浅析公路工程水泥稳定碎石基层施工工艺

张米兰,张伊苹

摘 要：作为我国重要的支柱产业，交通运输业在国民经济增长中发挥着至关重要的作用。改革开放40多年来，公路工程建设里程越来越长，多采用半刚性基层，水泥稳定碎石基层因其强度高、整体性好等优势得到了广泛应用。为此，必须重视水泥稳定碎石基层施工，严格按照相关标准及技术规范，规范施工工艺，加强质量控制措施，全面提高工程施工质量。

关键词：水泥稳定碎石基层;作用原理;原材料选择

0 引言

伴随我国社会经济发展速度的不断提升，因设计、施工方法、施工材料选择等因素，公路病害问题较为严重。如何延长道路工程使用寿命、确保行车舒适度已经成为施工企业必须重视的问题。伴随着我国公路运输网络的不断完善，在国民经济中发挥着重要作用，要求不断提高施工质量，以保证车辆通行的安全性。水泥稳定碎石基层具有强度高、承载力強等优势，在公路工程建设中得到广泛应用，必须充分掌握其施工工艺，严格遵循施工流程，组织技术培训，规范施工人员操作行为，尽量减少潜在安全隐患，以提高路面稳定性，优化使用性能。

1 水泥稳定碎石作用原理

水稳基层全称水泥稳定基层，是指公路基础，可分为水稳碎石基层和水稳砂砾基层，在施工中一般为上下两层。本文以水泥稳定碎石基层进行分析。水稳碎石基层指用水泥与碎石按照一定级配用搅拌机拌制的用于公路施工的基础材料。水泥稳定碎石中骨料的主要成分为级配碎石，选用相应数量的胶凝材料及充足的灰浆体积进行骨料空隙的填充，并严格遵循嵌挤原理进行摊铺压实作业。水泥稳定碎石的压实度与密实度相近，其初期具有较高的强度，但随着龄期的增加将加速结成板体，进而提升其抗渗性能与抗冻性能。通常情况下水泥稳定碎石中水泥用量占总混合料的3%到7%之间，其7天无侧限抗压强度与其他路基材料相比，要高出许多。据《公路路面基层施工技术规范》等相关要求，水泥稳定碎石从粒径方面看，属于中粒土，因其内部具有一定胶凝材料，要求必须在水泥终凝前完成整个施工过程，确保一次达到设计标准，提高其质量。

2 工程概况

某公路工程全长23.3 km，起讫桩号为00+000～23+300。路面基层结构当中上基层、底基层分别采用15 cm、20 cm厚的水泥稳定碎石。在施工过程中，发现局部存在裂缝问题，虽不严重，但为了保障后期施工质量，经商议决定，采用抗裂型水泥稳定碎石基层施工方案，即玄武岩纤维抗裂性水泥稳定碎石。

3 原材料选择

3.1 水泥

根据相关规定要求，在水泥稳定碎石基层施工中，不得使用早强水泥、变质水泥，应采用42.5普通硅酸盐水泥。水泥安定性和各龄期强度均应符合公路路面基层施工技术细则相关规定。一般情况下，初凝时间需大于4 h，终凝时间大于6 h。若采用散装水泥，应在进入施工现场前，提前放置7天，当其安定性达到规定要求后，才能用于施工。若施工当天气温较高，需严控水泥温度，不得高于50℃，若超过该温度，需及时采取降温措施[1]。

3.2 集料

基于经济性原则，在集料选择时，需采取当地生产材料，即粗集料采用石灰岩，细集料采用石料生产中的石屑。并按照现行集料试验规程相关规定，对集料的物理力学性能进行测定与分析，保证满足施工规定要求。通过筛分结果，可获取混合料合成级配情况。

3.3 玄武岩纤维

为解决本工程微裂缝问题，特提出了采用玄武岩纤维抗裂性水泥稳定碎石基层施工方案，在本抗裂材料当中，玄武岩纤维是关键。相比其他材料，玄武岩纤维基本与玻璃纤维相同，其为褐色，具有较高强度。在加工制作时，需在高温下（1 500℃），先熔化玄武岩碎石，随后进行高速拉丝。在水泥当中，玄武岩纤维的稳定性良好，同时，可均匀分散于混合料内，具有极强的联结力。该项目采用25 mm束状单丝纤维作为玄武岩纤维材料，其技术指标如下：（1）纤维Φ7.5 μm;（2）密度2.63 g/cm³;（3）拉伸强度4 267 MPa;（4）弹性模量115 GPa。

4 水泥稳定碎石基层施工技术要点

在我国公路建设过程中，路面基层施工作为重要组成部分，直接影响着公路的整体施工质量，发挥着重要的作用。通过对公路建设施工技术进行分析能够看出，水泥稳定级配碎石技术具有较为广泛的应用范围。该技术具有较好的力学性能和较强的水稳性，能够进一步提升公路路面施工质量。所以，必须重视水泥稳定级配碎石技术的应用，将准备工作扎实做好，有效规范施工流程，特别是碾压施工环节要尤为重视，从而确保公路工程建设事业的快速发展。

