市政道路水泥碎石稳定层施工技术

文／雷钢 湖南省永安建筑股份有限公司 湖南浏阳 410300

引言：

水泥碎石稳定层的施工技术通过将水泥与碎石充分混合，并在道路基层上进行均匀铺筑、压实而成。这种技术既充分发挥了水泥的胶结性能，又利用了碎石的良好排水和抗压性能，从而形成了一个坚固、耐久的基层结构。相比传统的沥青路面，水泥碎石稳定层具有更好的承载力和耐久性，尤其适用于高压、高负荷的交通条件下，能够有效抵抗车辆的压力和外界的冲击，减少路面的开裂和塌陷。水泥碎石稳定层施工技术的优势不仅体现在其独特的物理性能上，还展现在施工工艺的灵活性和可持续性上。相比其他道路基层材料，水泥碎石稳定层施工工艺简单方便，能够适应各种复杂地质条件和气候环境。而且，在施工过程中，水泥碎石稳定层所需材料广泛、成本低廉，具有较好的资源可再生性，符合可持续发展的理念。

1.项目概况

浏阳市泰安路（浏阳河路～白沙路）项目位于浏阳市水佳片区的西部，南起浏阳河路，北至白沙路，本次设计范围全长约0.96km。道路红线宽度32m，道路等级为城市次干路，设计速度为40km/h。路线等级为城市次干路，路面设计基准期是15 年，路面设计使用年限是15年，路面结构计算荷载等级为BZZ-100 型标准车。机动车道路面结构：4cm 细粒式改性沥青混凝土（AC-13C）+粘层油(PC-3 型乳化沥青)0.5L/m2+8cm 粗粒式沥青混凝土（AC-25C）+1cmSBS 改性沥青同步碎石封层+乳化沥青透层(PC-2)用量1.0L/m2+18cm 厚5.5%水泥稳定碎石上基层+18cm 厚5.5%水泥稳定碎石下基层+18cm 厚4.5%水泥稳定碎石底基层+15cm 级配碎石垫层，总厚度77cm。桥面车行道铺装结构：4cm 细粒式改性沥青混凝土（AC-13C）+8cm 粗粒式沥青混凝土（AC-25C），总厚度12cm。人行道结构：5cm 彩色陶瓷透水砖+3cmM10 水泥砂浆+10cm 厚C20 普通混凝土+15cm 级配碎石，总厚度32cm。

2.水泥碎石稳定层施工技术特点

2.1 水泥碎石稳定层具有较高的强度和抗压能力

由于水泥的固化特性和碎石的填充结构，稳定层能够有效承受车辆和行人的荷载并分散荷载作用，减少路面破损和沉陷的风险,这使得水泥碎石稳定层适用于承载能力要求较高的公路、高速公路等交通重要干线。

2.2 水泥碎石稳定层具有良好的耐久性和抗水性

水泥的硬化过程能够有效防止水分渗透，减少水分对碎石层的侵蚀和破坏。而且，水泥碎石稳定层的结构紧密，能够有效排水，避免积水造成的路面损坏，延长路面使用寿命。

2.3 水泥碎石稳定层施工相对简单快捷

施工过程主要包括碎石的选择和处理、水泥与碎石的混合以及表面的养护等环节。相比其他路面结构，水泥碎石稳定层的施工周期较短，可大幅缩短工期。此外，施工材料广泛且成本相对较低，降低了施工成本，提高了施工效率。

2.4 水泥碎石稳定层具有良好的环保性和可持续性

水泥作为常见的建筑材料，生产过程中会排放一定量的二氧化碳，但由于碎石的填充，碎石稳定层减少了对水泥的使用量，从而减少了碳排放。另外，水泥碎石稳定层具备可回收再利用的特点，方便后续的维护和改造[1]。

