市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工技术的实践

2022-04-15杜宜镁甘肃省安装建设集团有限公司工程师

中国建筑装饰装修 2022年6期

杜宜镁甘肃省安装建设集团有限公司工程师

市政道路基层施工的质量直接决定着市政道路的耐久性与稳定性，若基层施工质量差，将对其施工寿命及功能造成严重影响。随着我国建筑领域的发展，市政道路施工技术水平不断提高，水泥稳定碎石基层施工技术的应用与推广，使得市政道路基层施工质量也得到了提高。因此，本文开展了对市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工技术的实践研究，以期进一步提升技术水平，对于提升市政道路整体施工质量具有十分重要的现实意义。

1 水泥稳定碎石基层施工技术概述

1.1 水泥稳定碎石基层概述

水泥稳定碎石是一种混合材料，其主要成分包括水泥、砂浆以及碎石。在使用水泥稳定碎石基层施工技术时，需要先进行材料的混合制作，通常情况下将其制作为板块状，随后进行摊铺施工。在水泥稳定碎石材料中，水泥为凝胶材料，砂浆主要起到粘连的作用，而碎石用于填充混合材料中的缝隙，增大混合材料的密实度，从而提升材料的稳定性。该种混合材料无论是稳定性还是抗压性均具备强大的优势，现阶段被广泛应用在市政道路施工中。

水泥稳定碎石基层施工技术是指在市政道路基层施工时使用水泥稳定碎石混合材料，该种材料的最大特点是在刚完成摊铺施工时便能够促使基层具有较强的强度与稳定性，且随着时间的推移，其强度与稳定性均会明显提升。由于市政道路是交通领域的重要组成部分，其使用范围广、时间长，若市政道路基层稳定性差、使用寿命低、强度低，则很容易导致在其使用过程中发生交通安全事故。因此，在市政道路施工中，加强对水泥稳定碎石基层施工技术的研究与应用十分必要[1]。

1.2 水泥稳定碎石基层施工技术的优势

水泥稳定碎石作为一种高强度混合材料，其在我国市政道路基层施工中被广泛应用，具备稳定性佳、抗冻能力强、使用寿命强、抗疲劳性强、荷载力强以及施工成本低等优势，非常适用于市政道路基层施工。调查研究显示，水泥稳定碎石基层施工技术的优势主要体现在以下几个方面。

首先，该技术的使用成本低、原材料价格低且原材料充足。在市政道路基层施工过程中，使用水泥稳定碎石技术主要应用的原材料包括水泥、砂浆以及碎石。在实际使用的过程中，仅需要按照一定的配比要求进行水泥稳定碎石材料的制作即可，制作流程较为简单，制作工艺可操作性较强，且施工成本较低，具有非常高的性价比。

其次，水泥稳定碎石基层施工技术能够在一定程度上提升市政道路基层施工建设效率。我国社会科技的发展为建筑领域的发展奠定了坚实的基础，现如今，诸多筑路机械设备被广泛地投入到市政道路施工中，其使用不仅能够保证施工质量、提升施工效率，还能够降低施工过程中的人力成本，为进一步提升建设单位的经济效益发挥了巨大优势。而在水泥稳定碎石基础施工中，筑路机械的使用能够进一步缩短摊铺时间、提升摊铺效率、保证摊铺质量，对于保证市政道路整体的施工质量尤为重要。

再次，水泥稳定碎石材料初凝后的强度会提升。在水泥稳定碎石材料摊铺完成后，基层的强度会在短时间内迅速提升，能够缩短市政道路投入运行的时间，符合市政道路的建设要求。水泥稳定碎石材料摊铺完成后仅需养护7 d 便可使水泥稳定碎石基层路面达到强度要求，符合后续施工对基层强度的要求，因此施工工期大幅度缩短[2]。

最后，在进行水泥稳定碎石加工时，需要按照市政道路对基层强度和荷载力的需求，结合规定的配比公式计算砂浆、水泥、碎石的配比，之后按照计算出来的比例进行混合制作，并没有较高的技术要求。