4.1 施工测量

作为我国最常见的公路路面基层形式，水泥稳定碎石结构施工质量的优劣对工程建设整体质量影响较大。因此在水泥稳定碎石基层施工中，应保证各项技术指标满足施工要求，以此有效提升工程施工质量，推动公路行业持续、健康发展。测量放样是保证施工质量的关键，本工程项目在具体施工时，每个摊铺队必须配制一个测量组，以保证施工放样及时，平面位置、标高随时得到控制。放样时，首先是在已铺筑的底基层恢复中线，直线段每10 m设一桩，曲线段加密至5 m一桩，并在两侧边缘外0.3 m～0.5 m设指示桩;然后进行水平测量，在两侧指示桩上方根据设计标高及试验段确定的松铺厚度设置摊铺机水平传感导线。导线采用直径3 mm钢丝，用紧线器拉紧，张力不小于600 N，架设长度不大于200 m，并用白灰设置方向导线，应在每次摊铺前和摊铺过程中对导线和指导庄进行复核测量，确保施工的准确性。

4.2 下承层处理

全面清理施工现场的杂物、植被等，根据实际地质条件确定清表厚度，及时回填坑洼现象，并碾压密实，确保下承层平整度及承载能力满足施工要求，并适当洒水湿润，提高与基层结合能力。为后期施工创造良好条件。随后按照设计方案的要求测量施工现场各项参数，恢复基层中线，并预埋工作桩，桩体间距通常控制在10 m左右，在曲线路段可适当缩小间距，保持在5 m左右，在道路两侧路肩外部设置指示桩。根据设计标高及松铺系数安装传感导线，为摊铺机运行提供标准及参考，后期施工过程中定期复核导线位置，及时纠正偏差过大现象，确保工程建设顺利进行。

4.3 拌和施工

拌和施工中，混合料需采用振动搅拌机拌和，根据工程实际情况，生产能力不得小于400 t/h。分种类、分标号进行存储、堆放，不允许混杂，且避免受潮。为避免混合料离析，成品储料仓不能太大，需结合拌和实际合理控制仓储大小。投入玄武岩纤维时，要以人工方式投料，由于纤维自重较小，很容易被吹散，因此，应撒布到集料传输带上，且按照传输带供料速度进行纤维撒布量的准确计算，保证每分钟撒布无误。同时，根据试验确定拌和时间，待拌和料均匀、无花白时，即可完成拌和。在整个拌和過程中，要随时对其均匀性进行检查，避免出现异常问题。

4.4 运输施工

待混合料拌和后，便可向运输车辆装料，为保证装料质量，可多次移动车辆分次完成装料施工。应按照“及时、快速、均匀”原则运输，尽可能减少运输时间，避免混合料出现离析问题。同时，将双篷布覆盖到车顶，起到保温、防雨、防污染等作用。

4.5 摊铺施工

摊铺施工前期，首先清理干净下基层表面，比如垃圾、杂物、积水等，保持作业面干净无污染。当运输车辆达到摊铺现场之后，指派专人指挥车辆，距离摊铺机30 cm左右停车，通过摊铺机推动运输车缓慢前行，并源源不断将混合料卸入摊铺机料斗内。一般来讲，为保证摊铺施工的连续性，必须保证摊铺能力和运输能力相匹配，能够持续、匀速前行。根据本工程实际情况，可在2 m/min控制摊铺速度，并由专人详细观察摊铺质量，若局部出现虚铺问题，需及时采取措施进行处理。

4.6 碾压施工

在水泥初凝前，必须完成所有纤维稳定碎石基层碾压作业，并确保整个碾压施工中基层始终保持湿润。一般情况下，碾压施工可分为三个阶段，第一阶段为初压，本工程采用了大吨位双钢轮压路机进行碾压施工，碾压形式为静压，碾压遍数为1～2遍，并在1.5 km/h～2.0 km/h之间控制碾压速度;第二阶段为复压，采用了大吨位振动压路机，通过振动压实进行了3～4遍碾压，并在2.0 km/h～2.5 km/h之间控制碾压速度。第三阶段为终压，选取了胶轮压路机，碾压遍数为2遍，直至明显轮迹消除。

4.7 养护施工

完成上述施工，待基层压实度检测满足设计要求后，即可进入养护阶段，主要采用洒水养生方式。养护施工中，需先浸润透水土工布，随后在基层顶面覆盖。待达到7 d龄期后，可通过人工方式洒水，洒水量不宜过多，当基层强度达到一定要求后，便可采取洒水车进行洒水。养护结束后，便可进行下一阶段施工。

5 结束语

综上所述，作为路面结构的主要承重层，路面基层质量的优劣直接影响路面结构的整体强度、使用寿命。据相关资料显示，路面病害与基层关系密切。若基层强度不足，在行车荷载和自然因素的长期作用下，很可能出现大量残余变形及剪切破坏，从而产生龟裂、纵横向裂缝等。此外，在沥青路面通行服务期间，水也会渗透到路面基层，从而产生水损坏等严重病害，最终破坏路面路基结构。因此，必须合理控制路面基层施工质量。水泥稳定碎石是路面基层的常用材料，其具有良好的耐久性和整体稳定性，且承载力和强度较高。将其用于路面基层施工，可大幅提升路面基层施工质量。

参考文献：

[1]张钰.水泥稳定碎石基层施工质量控制技术研究[J].山西建筑，2018（19）：151-152.

[2]董雄舰.影响水泥稳定碎石基层施工质量的因素及对策[J].江西建材，2015（10）：185+188.

[3]靳翔雁.水泥稳定碎石技术在公路路面基层施工中的应用[J].环球市场，2019（10）：284.

[4]李春梅.沥青路面裂缝的成因与防治措施[J].科技与企业，2012（11）：238.

[5]杨锡荣.沥青路面裂缝成因及其防治措施[J].建筑工程技术与设计，2017（20）：1766.

[6]董延琦.水泥稳定碎石基层的施工质量控制[J].黑龙江交通科技，2017，40（1）：26-27.