情況下，碎石嵌擠結(jié)構(gòu)和碾壓強度會影響整體施工質(zhì)量，因此早期施工環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，必須確保水泥與碎石凝結(jié)成型，這樣才能更好地實現(xiàn)抗凍和抗?jié)B效果[2]。

為確保水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量，技術(shù)人員應(yīng)確?；旌狭现兴嗟挠昧吭?%～7%之間，以有效減少道路受自然水洗沖刷而引起的質(zhì)量問題，從而保證道路的穩(wěn)定性和安全性[3]。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)優(yōu)勢及應(yīng)用要點

2.1 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)優(yōu)勢

水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)具有以下三個優(yōu)勢：

首先，水泥穩(wěn)定碎石基層有較高的強度，有效應(yīng)用該施工技術(shù)可以顯著提升道路的抗壓性能，便于承載較大的荷載。

其次，該施工技術(shù)可以縮短道路施工周期，提高施工效率，從而降低施工成本。

最后，水泥穩(wěn)定碎石基層具備較強的抗凍和抗?jié)B性能，合理應(yīng)用該施工技術(shù)能夠進一步增強道路的穩(wěn)定性，延長道路的使用壽命。

2.2 規(guī)范使用水泥穩(wěn)定碎石基層施工材料

碎石是水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)應(yīng)用中最基本的原材料之一。通常情況下，碎石主要為石灰?guī)r和玄武巖，粒徑大小在30mm 左右，以滿足道路施工的要求。水泥也是不可或缺的原材料，水泥質(zhì)量對技術(shù)應(yīng)用效果有重要影響。因此，在選擇水泥時，施工人員應(yīng)盡可能選用具有長期凝結(jié)效果和較低標(biāo)號的水泥，在道路工程施工中一般使用425 號水泥。

混合料可以分為活性和非活性兩種類型。使用非活性混合料時，需要選擇密度極高的材料，以免在施工過程中出現(xiàn)有害物質(zhì)。此外，在攪拌過程中，需要合理控制溫度和時間。為確保水泥穩(wěn)定碎石基層的強度，在材料攪拌環(huán)節(jié)，需要先清除和過濾水中的雜質(zhì)，并進行相關(guān)檢測工作，以確保施工質(zhì)量。此外，為提高路基的穩(wěn)定性和強度，應(yīng)適度降低水泥的使用量，并嚴(yán)格控制細料、粉料和水的使用量，以使材料的配合比符合水泥穩(wěn)定碎石基層施工要求[4]。

3 多孔玄武巖的特征

多孔玄武巖是一種火山噴發(fā)后形成的獨特巖石，由火山玻璃、礦物質(zhì)和氣泡等構(gòu)成，是一種價值較高的多孔石料。其具有以下外觀特征：顆粒形狀不尖銳，對水流阻力小，不會導(dǎo)致水流堵塞，水分和氣體分布均勻，呈現(xiàn)多孔天然蜂窩狀。多孔玄武巖碎石具有較大的孔隙率，粒徑越大內(nèi)部孔隙和石塊的體積密度就越大。在相同的篩孔剩余質(zhì)量條件下，較大的粗集料的體積比更大。此外，多孔玄武巖顆粒的形狀多界于礫石和普通碎石之間，缺乏一般碎石材料的嵌擠特性。同時，由于多孔性結(jié)構(gòu)的不均勻性和不穩(wěn)定性，使得多孔玄武巖具有含水量不易探測的特點。若是有水分滲入多孔玄武巖碎石中，或以毛細水的形式藏在孔隙中，如果干燥時間較短，可能導(dǎo)致含水量檢測結(jié)果不準(zhǔn)確[5]。

4 多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)材料標(biāo)準(zhǔn)和施工準(zhǔn)備

4.1 材料標(biāo)準(zhǔn)