1.3 水泥稳定碎石基层施工技术的原理

水泥稳定碎石使用的骨料是级配碎石，在水泥稳定碎石基层施工技术中，碎石发挥着十分重要的作用。借助胶凝材料以及灰浆材料有效填充碎石材料中的空隙部分，可促使整体施工工作处于较为稳定的状态。此项工艺主要运用嵌挤原理，在水泥、泥浆以及碎石三方凝结后，可构成板体，具有较强的承载力以及稳定性。通常情况下，对水泥稳定碎石基层强度数值造成影响的因素是碎石之间的嵌挤结构、碾压强度以及灰浆质量等。多数试验结果显示，水泥稳定碎石工艺在建设初期阶段具有较高的强度，随着时间不断发展，工艺坚持时间越长，强度数值也在不断增加。此外，水泥稳定碎石工艺凸显较好的抗冻性以及抗渗性，在市政道路施工过程中应用较为广泛。

2 水泥稳定碎石基层施工技术应用分析

2.1 工程案例

为更好地分析水泥稳定碎石基层施工技术的实践应用，选择以昭苏县G577至昭苏机场连接线道路建设项目为例，该项目保护了两条道路，分别为主线道路与支线道路，道路等级要求为城市主干路。该项目的主线道路全长12.633 km，支线道路长0.281 km，累积施工长度为12.914 km。项目设计过程中，将该项目分为3 个合同段，规划表如表1 所示。

表1 合同段规划表

本文主要研究的是第三合同段，建设单位综合考虑成本因素与时间因素，选择使用水泥稳定碎石基层施工技术完成市政道路的基层施工。

2.2 施工准备

施工准备阶段是市政道路基层施工的基础阶段。首先，需要进行路面的清理工作，清除路面的杂质与泥土，确保后续施工能够顺利进行。其次,需要结合实际工况对市政道路基层施工进行合理规划，确保市政道路基层施工能够满足实际施工需求。再次，需要做好材料质量的检测工作，主要检测水泥、砂浆以及碎石等原材料的质量，确保其质量符合市政道路施工项目的需求及相关规定的要求。最后，需要聘请专业的施工队伍开展基层施工，确保水泥稳定碎石基层施工技术能够良好发挥其功能与价值。

2.3 施工放样

放样时，首先需要确定中线位置，在中线位置设置桩位，桩位之间的间隔保证在10 m 左右。其次需要进行摊铺厚度与设计高度的确认，应结合施工图纸设计的要求确定标桩与标高。最后按照要求及标高进行基础摊铺厚度和高度确认。

2.4 水泥用量与搅拌

制备水泥稳定碎石材料的过程中，最重要的是水泥材料的添加量。若水泥添加量过高，会导致材料的强度过大，此时水泥稳定碎石材料的荷载力、抗压能力以及延展性均会有所下降，水泥稳定碎石板块很容易出现裂缝。若水泥材料添加量过低，则会导致水泥稳定碎石材料的功能性降低，不能满足市政道路基层的实际施工需求。因此，科学、合理地选择水泥材料的用量十分必要。

水泥稳定碎石材料制备的过程中需要采用搅拌的方式，但在搅拌的过程中存在水分蒸发，若未考虑水分损耗的情况，则会导致水泥材料的强度过大，进而影响水泥稳定碎石板块质量。因此，在搅拌过程中一定要充分考虑水泥与水之间的关系。该工程在施工过程中使用了料斗，配备立式水泥贮藏罐以及搅合设备。在进行集料的选择时，需要按照级配等级合理进行配比。进行水泥稳定碎石材料的搅拌时，含水量需要超过标准的1%～2%，避免水分蒸发导致水泥稳定碎石强度过大。此外，搅拌过程中要求配备至少两名技术人员对搅拌过程进行严密监控，若发现存在问题，则要停止检查，避免设备出现堵塞的情况[3]。

2.5 准备下承层

下承层施工前需要施工人员对其进行彻底清扫，清除表面存在的杂质、散乱石料等物质。施工过程中，需要保证实际高程与设计高程的偏差小于5 mm，并对基层的压实度、厚度、平整度以及横坡度进行检查，可使用油毡或砂浆封堵模板两侧缝隙，并保证混凝土板实际厚度与设计厚度之间的偏差小于5 mm。下承层施工完成后，需要按照《公路路面基层施工技术规范》开展验收工作，以保证施工质量。

