冬季水泥稳定碎石基层施工技术分析

梁波

北京希达建设监理有限责任公司 北京 100840

道路交通建设属于市政建设基础项目之一，也是城市发展过程中所必备的要素。近年来，在城市化的推进下，各地区道路建设也不断完善。运行车辆的快速增加对道路交通建设质量提出了更高的要求。针对此，建设单位需要不断提升施工技术上，为优化施工质量提供基础保障。水泥稳定碎石基层施工技术是现代道路施工中比较常用的一种技术，此项技术的合理应用可保障道路施工的基层牢固性，为此，施工单位有必要加强对此项技术的了解，促使其能够发挥出自身优势。

1 冬季施工概述

冬季进行公路工程的施工，施工质量受到自然环境的影响比较大，例如低温、雨雪天气等会造成施工现场的环境很恶劣，但是市政工程的质量又关系到千家万户的生命安全，因此如何做好市政工程冬季施工质量的控制是施工单位眼下亟需解决的问题之一。在冬季进行施工不可避免的需要面临下面的几个问题：首先是市政工程都是在室外进行的，对施工人员的身体素质是极大的考验。

2 冬季水泥稳定碎石基层施工技术分析

2.1 水稳碎石反应机理

用水泥稳定土时，发生的各种作用过程是非常复杂的和多种多样的，包括：水泥凝结和硬化过程水泥加水拌合后，水泥颗粒的水化作用和水解作用，水泥从凝结到硬化形成水泥石，这是一个连续而复杂的物理化学变化过程。在这个过程中，放出大量的热量，同时从溶液中分解出氢氧化钙（Ca（OH）2）。水泥将颗粒胶结过程用水泥稳定碎石时，由于碎石土的单个颗粒尺寸大于水泥颗粒，水泥有可能全部地或部分的包覆单个颗粒，并通过压实使颗粒紧密接触，当水泥硬化时，他们将胶结在一起。胶结使非粘性碎石只有明显的粘性，将水泥加在粒料土中，胶结很像混凝土中的现象，只是水泥并没有填满土颗粒间的空孔隙。碎石间的咬合作用水泥稳定碎石时，碎石良好的级配，机械碾压时碎石间产生嵌挤咬合作用，这就是碎石间的机械结合，粒料间的嵌挤能产生一定的强度。反应机理将水泥加到土中并加水拌和后发生一系列的化学反应和物理化学反应。包括以下四种反应：碳酸化反应——石灰Ca（OH）2与碳酸H2CO3（H2CO3是由空气中的二氧化碳和游离水所产生的）硬化反应，产生碳酸钙（CaCO3）；Ca（OH）2本身的结晶硬化反应；

2.2 水泥稳定碎石材料的配制

首先是原材料质量控制，对原材料的检验，包括结合料、被稳定材料的试验。在满足相关设计标准或技术文件要求的情况下才可以使用。根据使用的各种材料的产地、成分、颗粒大小等不同特点，基层设计要求，通过配合比设计试验选择最优的工程级配。实验室通过一定数量的原材料试验，再是进行配合比设计、击实实验，确定最大干密度和最佳含水量等技术指标。然后以此配比制成试件，试件在规范规定的标准养护温度条件下保湿养护后，进行无侧限抗压强度实验。进行混合料配合比设计试验，确定实验室合成水稳级配。最后依据配合比确定的各档材料的具体比例，结合施工实际拌和设备，从而确定合理的生产施工配比数据。正式施工前应铺筑试验段。摊铺的厚度，碾压的控制数据，都要提前做到实践可行。

2.3 严格控制水泥剂量

水泥用量的多少决定了水泥稳定碎石基层的强度，且会对基层的干缩性能产生影响。水泥用量过少则会导致水泥稳定碎石基层强度过低，不满足实际需求，水泥用量过多则极易造成公路基层施工后产生裂缝，导致公路面层的局部损坏，且水泥用量过多会增加成本。因此，在对混合料组成进行设计时应严格控制水泥用量，按照配比要求设计，确保水泥用量的经济合理。采用集中厂拌法施工时宜比室内试验确定剂量高0.5个百分点，使用路拌法施工时宜高1个百分点。

2.4 混合料运输

水泥稳定碎石的混合料必须要在规定的时间内运送到摊铺现场，并且不能够离析。依靠专人来指挥运输车，控制好车速为30千米一小时内，行驶路线要按照规定好的，避免急转弯与急刹车。在进行自卸车的装料时，需要前后移动汽车，共总将装料分为3次，保证高度均匀的装载，避免混合料的离析。

2.5 混合料的摊铺

基层摊铺设备采用不低于ABG423配置的摊铺机双机联铺。碾压设备必须配置自重＞20t的同型号振动压路机（如徐工220）3台及以上，30t轮胎压路机1台及以上。摊铺、碾压工作完后应将所有设备中的水全部放掉，防止温度过低水分结冰，影响摊铺碾压设备的正常工作。应在温度≥0℃的白天进行施工、碾压，碾压时间段宜控制在每天上午10时至下午3时之间。碾压工艺遵循先轻后重、紧跟慢压的原则。采用高幅低频强震≥4遍，轮胎压路机收面。压实度必须大于击实标准的98%以上。建议基层采用振动成型配合比设计方法进行设计，以提高基层混合料的击实标准。在降低水泥用量的同时，应提高水泥稳定碎石基层的整体强度、减少因温缩或干缩产生的裂缝，提高施工质量。

2.6 碾压

良好的混合料碾压质量是保证施工质量的重要前提，因此在施工过程中应注重对压实工序的控制。在进行土体碾压时应首先对土层表面进行洒水处理，保证土体的含水量为最优（设计含水量），同时碾压过程应严格按照设计规范进行。采用压实机进行土体碾压时要遵循先轻后重的原则，碾压速度可先慢后快（速度一般保持在1.5-2.4Km/h），进入弯道处压实时从土层较低的一侧开始压实，碾压机械的碾压轨迹应保持重叠部分大约为轮宽的1/3，这样可以保证不出现漏压问题，对于那些碾压机械不能碾压到的边角应采用人工或小型机械进行压实处理。此外，在碾压过程中应对混合料的含水量和密实度进行监测，不符合设计要求时应再次压实。

3 结语

目前我国的公路工程施工技术处于高速发展的阶段，也取得了不少卓越的成就，但是公路工程的施工质量一直都是人们关注的焦点，也是关系到民计民生的重要内容，特别是在冬季进行施工，施工质量控制的难度很大，因此施工企业一定要做好管理人员的培养和技术创新，不断的学习先进的施工技术，多总结自身的施工经验与教训，从而不断的提高公路工程冬季施工的质量控制水平。