4.1.1 水泥

在道路工程施工中，使用多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)時需要重視水泥材料的選用標(biāo)準(zhǔn)，以滿足實際需求。一般可選用的水泥種類包括經(jīng)典硅酸鹽和火山灰質(zhì)硅酸鹽等。為確保道路建設(shè)強度達到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)避免使用快硬型和早強型水泥，以及潮濕或變質(zhì)的水泥。在材料篩選過程中，應(yīng)選擇標(biāo)號較低的水泥種類，以減少對道路工程的不良影響，實現(xiàn)理想的水泥穩(wěn)定碎石基層施工效果。

4.1.2 混合料

為實現(xiàn)預(yù)期的施工目標(biāo)，需深入考慮混合料的使用，以減少意外情況對穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的影響。一般情況下，混合料分為活性和非活性兩種?；钚圆牧蠒c氧化鈣和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，具有活性；非活性材料則缺乏活性或綜合活性較低，通常是人工制造或天然礦物。在施工過程中，相關(guān)人員應(yīng)綜合多方面因素選擇混合料，確保符合施工要求，提升道路工程施工效果，為多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的應(yīng)用積累實踐經(jīng)驗[6]。

4.1.3 粗集料

在多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，對粗集料的使用有相對嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，需要利用反擊式和沖擊式破碎機械進行加工處理，有些情況下還可以使用圓錐破碎機，以滿足材料應(yīng)用要求，保證施工質(zhì)量。通常情況下，應(yīng)避免使用顎式破碎設(shè)備進行二次破碎，以防止影響粗集料性能。加工粗集料時需要合理使用除塵裝置，避免灰塵進入粗集料中，影響綜合質(zhì)量。粗集料加工需要符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，如6mm、11mm、22mm 和41mm等，綜合密 度應(yīng)超過2.6t/m3，壓碎 值應(yīng)低于25%。滿足這些條件的粗集料可以有效應(yīng)用于多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工，實現(xiàn)更好的技術(shù)應(yīng)用效果[7]。

4.2 施工準(zhǔn)備

4.2.1 水泥

在多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，需要做好材料準(zhǔn)備工作。在眾多材料中，水泥對綜合質(zhì)量的影響較大，其作為融合類穩(wěn)定材料，在使用中需要確?；A(chǔ)凝結(jié)時間符合要求，如果水泥凝結(jié)時間過短或凝結(jié)強度不夠，會導(dǎo)致建設(shè)效果不理想。因此，在施工期間，相關(guān)人員應(yīng)注意水泥材料的準(zhǔn)備，為施工質(zhì)量提供保障。此外，應(yīng)確保水泥標(biāo)號處于較低的范圍，在多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工中一般可以使用425 號水泥。

4.2.2 碎石

一般情況下，多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工需要使用碎石進行骨架建設(shè)。其中，碎石材料會對整體施工效果產(chǎn)生明顯影響。例如，碎石的粒徑會對水泥穩(wěn)定碎石基層的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響，直徑過大會降低凝結(jié)性能，導(dǎo)致受壓過程中出現(xiàn)裂縫等情況。因此，選擇碎石材料時，要合理確定粒徑大小，以保證施工質(zhì)量符合要求。

4.2.3 混合料

在多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，多選用非活性混合料，即利用活性較低的人工合成礦物質(zhì)，以更好地實現(xiàn)綜合密度要求，并減少對環(huán)境的不良影響[8]。

5 多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在道路工程中的實際應(yīng)用

5.1 多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)流程

多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)流程如圖1 所示。

圖1 多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)流程

5.2 施工準(zhǔn)備

多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工需要做好準(zhǔn)備工作。首先，在施工開始前，需要對基層進行全面清理，特別是雜物和積水，以消除施工障礙。其次，對基層和路肩位置等進行整體檢查，確保具備施工條件。最后，根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行放樣作業(yè)。