综上所述，水泥碎石稳定层具有较高的强度和抗压能力，良好的耐久性和抗水性，施工简单快捷，环保可持续等特点。在道路建设中，合理应用水泥碎石稳定层技术，能够有效提升道路的性能和使用寿命，为人们出行提供更加安全、舒适的交通环境。

3.混合料质量控制及配合比设计

3.1 混合料质量控制

浏阳市泰安路（浏阳河路～白沙路）项目水泥碎石混合料选择开级配碎石骨料，其级配要求如表1 所示。首先进行再生骨料的破碎，然后与级配碎石骨料混合，最大粒径要求小于37.5mm，塑性指数4，液限指数21%，现场分开存放。将所用级配碎石的压碎值控制在30%以内，同时针片状含量不能大于15%。选用32.5粉煤灰硅酸盐水泥，选用细度模数2.7 的天然中砂作为细集料，2.36mm 筛余量≤15%。选用干净饮用水。

表1 集料级配要求

3.2 配合比设计

浏阳市泰安路（浏阳河路～白沙路）项目采取重型击实法，依据98%的压实度、水泥含量、目标级配、对比级配等来制作出四个150mm 圆柱体试件，并计算出各试件中各原料的用量。同时，各试件均要按标准要求进行密封保湿养生6d、浸水1d，以此来确定各试件的7d 无侧限抗压强度（具体见表2 所示）。

表2 各试件7d 无侧限抗压强度

通过表2 可知，当水泥剂量为4.5%、5.0%、5.5%时，试件的7d 无侧限抗压强度均满足最小水泥剂量的要求，然后在综合考虑工程经济性及水泥稳定碎石基层强度≥4.0MPa 要求的基础上，进行综合对比最终确定水泥剂量为5.5%，同时确定最佳含水量为6.0%、最大干密度为2.33g/cm3。采取集中场拌法进行混合料拌制，按压实度98%进行混合料质量控制，最终水泥稳定碎石混合料配合比见表3。

表3 混合料配合比

4.水泥稳定碎石基层施工技术要点

4.1 施工工艺

浏阳市泰安路（浏阳河路～白沙路）项目水泥碎石稳定层施工工艺如图1 所示。

图1 水泥碎石稳定层施工工艺

4.2 混合料拌制

首先要选择适合的骨料。骨料的选择要考虑其物理性质和力学性能，常用的有砂石、石渣等。根据道路的要求，确定骨料的粒径分布范围，确保混合料的密实度和抗压强度。其次，进行骨料的预处理。将选好的骨料进行洗净、筛分，去除其中的杂质和粉尘，以保证骨料的纯净度和干净度。同时，对较大的骨料进行破碎，使其粒径更加均匀，在拌制过程中能够更好地填充空隙。然后，根据设计要求确定水泥用量[2]。水泥是混合料的胶结剂，起到粘结骨料的作用。根据项目需求和设计规范，确定适当的水泥配比，保证混合料的强度和稳定性。同时，要注意水泥的质量，避免使用劣质水泥对道路质量造成影响。接下来，进行混合料的拌和操作。将选好的骨料和水泥按一定配比加入搅拌机中，适当加入一些掺合料，如粉煤灰等，以提高混合料的性能。通过搅拌机的搅拌，使骨料和水泥充分混合，形成均匀的稳定碎石层混合料。最后，进行拌制后的混合料的质量检测。取样品进行实验室测试，包括抗压强度、抗冻性、稳定性等指标的检测。根据检测结果，及时调整拌制参数，确保混合料达到设计要求，以保证道路的使用寿命和安全性。

