市政施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工的應(yīng)用技術(shù)探討

義烏市眾恒建設(shè)有限公司 322000

摘要：水泥穩(wěn)定碎石基層具有整體性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但水泥穩(wěn)定碎石基層屬于脆性材料，對濕度、溫度的要求較高。在市政施工過程中如果不能有效解決水泥穩(wěn)定碎石基層的不足的問題，會嚴(yán)重降低道路建設(shè)質(zhì)量，最終引發(fā)一系列問題，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)討論勢在必行。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；施工技術(shù)；應(yīng)用

隨著我國城市化進(jìn)一步發(fā)展，城市人口對道路質(zhì)量提出了更高的要求。水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)是提升城市道路建設(shè)整體性能的關(guān)鍵，廣泛應(yīng)用于道路工程建設(shè)，加強(qiáng)施工技術(shù)討論是提升水泥穩(wěn)定碎石基層施工建設(shè)能力的關(guān)鍵。

一、水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計(jì)及性能測試

1、原材料基本性能測試

（1）水泥

現(xiàn)階段，P·C 32.5級水泥是水泥穩(wěn)定碎石路面基層的主要施工材料。按照我國所頒布《公路工程水泥及水泥混凝土實(shí)驗(yàn)規(guī)程》中的具體規(guī)定，對水泥細(xì)度、凝結(jié)時間、水泥抗壓強(qiáng)度和膠砂抗折強(qiáng)度、安定性等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示：

項(xiàng)目規(guī)范要求實(shí)測值

細(xì)度%≤102.8

凝結(jié)時間初凝時間≥45178

終凝時間≤600229

安定性（雷氏法）≤50.5

標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量%/28.8

抗折強(qiáng)度/MPa3d≥2.53.9

28d≥5.56.5

抗壓強(qiáng)度/ MPa3d≥1017.2

28d≥32.534.6

（2）集料

結(jié)合《公路工程水泥及水泥混凝土實(shí)驗(yàn)規(guī)程》對粗、細(xì)集料分批進(jìn)行測定。

①粗集料

選取石灰石為粗集料樣本，按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》對集料進(jìn)行密度、篩分、壓碎值，測試結(jié)果如下圖所示：

粗集料 5～10mm 篩分試驗(yàn)結(jié)果

篩孔尺寸199.54.752.360.6

通過百分率%10086.321.94.82.7

粗集料試驗(yàn)結(jié)果

項(xiàng)目壓碎值表現(xiàn)密度針片狀含量含泥量

粗集料設(shè)計(jì)要求≤30>2500<20≤1

粗集料實(shí)測值10-31.5mm18.8271011.00.2

5-10mm19.227009.10.3

②細(xì)集料

在本文中，細(xì)集料采用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久性更強(qiáng)潔凈度更高的機(jī)制砂、混合砂或天然砂，同一配合比用砂的細(xì)度模數(shù)變化范圍不應(yīng)超過 0.3。分別堆放不同種類砂體，經(jīng)過合理調(diào)配之后使用。按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》的具體要求，對細(xì)集料的密度、壓碎值等信息進(jìn)行測定，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

細(xì)集料 0～5mm 篩分試驗(yàn)結(jié)果

篩孔尺寸9.54.752.360.60.075

通過百分率10099.485.845.120.4

細(xì)集料試驗(yàn)

項(xiàng)目壓碎值細(xì)度模數(shù)含泥量表觀密度

細(xì)集料設(shè)計(jì)要求≤20-≤1>2500

細(xì)集料實(shí)測值0-5mm13.22.50.22712

（3）水

用于水泥穩(wěn)定碎石混合料的配合比設(shè)計(jì)和施工，應(yīng)采用潔凈的淡水、飲用水（含牲畜飲用水）。

2、水泥穩(wěn)定碎石基層性能測試

（1）配合比設(shè)計(jì)原則

以《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，將各個原材料進(jìn)行設(shè)計(jì)比對，判斷各個原材料符合水泥穩(wěn)定碎石基層施工要求，按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定，對不同配合比樣本進(jìn)行水穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定最佳配合比及最佳水泥劑量。

在本次實(shí)驗(yàn)中，為研究不同水泥劑量對水泥穩(wěn)定碎石的穩(wěn)定效果和強(qiáng)度特性的影響，本文采用單因素測試法測定水泥穩(wěn)定碎石混合材料不同齡期的水穩(wěn)定性的性能，每個水泥劑量的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下產(chǎn)生6種不同含水量試件，通過實(shí)驗(yàn)確定各個水泥劑量基本操作環(huán)境下最大干密度和最佳含水量。

（2）水穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

水穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)是判斷水泥穩(wěn)定碎石混合料能否應(yīng)用于基層材料的重要步驟，是表現(xiàn)路用性能的技術(shù)指標(biāo)。要通過水泥穩(wěn)定性控制碎石基層材料水穩(wěn)定性，保證路面基層施工的整體性能。

以《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)養(yǎng)生期試驗(yàn)品分別進(jìn)行不泡水處理和泡水24小時處理，對不同齡期條件下泡水和不泡水的樣品進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測試，具體結(jié)果如下圖所示：

混合料不同齡期的水穩(wěn)定性試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目養(yǎng)生條件齡期d