在材料方面，必須按照施工設(shè)計要求進行材料準(zhǔn)備，各種進場材料經(jīng)質(zhì)量檢驗合格方可使用。在施工設(shè)施方面，根據(jù)施工場地的具體情況，準(zhǔn)備好所需的各種設(shè)施，尤其是攪拌設(shè)備和運輸車輛等。使用這些設(shè)施之前，需要進行全面檢查，確保其功能正常，以滿足工作要求[9]。

5.3 配比制訂和混合料拌制

水泥穩(wěn)定碎石混合料的配比對工程質(zhì)量有重要影響，因此必須保證配比設(shè)計的科學(xué)性，在拌制混合料時，必須確保實際配比與設(shè)計配比一致。同時，混合料的拌制時間和溫度對材料性能也有一定的影響。因此，在拌制過程中，必須嚴(yán)格控制拌制時間和溫度。完成混合料拌制后，需要對其質(zhì)量進行檢驗，以確保滿足施工要求。

5.4 混合料攤鋪

在多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中，混合料攤鋪是最關(guān)鍵、對施工質(zhì)量影響最大的環(huán)節(jié)。因此，進行攤鋪工作之前，需要先選擇一段100～200m的路段進行試鋪作業(yè)。在此過程中，專業(yè)人員需要進行監(jiān)測，并對施工作業(yè)進行觀察和記錄。試鋪作業(yè)的目的是在試驗性施工中及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并進行改進，以確保正式施工過程中所使用的施工技術(shù)能夠滿足工程質(zhì)量要求，避免因施工技術(shù)使用不當(dāng)影響整體施工質(zhì)量。同時，在試鋪作業(yè)施工過程中，還可以更清晰地確定混合料配比、松鋪系數(shù)等相關(guān)參數(shù)。此外，試鋪作業(yè)也能對施工設(shè)施進行檢驗，以免設(shè)備運行狀態(tài)不佳影響施工質(zhì)量。只有試鋪部分的施工作業(yè)驗收合格后，才能進行正式的攤鋪作業(yè)。

目前，水泥穩(wěn)定碎石基層施工大多采用階梯式作業(yè)模式。由于是多臺攤鋪機同時作業(yè)，因此需要科學(xué)控制攤鋪機之間的距離，并確保攤鋪速度符合標(biāo)準(zhǔn)?；旌狭蠑備佂瓿珊?，需要對攤鋪效果進行檢查，針對其中的不足進行人工調(diào)整，以確保攤鋪質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)[10]。

5.5 多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓施工

碾壓是多孔玄武巖水泥穩(wěn)定碎石基層施工的最后一道環(huán)節(jié)，需要按照先輕后重、先兩邊后中間的順序進行。由于碾壓質(zhì)量直接影響道路基層的質(zhì)量和平整度，因此在碾壓過程中，要科學(xué)控制壓路機的碾壓模式和速度。完成第一遍碾壓后，嚴(yán)禁在水泥碎石基層進行大角度的轉(zhuǎn)向、掉頭和緊急剎車，應(yīng)原路倒回。碾壓施工需要達到相應(yīng)的壓實度與平整度標(biāo)準(zhǔn)，避免留下明顯的碾壓輪跡。如果經(jīng)檢驗未能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，需重新進行碾壓施工。

5.6 養(yǎng)護作業(yè)

碾壓施工完成后，需要進行養(yǎng)護作業(yè)。如果養(yǎng)護不及時，水分會迅速蒸發(fā)，導(dǎo)致表層碎石脫落，影響整體施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。養(yǎng)護作業(yè)通常包括表層貼膜和定期灑水。在這個過程中，必須合理控制濕度，并保持養(yǎng)護時間為一周，且養(yǎng)護期間禁止車輛和行人通行。

6 結(jié)語

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在道路工程中起到至關(guān)重要的作用。因此，施工單位需要嚴(yán)格選擇施工材料，嚴(yán)格執(zhí)行施工程序，并合理管控各個施工要點，以有效降低各種質(zhì)量問題的發(fā)生率。