4.3 混合料运输

首先要选择适合的运输工具。混合料通常以卡车或自卸车进行运输。这些运输工具必须具备一定的载重能力，并且要经过严格的检查以确保安全性能良好。同时，运输工具要具备防尘措施，以避免混合料在运输过程中损失过多。其次，确保混合料的质量。在运输过程中，混合料容易受到外界环境的影响，如风、雨等。因此，在装车前，应对混合料进行检测，并按照相关标准进行抽样检验，确保其符合规定的质量指标。同时，应注意混合料的湿度，避免过湿或过干对施工产生不利影响。第三，合理安排运输路线和时间。在选择运输路线时，要考虑到道路的交通情况和施工现场的位置，尽量选择经过人口少密集区和交通繁忙的路段，以减少交通拥堵和安全风险。此外，合理安排运输时间，避免高峰期运输，确保及时供应[3]。第四，加强运输过程中的监控和管理。在混合料运输过程中，应设立专人负责监督运输和记录运输状况，及时发现和解决问题。同时，要加强与施工现场的沟通协调，确保运输车辆按照施工进度进行合理调度，避免造成材料供应的中断或浪费。

4.4 摊铺施工

在摊铺施工之前要对基层进行充分的检查和准备。必须确保基层的平整度和强度符合要求，没有明显的沉陷、松软等问题。如果发现基层存在问题，应及时进行修复和处理。按照设计要求确定摊铺施工的起点和终点，并在现场进行标线，确保施工的准确性和精度。同时，根据设计要求和道路宽度，制定合理的施工方案，选择适当的工艺和施工方法。在施工过程中要将水泥稳定剂与碎石进行充分的混合，可以采用机械搅拌的方式，确保稳定剂均匀分布在碎石颗粒之间。为了保证混合效果，可以根据需要进行多次的搅拌和翻转，直到达到均匀混合的要求。

然后将混合后的水泥碎石料进行摊铺。稳定层一次摊铺完成摊铺时，施工人员应根据设计要求和道路宽度，采取适当的机械设备，如铺装机、压路机等。在摊铺过程中，要保证料层的均匀性和密实度，避免出现断层、虚夹等问题。可以根据需要进行适当的修整和调整，确保摊铺质量。摊铺完成后，需要对稳定层进行养护和加固。一方面可以喷水进行湿养护，以促进水泥的早期硬化和凝固。另一方面可以通过辅助设备进行压实，提高稳定层的密实度和强度。

4.5 碾压施工

要根据工程设计要求选择合适的碾压机械设备。在施工过程中，需要注意控制碾压机的速度和振动频率，以及调整施工的轴荷和行驶路线，以达到理想的碾压效果。在本项目中混合料松铺大致整平后，立即使用机械压实。使用8～12t 压路机碾压，碾压次数不少于6 次，头两遍的碾压速度为1.5～1.7km/h，以后用2.0～2.5km/h 的速度碾压。一般情况下，均采用多次重复碾压的方法，即分成多道次施工，每次进行预设的碾压层数，并且交叉碾压，确保稳定层的均匀性[4]。本项目由两侧向路中碾压，先压路边二三遍后逐渐移向中心。纵坡较大的路段，由低处向高处碾压，随即检测横断面及纵段面高程。碾压过程从稳压至碾压成活，设置施工警示牌，确保不让机动车在上面调头、转弯、刹车，以防表面松动。碾压至表面平整，无明显轮迹，压实密度≥设计要求。此外，还需注意避免碾压机在原地停留时间过长，以免引起局部过度密实或低密实的现象。若碾压中局部出现“弹软”现象，立即停止碾压，待翻松晾干或处理后再压，若出现推移则适量洒水，整平压实。分段进行施工，衔接处留一段不压，供下一段施工回转机械之用。稳定层碾压后，根据稳定层标高，对稳定层表面进行挖高填低，再进行碾压，如此反复，直至稳定层满足验收规范要求。在进行碾压施工时，需要对施工过程进行监测和记录。通过安装应力计、位移仪等传感器设备，可以实时监测碾压施工过程中的压实状态和变形情况。监测数据的记录和分析，可以为后续施工提供参考依据，并及时发现问题进行处理。在碾压施工完成后，需要进行验收和质量检测。通过取样检测水泥碎石稳定层的强度、密实度等指标，以确保施工质量符合要求。