水穩(wěn)定性 7286090180

泡水4.76.17.17.88.2

不泡水5.36.67.58.28.4

不穩(wěn)定系數(shù)%88.792.494.795.297.8

由上圖可知，水泥穩(wěn)定碎石中的水穩(wěn)定性系數(shù)隨著齡期的增長而增長、隨著齡期的增長，飽水樣品抗壓強(qiáng)度的增長速率比不飽水樣品抗壓強(qiáng)度的增長速率快。

二、水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制

1、拌和質(zhì)量控制

拌和是水泥穩(wěn)定碎石基層施工中不可缺少的一項(xiàng)，是保證水泥穩(wěn)定碎石混合料級配的穩(wěn)定性、提升基層質(zhì)量的關(guān)鍵。本次實(shí)驗(yàn)以水泥、集料兩方面為切入點(diǎn)展開質(zhì)量控制分析。

（1）水泥

水泥為膠結(jié)料，在提供部分摩阻力以及全部粘聚力發(fā)揮著重要作用，要加強(qiáng)水泥質(zhì)量控制提升水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制整體能力，水泥質(zhì)量控制要符合下列標(biāo)準(zhǔn)：

水泥質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

檢測指標(biāo)試驗(yàn)方法單位要求

細(xì)度負(fù)壓篩法%≤10

凝結(jié)時間初凝時間標(biāo)準(zhǔn)法min≥45

終凝時間標(biāo)準(zhǔn)法h≤10

抗折強(qiáng)度3d-MPa≥2.5

28d-MPa≥5.5

抗折強(qiáng)度3d-MPa≥11

28d-MPa≥32.5

（2）集料

集料在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中起到骨架的作用，影響水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度，是水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度的主要來源，要通過對集料性能控制提升水泥穩(wěn)定碎石基層的整體性能。

①粗集料

粗集料必須符合《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》與《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定：基層單個顆粒的最大粒徑不大于 31.5mm，底基層不大于37.5mm。

②細(xì)集料

細(xì)集料采用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久性更強(qiáng)潔凈度更高的機(jī)制砂、混合砂或天然砂，同一配合比用砂的細(xì)度模數(shù)變化范圍不應(yīng)超過 0.3。結(jié)合公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》與《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，細(xì)集料性能應(yīng)符合以下幾點(diǎn)：

第一，在基層施工中，細(xì)集料壓碎值不能高于20%；在底基層施工中，細(xì)集料壓碎值不能高于25%。

第二，基層施工含泥量要不高于1%；底基層施工同樣不能高于1%。

第三，底基層施工與基層施工塑性指數(shù)要小于9.

2、壓實(shí)成型質(zhì)量控制

水泥在穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)成型工藝中發(fā)揮著重要作用，影響基層質(zhì)量。

（1）碾壓方式與碾壓工藝

通過碾壓方式與碾壓工藝相結(jié)合是實(shí)現(xiàn)高性能壓實(shí)效果的關(guān)鍵。不同壓實(shí)組合方式對壓實(shí)度、壓實(shí)度變異系數(shù)的影響不同。在不同壓實(shí)組合方式的影響下，選取變異系數(shù)最小的碾壓組合方式。在施工過程中，在保證基層壓實(shí)整體穩(wěn)定性的條件下，考慮部分工程的壓實(shí)度要求。

（2）壓實(shí)度控制方式

在道路基本整形完成之后，要采用18-20t的三輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。在壓實(shí)過程中，要保證重疊1/2輪寬，壓實(shí)機(jī)后輪必須保證能超出兩段壓實(shí)路段交界處，壓實(shí)機(jī)后輪完全壓實(shí)路面全寬時即為一遍。在保證直線段碾壓順序?yàn)椤跋葍蛇吅笾虚g”和設(shè)超高的平曲線段的前提下，在超高段“由內(nèi)向外”進(jìn)行碾壓。總結(jié)為：“先靜后振”，“先兩邊后中間”，在超高段“由內(nèi)向外”進(jìn)行碾壓。一般碾壓次數(shù)在7次，前兩遍不開振動，碾壓速度保持在1.6km/h為宜，以后振動碾壓 4-6 遍，碾壓速度保持在2.2-2.3km/h，振動碾壓結(jié)束后立即測量路面基層頂面標(biāo)高，如果高出設(shè)計(jì)值應(yīng)刮出高出部分，如果低于設(shè)計(jì)值時用耙將表層 3～5cm 耙松后，添加混合料到設(shè)計(jì)高程再碾壓密實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

最后嚴(yán)禁壓路機(jī)驅(qū)動輪在已完成的或正在碾壓的路段上急剎車或調(diào)頭，保證穩(wěn)定層表面整體穩(wěn)定性。碾壓過程中，水泥穩(wěn)定碎石層表面應(yīng)保持濕潤，當(dāng)水分蒸發(fā)過快時，應(yīng)該潑灑少量霧狀水，嚴(yán)禁出現(xiàn)灑大水或沖水碾壓的情況；如有松散和起皮等現(xiàn)象，要挖開加少量的水泥重新拌和均勻或更換符合要求的混合料用其他方法處理，使整個施工過程達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語

隨著水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)一定會在我國市政施工中占據(jù)更加重要的位置。對市政建設(shè)部門而言，要積極引進(jìn)先進(jìn)水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)，以提升施工整體質(zhì)量為指標(biāo)。切實(shí)推動施工技術(shù)改進(jìn)工作，豐富施工行為方式。，為水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)贏得更廣泛的發(fā)展空間。

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