水泥稳定碎石施工技术在公路施工中的应用

郝强

（北京路桥瑞通养护中心有限公司，北京 101400）

0 引言

在我国大多数的高速公路或国道、省道基层建设中，使用最多的便是水泥稳定碎石基层技术。该技术具有特殊的板体性与良好的力学性能，相较于其他基层技术来说，着实是优越之选。水泥稳定碎石技术以级配碎石作为公路施工材料的骨料来源，施工队伍将骨料进行合理配置后，再借助胶凝或其他黏合性材料进行二次填充，保证物料可以“无缝衔接”，或应用足量的灰浆填充大块骨料堆积所产生的不均匀空隙。完成填充作业之后，再按照嵌挤原理将所有的施工材料进行摊铺、压实，以增加路面耐用度，这便是该项技术的工作原理。水泥稳定碎石技术的优势不仅在于成熟的施工工艺，还在于其随着路面龄期的增加，硬度也会不断提升。基于此，施工队伍可以根据工程的实际需求对该项技术的强度进行科学、合理的调整。

1 水泥稳定碎石施工技术使用中常见的问题分析

在水泥稳定碎石技术的实际应用中，“如何使用水泥”是工程建设环节中施工队伍需要考虑的首要问题。水泥是工程建筑混合材料中的一种，与其他路基材料相比，其在用量上比较讲究：通常情况下每立方物料的水泥含量介于3%～6%之间，而该材料可以在无侧限抗压方法中达到5MPa 的强度。水泥稳定碎石施工结束后，施工基层需要一段时间来加以稳定，当达到一定坚实度后，即使遭遇雨天也不会出现泥泞现象，表面始终会保持坚实的良好状态。水泥稳定碎石技术常常被应用于高级路面或者半刚性基层建设中，依照《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20—2015）中的相关要求进行施工，均会取得良好的施工效果。但是，在实际的应用环节中也会存在一些问题，需要研究人员对此作出简要分析，才能提高水泥稳定碎石施工技术在公路施工中的应用价值[1]。

1.1 因温度差异而导致的裂缝问题

由于水泥稳定碎石材料在使用环节中会因为温度差值过高而产生裂缝，因此在水稳碎石基层结构养护期间，需要按照科学的方式进行。一般情况下，养护过程出现较大的温度差异就会形成基层结构内的水热化反应，该反应会促使路面基层内部的温度快速提升。结构内温度与环境温度出现较大差值时，基层材料就会因为气压的反应收缩力而形成裂缝。当路面基层结构内的温度高于环境温度时，就会发生收缩现象，从而造成温度裂缝问题。因此，基层结构养护过程中，需要施工人员注重观察其结构内的水热化反应情况，该反应将直接导致基层结构内部温度快速上升。除了上述原因以外，基层结构膨胀也会产生内在的收缩应力，从而出现裂缝问题。例如，在寒潮、暖流等自然因素的影响下，室外温度会骤然下降或急剧上升，同样也会形成结构温度裂缝等问题。总而言之，裂缝问题与温度之间有着密切的关系[2]。

1.2 因干缩而导致的裂缝问题

干缩裂缝通常也发生在路面的养护期间，与上述有所区别的是干缩裂缝可能发生在施工结束后的七、八天时间内。因为在通常情况下，材料需要七天的时间进行强度方面的提升，而在这七天时间内，路面基层结构或许会因为干缩现象而流失水分，严重情况下就会形成裂缝。因此，在养护期间需要相关工作人员时刻关注基层结构的湿润度，依照相关标准进行日常的养护工作，从而有效降低干裂问题的出现频率。干缩裂缝大多会以多种不规则的线条形式呈现，与因温度差异而导致的裂缝有明显的区别[3]。

1.3 粗细料离析问题

粗细料的离析问题主要由以下几点所致：第一，在水泥材料搅拌过程中，施工人员并未按照要求进行彻底搅拌，导致物料出现不均匀的现象，因此在仪器内部粗细集料难以充分结合。第二，在水泥材料的运输环节中，出现颠簸、震荡等问题，导致材料结构松散等，从而产生离析问题。同时，当运输距离较长或道路不平稳等，离析问题的发生概率也会直线上升。第三，当施工队伍缺乏相关经验时，也会因为不合理的摊铺方式而造成基层离析问题。第四，在摊铺阶段，一些粒径相对较大的骨料通常会沉入材料底部，造成离析问题。在基层混合料发生离析期间，整个基层结构稳定性相对较差，从而导致难以达到规定的要求，因此本身的强度也难以满足实际的施工要求。