4.6 接缝处理

在施工之前，需要对接缝位置进行标记和划线，以确定接缝的位置和长度。接缝的位置通常选择在较容易产生裂缝的地方，如转弯处、变形缝、沉降部位等。接下来，进行接缝的切割和清理。通过使用专用的切割机械将道路表面切割成一定深度的缝宽，一般为15-20mm。切割后，需要对接缝进行清理，清除切割过程中产生的碎石、尘土和杂物等。接着，进行接缝材料的填充。常用的接缝材料有聚氨酯胶、沥青胶等。首先，将接缝材料均匀地填充到接缝缝宽内，并利用专用工具将其压实，确保填充材料与道路表面之间的紧密贴合。填充时应注意不得有气泡、空隙和杂物。然后，进行接缝的封口处理。封口材料通常选用高弹性的聚氨酯胶或硅橡胶等。将封口材料均匀地覆盖在接缝面上，并利用专用工具将其压实、抹平，以确保封口材料与道路表面之间的紧密结合[5]。封口处理可以有效防止水分侵入接缝内部，减少裂缝和损坏的发生。最后，进行接缝的养护和维护。养护是保证接缝处理效果的重要环节。施工完成后，需要对接缝进行养护，避免车辆和行人过早地经过。通常，建议在接缝处理后的24 小时内不要有车辆经过，以确保接缝材料的固化和稳定。在接缝处理完全固化后，还需要定期检查和维护，及时修补破损和老化的接缝材料。

5.施工质量控制措施

首先，施工前要进行充分的准备工作。包括对施工现场进行清理，清除杂物和垃圾，确保施工区域干净整洁。同时，对原有路面进行评估和检测，确定施工前的路面状况和基础承载力，以便制定合理的施工方案和施工参数。其次，水泥碎石稳定层的厚度要符合设计要求。在施工中，需要进行严密的质量把关，确保水泥碎石的铺设厚度均匀一致。可以采用专用的设备，如铺碾机、刮平机等，来控制碎石的铺设厚度，避免出现过厚或过薄的情况。第三，要保证水泥碎石层的密实度。在碾压过程中，需要根据设计要求和材料特性控制碾压次数和碾压压力。同时，要进行现场密实度检测，采用合适的密实度仪器对水泥碎石层进行测试，确保达到设计要求的密实度指标。第四，合理控制施工周期和环境条件。在施工过程中，需要根据气温、湿度和天气等环境因素的变化，合理安排施工进度。特别是在潮湿或降雨天气下，应停止施工以免影响水泥碎石层的质量和固化效果。第五，加强施工现场管理和监督。施工单位应严格按照相关规范和标准组织施工，合理调配施工人员和设备，确保施工过程的顺利进行。监理单位和相关部门要对施工现场进行巡查和监督，及时发现和整改存在的问题，确保施工质量符合要求。最后，施工完成后要进行验收和检测。对水泥碎石稳定层的施工质量进行全面检测，包括平整度、密实度、厚度等指标的测量和评估。只有通过严格的验收程序，确保施工质量符合要求，道路才能正常交付使用。

结语：

作为保障道路工程质量和稳定性的关键环节，水泥碎石稳定层施工技术在市政建设中扮演着不可或缺的角色。它能够有效增加道路承载能力，提高道路的耐久性和使用寿命，确保车辆行驶的安全与畅通。因此必须高度重视并精益求精地应用这项技术。浏阳市泰安路（浏阳河路～白沙路）项目在施工过程中要合理配比材料，严格控制施工工艺，确保稳定层的均匀性和一致性。同时还要密切关注施工现场的环境和气候条件，合理调整施工时间和施工方法，提高工程质量和施工效率。水泥碎石稳定层施工技术的应用还需要与其他技术相结合，如基层处理技术、排水技术等，形成一个完整的道路建设体系，打造更加坚固、安全、舒适的道路网络，满足人民群众对美好出行环境的需求。