水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路中的應(yīng)用

高龍玉、柴然、劉硯濤

(青島市疾病預(yù)防控制中心，山東青島266033)

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)獲得迅猛發(fā)展，各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度也在不斷加大，尤其是對(duì)市政道路建設(shè)的重視程度越來(lái)越高。在當(dāng)前階段的市政道路施工過(guò)程中，合理應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)十分重要，可以有效避免道路變形問(wèn)題的出現(xiàn)，提升市政道路的整體建設(shè)質(zhì)量[1]。因此，作為市政道路施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)的重視，不斷提升自身的技術(shù)應(yīng)用水平，嚴(yán)格把控各項(xiàng)施工細(xì)節(jié)，從而為我國(guó)的市政道路施工質(zhì)量提供可靠保障。

1 水泥穩(wěn)定碎石的作用原理

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，近年來(lái)出現(xiàn)了一種新型的道路施工技術(shù)，那就是水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)，這種技術(shù)主要是應(yīng)用在道路路基的施工過(guò)程中。水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用的施工材料主要是級(jí)配碎石，還有一些其他輔助材料，比如膠凝材料和灰漿等，需要將這些材料按照科學(xué)的比例進(jìn)行調(diào)配，用來(lái)填充碎石之間的縫隙，應(yīng)用到的主要原理是嵌擠原理，利用此種原理完成市政道路路基的攤鋪和壓實(shí)工作。

在應(yīng)用此種技術(shù)的過(guò)程中，級(jí)配碎石之間會(huì)產(chǎn)生相互擠壓作用，這種作用也直接決定著水泥穩(wěn)定碎石的自身強(qiáng)度，碎石之間的實(shí)際密實(shí)程度和實(shí)際壓實(shí)度十分接近。水泥穩(wěn)定碎石本身的強(qiáng)度就比較高，并且這種強(qiáng)度還會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷升高，最終就會(huì)形成一種板結(jié)體，從而達(dá)到良好的穩(wěn)定效果[2]。水泥穩(wěn)定碎石和其他路基施工材料相對(duì)比來(lái)說(shuō)，自身強(qiáng)度具有較大優(yōu)勢(shì)，能夠充分發(fā)揮出良好的抗?jié)B和防凍效果，因此在市政道路路基施工中得到廣泛應(yīng)用。雖然水泥穩(wěn)定碎石自身具有良好的性能特征，但是它的脆性也比較高，對(duì)于溫度和濕度比較敏感，隨著時(shí)間的不斷流逝，也容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，為了最大程度避免質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生，施工用人單位在具體的施工過(guò)程中，必須要加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的有效控制，保證市政道路路基的施工質(zhì)量，確保充分發(fā)揮出市政道路的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)主要是填補(bǔ)碎石中存在的縫隙，需要應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的設(shè)備進(jìn)行施工操作，而且還需要使用黏合劑。在具體應(yīng)用過(guò)程中，必須要保證黏合劑具備較高的黏性，其性能能夠滿(mǎn)足具體施工要求，確保碎石、凝膠材料和灰漿之間可以有效黏結(jié)在一起，從而使市政道路的建設(shè)質(zhì)量得到有效提升。在市政道路建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)時(shí)，需要嚴(yán)格控制水泥和碎石材料的配制比例，一般情況下，需要將水泥混合比例控制在3%～8%左右?？茖W(xué)合理地控制碎石和水泥之間的比例，對(duì)于進(jìn)一步提升市政道路路基施工質(zhì)量有很大幫助，可以有效提高市政道路路面的強(qiáng)度。當(dāng)前階段，水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路路基施工過(guò)程中應(yīng)用比較廣泛，能夠充分發(fā)揮出此技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，具體的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)可以從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái)。

第一，采用的水泥材料具有優(yōu)越的性能，等水泥完全凝固之后，可以形成板塊效應(yīng)。這種效應(yīng)可以有效提升市政道路路基的強(qiáng)度，從而讓其自身的受力性能得到增強(qiáng)。同時(shí)，在施工過(guò)程中采用的灰漿材料可以有效增強(qiáng)工程的抗?jié)B性能，采用的固態(tài)材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的概率較低，能夠很好地保證市政道路具備良好的抗凍能力，路基的穩(wěn)定性也能得到增強(qiáng)。

