道路水泥稳定碎石基层施工技术应用研究

2023-06-18周小军

运输经理世界 2023年8期

周小军

（兰州市政建设集团有限责任公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

基层是道路施工的核心环节，决定着工程项目的品质，在道路基层施工中，需注重技术的应用和细节控制，保障项目施工水准。水泥稳定碎石基层施工技术对项目品质的促进作用较强。在技术应用期间，施工单位要全面统筹，落实好技术交底、摊铺碾压和养护等施工环节，在此基础上深度优化施工技术，维护工程质量，实现项目效益最大化。

1 水泥稳定碎石基层施工的总体要求

水泥稳定碎石基层施工涉及面广、要求多，细节烦琐。技术应用期间，总体要求主要有：第一，水泥稳定碎石基层的厚度必须达标，这是整个施工的落脚点。还要确保硬度合格，满足道路基层质量的要求。施工中，需辅助科学的手段，对道路易发生的形变问题加以预防，同时规避开裂和沉降等问题，确保水泥稳定碎石基层的稳定性，保障道路理想的承载能力。第二，碎石的粉碎质量必须达标，这是水泥稳定碎石基层施工发挥功能的重要因素。碎石粉碎后的颗粒不宜过大，否则将影响压实效果，造成麻面现象，不容忽视。第三，路面的平整度指标需要满足要求。路面的平整度是对水泥稳定碎石基层施工质量的最大考验[1]。水泥混合物需要精细配比，以增强基层的抗冻以及耐久性能。

2 工程概况

某二级公路位于山区，施工条件相对复杂。该公路项目总长约为205km，按速度100km/h 标准设计。水泥稳定碎石基层标段长为24.1km，桩号为LK56+000—RK80+100。现以该工程为例，细致分析水泥稳定碎石基层施工的核心措施。该项目水泥稳定碎石基层施工图如图1 所示。

图1 水泥稳定碎石基层施工图

3 施工技术应用研究

3.1 下承层准备

实践中需结合实际施工需求，检查并验收底基层，对照相关的技术指标，确保施工条件理想，底基层厚度、强度等达标，压实度合格，如有问题应立即处理，消除施工中的隐患。经检验确认合格后，要实施养护处理，使用洒水车进行洒水，夯实后续施工的基础。

3.2 混合料拌和

水泥稳定碎石基层施工中，混合料的质量至关重要，要严格按照设计方案进行配比、拌和。其技术要求如下：第一，拌和设备的性能必须达到设计标准，生产能力必须满足施工需求。第二，采用装载机上料，在上料的过程中要控制好速度，降低串料的概率。第三，在同一时间段，上含水量相近的原材料，避免上料期间含水量多次变化，影响配比的精准性[2]。第四，对下料的情况加强监控，防止下料中断。第五，需加强混合料配比质量的控制，合理调节含水量及各类原材料的添加量。现实施工中，混合料配比质量控制最为关键，水泥试验指标如表1 所示。

表1 水泥试验指标

在水泥稳定碎石配合比设计阶段，应结合项目实际情况，将碎石的稳定性作为首先考虑的因素，兼顾温缩、干缩等多种变形问题，不断优化其抗冲刷能力，通过反复的验证，达到最优的配合比，以提升道路品质。为了避免干缩裂缝等实际性问题，在配合比设计阶段要综合考虑多种因素，除了控制水泥用量、粉料用量、含水量外，还要对碎石粒径有所限制，如果路面强度较低，应适当调整碎石级配和水泥用量，3%～6%的水泥用量是相对理想的。水泥稳定碎石配合比检验要求如下：第一，在设定条件内，完成7d 无侧限抗压强度检验，如果强度达到4.0MPa，则意味着碎石级配合格。第二，水泥终凝时间是重要的参数，按照相关标准，通常要6h 以上，才能保障水泥稳定碎石的稳定性。第三，碎石集料的压碎值，要满足不大于30%的要求，且塑性指数小于9。碎石集料级配标准如表2 所示。

表2 碎石集料级配标准

3.3 混合料摊铺

混合料配比完成后，开展摊铺作业。摊铺质量不达标，将直接影响路面的平整度。摊铺作业前，需要检查摊铺机的性能，并对摊铺的技术要求及作业流程进行交底，做好施工保障工作（见图2）。混合料摊铺的注意事项较多，主要内容有：第一，为了提高摊铺的速度，需要2 台摊铺机进行梯队作业。摊铺过程中，需要控制摊铺机的作业覆盖面，2 台摊铺机前后相距10～15m，行驶速度以1m/min 为宜。第二，摊铺机到达起点后，要遵照技术要求进行操作，先升起熨平板，并将木板放在熨平板下方，达到虚铺要求之后下落熨平板，检查传感器敏感度，以便时刻监测作业质量。第三，向摊铺机卸料时，要科学控制起斗的角度，防止混合料发生离析现象。第四，设备运行期间需确保匀速，如果多次停顿将降低路面的平整度，甚至形成交通安全隐患。此外，摊铺机储料室的料位应保持稳定，按照技术要求，料位高度不能过低，一旦低于螺旋埋深的2/3，路面平整度就会受损。第五，检查摊铺后的路面质量，发现不合格的部位需立即补充新混合料。第六，摊铺机操作人员应随时观察混合料的状态，倘若含水量不足，则禁止摊铺[3]。