2.6 运输摊铺

本工程使用一次性摊铺的方法，需要使用大功率摊铺机。首先，在摊铺前需要进行洒水处理，并使用大型自卸汽车运输搅和料。其次，需要保证摊铺厚度不超过设计规定的厚度，采用逐层摊铺的方式，即当下层摊铺基层干燥后方可继续进行上一层的摊铺。最后，进行路堤、路埑施工时，需使用压路机进行碾压，碾压次数不小于3 次。若在碾压过程中存在表层松散的问题，需进行洒水处理，若碾压过程中存在路堤、路埑湿度过大的问题，则需要添加粒料石灰。

2.7 铺筑试验段

铺筑在水泥稳定碎石基层施工中是核心环节，其对于保证整体施工的合理性与可靠性尤为重要。在进行铺筑试验时，需要选择有代表性的地质条件和端面进行工艺试验，试验结束后提供试验报告，经过审核后方可采取该工艺进行施工[4]。

2.8 碾压施工

该工程在碾压施工中使用了两台振动式压力机和3 台三轮压路机，先使用振动式压力机碾压1 次，再使用三轮压路机碾压，指导压实度符合设计要求。碾压完成后，需对整体的碾压路段进行检查，主要检查是否存在含水量超限点，若存在，则需要对材料进行更换。

2.9 养护

由于水泥稳定碎石材料在凝结的过程中很容易受温度和湿度的影响，致使凝结质量降低，因此在施工完成后对基层路面进行养护尤为重要。为保证水泥稳定碎石强度符合要求，需要对水泥稳定碎石路面进行洒水养护，养护时间不小于7 d，保证水泥稳定碎石基层路面的湿润度，避免存在路面开裂等问题。

3 水泥稳定碎石基层施工技术质量控制要点分析

3.1 材料供货商筛选控制要点

首先，水泥与水的配比是水泥稳定碎石材料质量的主要影响因素，为保证水泥稳定碎石材料能够良好发挥其功能，需要相关工作人员根据实际市政道路基层路面的建设需求计算出最佳含水量。在进行材料供货商筛选时，也需要考察供货商加工厂内是否有充足的淡水资源，并以此作为供货商的重要评价依据。

其次，由于水泥稳定碎石材料中的水具有挥发性，若未能良好地存储材料，会导致材料含水量发生较大的变化。因此，在进行材料供货商选择时，需要考虑供货商是否具有封闭性的空间堆放材料的能力。

最后，水泥稳定碎石材料的质量是影响整体市政道路基层路面施工质量的主要因素。在进行供货商的选择时，需要考察供货商是否有现代化的产品检测仪器，确保供应商具有能够进行材料检测的技术与设备。

3.2 运输阶段质量控制要点

骨料的重量大，在运输过程中需要合理规划运输路线，缩短运输时间，错开交通拥堵路段及时间，避免因重载对运输路段造成破坏。此外，在选择运输车辆时，需要检查运输车辆的密封性，避免材料在运输过程中存在水分蒸发速度增快的问题。同时，为保证材料的供应速度，本工程要求运输车辆不小于3台，并且每台运输车辆均可完成自载，以提升整体的施工效率。

3.3 摊铺阶段质量控制要点

在摊铺的过程中，骨料是核心材料。在摊铺前需要将骨料送入布料器，将摊铺机移动到所需摊铺路面前30 m 处，以确保材料供应的及时性。在摊铺的过程中，需要做好随时补充骨料的准备，现场配备充足的骨料，避免出现脱节的问题。若在施工过程中发现存在卡料离析的问题，则需要及时进行处理，避免影响扩大。施工过程中，为保证摊铺宽度能够符合市政道路基层路面施工的需求，往往会选择使用多台摊铺机一同作业，因此需要保证摊铺机的指标设定完全一致，两台摊铺机之间的出料线不得超过20 cm。

3.4 碾压阶段质量控制要点

市政道路基层路面的水泥稳定碎石施工初压阶段需要采用静力碾压的方式，进行碾压的目的是促使基层水泥稳定碎石材料能够与垫层紧密连接。完成静力碾压后，需要进行振动碾压，使用专业的振动压路机将振幅控制在0.4 ～0.6 mm，振动频率控制在4 000 ～4 500 Hz。合理的控制振幅与振动频率能够在高质量完成基层路面碾压工作的基础上保证水泥稳定碎石材料结构不会被破坏，从而保证整个工程的施工质量[5]。