第二，此種技術(shù)的應(yīng)用流程比較簡(jiǎn)單，總體可以分為三個(gè)環(huán)節(jié)：一是攪拌環(huán)節(jié)，二是使攤鋪環(huán)節(jié)，三是壓實(shí)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)如今，我國(guó)的工業(yè)化和機(jī)械化發(fā)展較快，已經(jīng)具備了十分先進(jìn)的機(jī)械化水平，因此大多施工環(huán)節(jié)都可以由專(zhuān)門(mén)的機(jī)械來(lái)完成，從而使施工效率大大加快，很大程度上節(jié)省了施工時(shí)間，能夠取得更加良好的經(jīng)濟(jì)效益。此外，由于工藝流程比較簡(jiǎn)單，所以施工人員也比較容易掌握每一個(gè)施工步驟，施工過(guò)程中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的概率也會(huì)大大降低。

第三，各種施工材料的取用也十分容易，此種施工技術(shù)對(duì)施工材料沒(méi)有太高的要求，所需要的施工材料主要是水泥、水和粗細(xì)集料等，并且對(duì)水泥材料的要求不高，市面上的水泥材料基本都符合具體的施工要求，用到的粗細(xì)集料也能夠使用各種機(jī)械設(shè)備制作出來(lái)，各種原材料的來(lái)源也比較廣泛。

第四，在具體的施工過(guò)程中還可以根據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行合理調(diào)整。因?yàn)榇朔N施工技術(shù)所應(yīng)用的各種施工材料以及施工工藝都十分簡(jiǎn)單，所以技術(shù)人員可以結(jié)合施工質(zhì)量要求合理使用此種施工技術(shù)。

第五，整體的成本投入不高。水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)用到的各種施工材料本身的價(jià)格都比較低，工藝流程也比較簡(jiǎn)單，大多數(shù)環(huán)節(jié)可以利用相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備來(lái)完成，從而使施工成本得到有效控制，為施工單位創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路中的應(yīng)用

3.1 準(zhǔn)備階段

水泥穩(wěn)定碎石基層的抗凍能力較強(qiáng)，基層路面的穩(wěn)定性較好，在具體應(yīng)用此技術(shù)之前需要做好準(zhǔn)備工作，為施工技術(shù)的有效應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。準(zhǔn)備工作主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

第一，建設(shè)材料準(zhǔn)備工作。施工材料是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，要將水泥、碎石和凝膠等施工材料準(zhǔn)備齊全，施工單位應(yīng)根據(jù)市政道路的具體建設(shè)要求合理選擇施工材料，并嚴(yán)格控制施工材料的質(zhì)量，確保各項(xiàng)性能都可以滿(mǎn)足施工要求，避免在具體施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。比如應(yīng)根據(jù)施工方案的設(shè)計(jì)要求選擇合適的碎石材料，嚴(yán)格控制顆粒的規(guī)格，一般情況下，應(yīng)選擇規(guī)格小于31mm 的碎石顆粒，同時(shí)還要全面檢測(cè)碎石顆粒的可塑性和液限，確保碎石材料質(zhì)量能夠滿(mǎn)足施工要求。此外還要根據(jù)具體施工要求選擇合適的水泥材料，確保通過(guò)正規(guī)渠道采購(gòu)，在采購(gòu)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督和管理，嚴(yán)格控制水泥材料的質(zhì)量，確保符合表1 中的要求。

表1 水泥質(zhì)量要求

第二，施工機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備工作。施工機(jī)械設(shè)備在具體施工過(guò)程中也發(fā)揮著十分重要的作用，比較常用的施工設(shè)備有灑水車(chē)、裝載機(jī)、攪拌機(jī)和壓路機(jī)等。在正式開(kāi)展施工作業(yè)之前需要將上述施工設(shè)施設(shè)備準(zhǔn)備齊全，還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確保每一種機(jī)械設(shè)備都能正常運(yùn)行，在具體施工過(guò)程中還要做好設(shè)備的保養(yǎng)工作，讓機(jī)械設(shè)備的功能充分發(fā)揮出來(lái)。