1.4 平整度较差问题

平整度较差一般是施工质量方面引起的问题。而发生水稳碎石基层平整性不达标问题时，会在整体上影响整体施工进度，进而影响基层结构的质量。产生这种问题的原因主要有以下五个方面[4]。

1.4.1 不科学的摊铺方式

在当下的施工背景中，不科学的摊铺方式主要包含：摊铺机各项参数不合理、施工队伍素质偏低、用料不合格等。然而，无论是何种摊铺方式，只要与要求不符，均会对基础路面的平整度产生影响，从而降低摊铺质量。

1.4.2 下承层平整度不达标

路面下承层是十分重要的施工组成部分。当垫层、路基与底基层等部分发生平整度交叉问题时，就会影响整个基层的平整度。因此，当垫层、路基、底基层等平整性不达标时，就会对整体的平整度造成直接影响。

1.4.3 不科学的碾压方式

碾压工作是保障基层施工质量达标的重要环节。而碾压也不是无迹可寻的工作，需要工作人员结合相应的施工标准与工艺要求进行。不遵循工艺标准或没有在静压施工的基础上进行振动碾压，都会影响碾压效果，导致整个路面在碾压之后呈现出各种线条排列形状的特征，进而影响路面的平整性。

1.4.4 摊铺间断式作业

摊铺需要采用连续性作业的方式进行。间断作业往往指作业进度中断，一般因天气骤然变化施工队伍而被迫暂停作业，或其他意外事故导致不能直接作业等，这些情况均会影响最终的摊铺效果。另外，没有采用合理的方式处理接缝位置也会影响路面基层的平整性。

1.4.5 养护方式不当

施工环节固然十分重要，但是路面的养护工作亦不能松懈。在施工完毕后，路面养护需要按照科学的方式进行。若因施工人员经验欠缺、粗心大意等原因而导致养护不当，就会形成路面坑洼、凹槽、断裂等现象，进而影响路面的平整度。

2 水泥稳定碎石技术在基层施工中的实际应用

以我国某高速公路施工设计为例，具体情况见表1。

表1 某高速公路施工参数示例

该路基上层宽12m，厚15cm；下基层宽12m，厚15cm，压实度需大于98%。以该路段高速公路为参照，论述水泥稳定碎石施工技术的应用路径。该施工方案中，对该部分的用量设计为每立方占6%。因此，在该工程的基层施工中，需要在原材料准备与施工环节做好以下几项工作。

2.1 原材料准备

2.1.1 水泥

水泥是水稳碎石技术应用过程中的必需品。高速公路路面在施工作业的过程中，需要施工单位结合建设用地的实际情况与途经之地的具体情况动态化地选择水泥。通常情况下，有经验的施工团队不仅会避开早强水泥、快硬水泥和编织水泥等，还会选择标号较低、初凝时间较短，而终凝时间也不超过6 个小时的水泥材料，这一类的水泥能够保障基层结构的稳定性，从而提高工程作业效率与质量。这些备选的水泥原材料在进入施工现场后，需要由专业人士对其进行严格的筛查与把控，如发现有不合格的或不符合该工程建设需要的，就必须一并予以剔除。

2.1.2 混合材料

混合材料在水稳碎石技术中也是不可或缺的一部分，一般将其划分为活性与非活性两种。活性混合料的价值主要体现在与水泥混合过程中会析出氧化钙（俗称生石灰）这一物质。施工人员在混合材料期间必须保障材料的细度，从而提升材料的利用率[5]。

2.1.3 骨料

骨料在高速公路施工作业环节中也是极为常用的施工材料之一。尤其是在施工期间，需要合理把控骨料的粒径。 通常情况下，这种粒径不能大于37.5mm。为了严格起见，碎石中的针叶状颗粒含量亦不能大于整体占比的1/5。为了保障碎石表面的整洁度，禁止施工人员在骨料中掺杂其他污染物质或杂质，以免影响使用效果[6]。