图2 稳定碎石的摊铺

3.4 路面碾压

路面碾压是细致的工作，技术要求如下：第一，要开展多次碾压，确保路面碾压效果。前两遍的碾压作业时，需精准控制碾压速度，以1.7km/h 为宜，实际的速度要结合工况确定。第3 遍到第6 遍碾压，速度可以提高到20km/h。经实践证明，这样的碾压效果是比较合乎预期的。路面碾压时，若基层表面水分蒸发较快，则需积极补水，确保基层表面处于湿润状态。第二，路面碾压必须及时，并按照从低到高的顺序开展碾压作业，碾压的分段距离不宜过长，控制在50m为宜。因为长距离碾压会加速水分的流失，从而影响碾压效果。第三，碾压时需要保持平稳，不允许左右摇摆；也不能随意变换碾压速度，以免路面出现凹凸不平的现象[4]。第四，压路机行驶应做到轻、慢，特别是起步时，不可进行掉头等操作，严禁急刹车。往返碾压保持相同频率，以提高路面的平整度。对于碾压过的路面，需要及时进行养护。

为了强化碾压的效果，保障预期的路面平整度，碾压应先轻后重、由低向高、先小振后大振，最好一次成型，中间不可停顿，最终碾压收光。

路面接缝处理的难度较高。当一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向接缝。施工中，由2 台摊铺机前后间隔5～10m的距离同时进行摊铺作业，碎石基层垂直相接。除了纵向接缝外，施工中也会存在横向接缝的情况，在横向接缝顶部应锯切槽口，槽口下部设置背衬垫条，上部采用填缝料灌填，然后碾压收光，以确保路面的平整度。

3.5 路面养生

在上述工序完成后，基本的养生管理同样重要，可以延长路面服役时间，让路面强度达到理想标准和状态，确保碎石摊铺有充分的质量保障，以及保障碾压结束后的道路应用质量。通常情况下，需要开展全方位的检测，保证压实度达标，在此基础上才能采取养生措施，对施工基层开展有效的保湿养生。现实中，路面养生需要结合实际工况，可以在洒水后采用塑料薄膜或透水土工布对路面实施覆盖，强化洒水养生的效果。

水泥稳定碎石基层养生应严格遵循以下要求：

一是对路面进行压实度、平整度等检测，确认合格后，方可实施养生措施。二是路面养生需要一定的周期，通常不小于7d，需做好交通方面的协调工作，施工单位要和交通运输部门充分沟通，做好交通封闭管理。在路面养生期间，除了洒水车辆外，严禁无关车辆驶入，为路面养生创造良好的环境，强化养生作业的效果。洒水车辆在养生路面上应缓慢匀速前进，不可随意掉头或急刹，以免影响路面的平整度。洒水车速控制在20km/h 为宜。三是路面养生要指定负责人，成立相关的责任制度，确保养生的效果。要认真记录路面养生情况，控制好养生时间、洒水次数等。路面养生期间，需要结合天气情况对洒水量进行合理调整，以路面始终处于湿润状态为标准。四是路面养生结束后，需将覆盖物撤除，并进行检测与验收。总而言之，养生是水泥稳定碎石基层的最后一道工序，通过可靠的养生手段，可提升路面的耐久性，增加路面的美观度，延长道路的使用寿命，同时保障行车安全。

4 质量控制措施

4.1 严格控制原材料质量

为了保障水泥稳定碎石基层施工质量，需严格控制原材料质量，通过考评原材料供货商，选择优质的原材料。水泥是重要原材料，其初凝时间、终凝时间等各项参数必须达标。同时，落实原材料的抽样检测工作，严把原材料质量关。混合料配合比的控制不容忽视，要在碎石黏合性能理想的情况下，尽可能控制水泥用量，合理保障经济效益。施工期间，需采用定性分析等综合措施，配合高效的检测手段，达到最优的配合比。此外，在混合料中还可加入粉煤灰等，以控制其含水量，改善基层的和易性，发挥水泥稳定碎石的优势，提高路面的强度。

原材料的质量控制，集中体现在水泥、集料和水质上。硅酸盐水泥可满足强度等级要求，是较为理想的选择。集料方面，要控制好其颗粒粒径，确保级配达标；并通过试验检测手段，保障集料的表观密度、有机物含量等符合施工要求。水质方面，氯离子的含量需要在理想的区间，并确保水质的洁净度达标。