第三，人員準(zhǔn)備工作。施工用人單位應(yīng)做好施工人員的培訓(xùn)工作，確保設(shè)備操作人員可以充分掌握各種機(jī)械設(shè)備的操作方法，提高他們的操作熟練度，避免因人為操作失誤導(dǎo)致設(shè)備損壞，對(duì)道路工程建設(shè)進(jìn)度產(chǎn)生不利影響。

3.2 原材料配比的控制

在水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)具體應(yīng)用過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制原材料的配比，確保配比的科學(xué)性及合理性，防止市政道路在之后的使用過(guò)程中出現(xiàn)路基變形或沉降的問(wèn)題。原材料的配比是市政道路施工中的一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以對(duì)市政道路的整體建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。當(dāng)前階段，水、碎石和水泥等是比較常用的施工材料，其中水泥在碎石基層中發(fā)揮著十分重要的作用，能夠有效提升道路的抗凍性和穩(wěn)定性，因此必須做好水泥的存儲(chǔ)工作，為水泥創(chuàng)造一個(gè)干燥的保存環(huán)境，工作人員要具備良好的責(zé)任意識(shí)，避免水泥在保存過(guò)程中出現(xiàn)受潮現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)水泥出現(xiàn)變質(zhì)結(jié)塊問(wèn)題，就要及時(shí)進(jìn)行更換[3]。

此外，還應(yīng)嚴(yán)格控制水的質(zhì)量，確保水的質(zhì)量滿(mǎn)足具體施工要求，避免水質(zhì)受到污染。水質(zhì)的好壞會(huì)對(duì)水泥的強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，如果水中含有較多的氯離子，就會(huì)對(duì)混凝土中的鋼筋材料產(chǎn)生腐蝕，從而影響鋼筋材料的強(qiáng)度。還要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的集料，集料的配比和嵌擠會(huì)對(duì)碎石材料的穩(wěn)定性和強(qiáng)度產(chǎn)生影響，所以在具體施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制集料的光滑度，并確保堅(jiān)硬程度能夠滿(mǎn)足具體建設(shè)要求。

3.3 生產(chǎn)和運(yùn)輸應(yīng)用管理

市政道路的整體建設(shè)質(zhì)量對(duì)混合材料的合理搭配有很大依賴(lài)。需要由專(zhuān)業(yè)的技術(shù)工作人員操作施工機(jī)械設(shè)備，嚴(yán)格規(guī)范攪拌機(jī)的操作流程，合理控制攪拌機(jī)的開(kāi)口大小和攪拌速度。一般情況下，需要確保攪拌過(guò)程具備較高的均勻性，可以按照每小時(shí)300t的攪拌量進(jìn)行攪拌，并結(jié)合機(jī)械設(shè)施的承載力和容量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，對(duì)水和水泥的具體用量進(jìn)行嚴(yán)格控制。除此之外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混合料運(yùn)輸過(guò)程的重視，在具體裝卸過(guò)程中注意控制力度，合理規(guī)劃運(yùn)輸路線，確保在最短的時(shí)間內(nèi)將混合料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，并防止在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生意外情況。

3.4 具體施工環(huán)節(jié)

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)是市政道路建設(shè)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，需要加強(qiáng)對(duì)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的重視，嚴(yán)格控制攤鋪過(guò)程，確保取得良好的攤鋪效果。首先，在攤鋪過(guò)程中應(yīng)做好地下深層的濕潤(rùn)工作，確保水泥穩(wěn)定碎石基層和地下深層能夠進(jìn)行充分融合，同時(shí)還要科學(xué)開(kāi)展施工路段的試驗(yàn)工作，確保攤鋪系數(shù)維持最佳狀態(tài)，保證攤鋪施工環(huán)節(jié)的連續(xù)性，避免出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。其次，完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)之后需要對(duì)攤鋪層進(jìn)行碾壓，結(jié)合實(shí)際情況確定壓實(shí)要求，確保碾壓工作可以一次性完成，在具體碾壓過(guò)程中要對(duì)含水量進(jìn)行嚴(yán)格控制，含水量的合理范圍是2%以?xún)?nèi)。最后，要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)情況科學(xué)開(kāi)展碾壓作業(yè)，對(duì)不同路段的實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，并根據(jù)分析結(jié)構(gòu)選擇合適的碾壓形式。比如，針對(duì)直線的路段需要選擇從內(nèi)到外的碾壓方法，為了有效提升碾壓表層的密度，可以使用振動(dòng)碾壓方法，讓設(shè)備運(yùn)行速度維持在2km/h。