2.2 施工前的准备工作

2.2.1 去除水泥路面封层

只有将施工前的第一项准备工作做好，才能保障后续工作的稳步推进。因此，需要施工人员去除路面的封层，或者其他可能影响破碎效果的沥青罩面，以便保障后续的顺利施工。去除水泥路面封层不仅能够为后续的施工工作做好准备，还会在处理病害等环节起到促进作用。

2.2.2 病害处理

去除路面封层工作之后，还需要施工人员对该高速公路的病害路段进行有效处理。因为混凝土表面出现破碎问题对于路面施工作业来说具有极大的影响，不仅会阻碍工程推进，还会拉低工程质量。因此，需要相关人士根据病害程度确定开挖深度，从而解决混凝土表面因撞击、干裂等产生的破碎问题。同时，这一施工环节也是开展后续建设工作的重要基础。

2.2.3 碎石粒径控制问题

为了保障在工程建设期间充分发挥水泥稳定碎石的价值，需要施工团队根据实际的施工情况严格控制碎石粒径。一般情况下，粒径的规定标准值为31mm。为了能够达到这一标准，需要工作人员采用机器筛选、淘沥的方式将不符合该项要求的碎石全部剔除。为了保障粒径100%的合格率，工作人员还可以在集料出口设置一个振动筛辅助筛选工作。在使用碎石材料之前，做好筛选工作才可确保后续施工进度。

2.2.4 混合料的运输与摊铺

在运输水泥稳定碎石基层材料时，有经验的施工人员通常会选择防水性篷布或其他防水性材料覆盖在物料表层，防止天气变化对物料造成影响。同时，这种做法可以规避物料在运输过程中不慎掉落的风险，从而保障物料的安全。选用防水性材料覆盖在物料表层，还有助于保持物料的含水量，从而避免水分流失或含水量骤然提高等现象。

2.2.5 碾压

碾压虽然在基层路面建设工程中处于工序的末端工作，但是也需要施工团队打起精神进行作业，保障碾压质量就是保障基层路面建设的整体工作质量。因此，需要工作人员选择合适的压实机械，通过科学的碾压方式进行碾压。在碾压过程中，需要把碾压次数与碾压速度作为重点关注对象，因为这两项参数是保证压路机均匀、匀速碾压工作的前提与保障。通过对这两项参数的严格把控，可以全面提升碾压质量。

3 水泥稳定碎石基层施工中提升质量的相关措施

3.1 提升混合料级配的控制力度

混合料级配控制需要施工人员遵循相关标准来控制压碎值与磨耗值。同时，在搅拌站开始作业以前，需要施工单位对所有的工作人员进行培训，从而提升他们的施工技术与理论知识积累，进而在提升混合料配比质量的同时，提高人工作业质量。在铲料期间，同样需要施工人员谨慎对待。特别需要注意的是，当施工人员在卸料时，禁止将物料直接倾倒在料斗内部，这种做法会造成诸多操作阻碍。施工团队应当注重对工作人员技能的监督与引导，以提升混合材料级配的控制力度，从而强化路面基层建设工作的施工成效。

3.2 强化含水量的控制力度

含水量控制问题在水泥稳定碎石技术使用中也是十分重要的。路面基层工程会受到天气与环境的影响，而当在夏季或雨季进行施工时，尤其需要施工人员对所使用的防护工具与器材进行严格排查。在实际施工过程中，施工人员如发现问题，则应该及时采用人为干预的方式，以降低意外风险对路面工程建设所造成的诸多影响。

4 结语

综上所述，在水泥稳定碎石基层施工中需要施工人员针对该项技术进行全面分析，在明确其价值的基础之上，不断总结与反思，从而克服施工中的不利因素。充分发挥该技术的优势可以有效提升路面的建设质量，同时还可以提高资源利用率。鉴于此，需要施工队伍注重施工环节的动态管理，严格控制施工环节中的各项工作，以便及时规避风险，发现问题着力解决。水泥稳定碎石技术是一项具有时代性与前沿性的施工技术，尤其在基层路面建设中具有明显的实用价值。因此，在应用水泥稳定碎石技术的过程中，还应不断加大探索力度，以期提升其应用成效。