3.5 有效開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作

當(dāng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成之后，還需要全面檢測(cè)路基基層的具體壓實(shí)度，保證實(shí)際壓實(shí)度可以滿(mǎn)足施工要求，從而讓市政道路整體的施工質(zhì)量得到可靠保證。等路基上部基層表面完全干燥之后，需要使用合適的養(yǎng)護(hù)材料進(jìn)行噴涂，或者在上面覆蓋一層薄膜，從而達(dá)到路基養(yǎng)護(hù)作用。當(dāng)下部基層完成攤鋪施工之后，也需要在第一時(shí)間完成壓實(shí)度檢測(cè)工作，確定壓實(shí)度符合施工要求之后，再使用土工布將基層頂面覆蓋，并確保完全覆蓋，避免出現(xiàn)遺漏的地方。通常情況下，具體的養(yǎng)護(hù)周期是一個(gè)星期，在此周期內(nèi)需要做好基層表面的濕潤(rùn)工作，保證路基始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，當(dāng)所有的養(yǎng)護(hù)作業(yè)全部完成之后，還要將路基上面的覆蓋物全部清除。如果在路基養(yǎng)護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)各種病害問(wèn)題，就需要及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救，及時(shí)開(kāi)展挖補(bǔ)作業(yè)，并根據(jù)實(shí)際情況嚴(yán)格控制補(bǔ)壓實(shí)的厚度，一般情況下應(yīng)控制在10cm 以上，避免出現(xiàn)薄層貼補(bǔ)的不良情況。另外需要注意的是在路基養(yǎng)護(hù)階段，應(yīng)實(shí)行交通管制，防止車(chē)輛對(duì)路面造成損傷。

4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

在具體的市政道路施工項(xiàng)目中應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)，對(duì)實(shí)際施工過(guò)程的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，確保水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)能夠取得良好效果。為了進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性及合理性，可以與過(guò)去使用的傳統(tǒng)市政道路施工技術(shù)做比較，具體的對(duì)比實(shí)驗(yàn)如下：選擇一個(gè)處于施工階段的某城市市政道路建設(shè)項(xiàng)目，在具體的施工過(guò)程中分別使用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)和傳統(tǒng)的施工技術(shù)，最后對(duì)兩種施工技術(shù)取得的施工效果進(jìn)行對(duì)比。此工程項(xiàng)目是屬于市政道路改造項(xiàng)目，原來(lái)的市政道路已經(jīng)使用了很長(zhǎng)的時(shí)間，出現(xiàn)了大量的病害問(wèn)題，如果不及時(shí)采取有效措施將這些病害問(wèn)題消除，就會(huì)對(duì)此路段的車(chē)輛行駛安全造成巨大威脅。此市政道路的總長(zhǎng)度為4km，實(shí)際寬度為26m，屬于雙向車(chē)道道路類(lèi)型，此次改造施工的目的是進(jìn)一步提升道路的承載力。以實(shí)際改造施工目的為基礎(chǔ)，然后按照上述水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)流程進(jìn)行施工，并將施工結(jié)果與傳統(tǒng)施工方案施工結(jié)果對(duì)比。選擇將兩種施工方案下道路的承載力作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別在兩條道路上選擇對(duì)應(yīng)的五個(gè)測(cè)點(diǎn)，對(duì)其承載力進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)最后得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)結(jié)果分析可以發(fā)現(xiàn)，使用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的道路各個(gè)測(cè)點(diǎn)的承載力，都要明顯高于傳統(tǒng)施工方案中各個(gè)測(cè)點(diǎn)道路的承載力。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的市政道路建設(shè)水平也在不斷提高，并且出現(xiàn)了越來(lái)越多的新型施工技術(shù)，其中水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)就是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，將其應(yīng)用到市政道路建設(shè)中可以收獲十分明顯的效果，市政道路的整體施工質(zhì)量可以得到可靠保障。