水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路施工中應(yīng)用研究
——以坪山新區(qū)科環(huán)路市政工程為例

文｜廣東省建筑工程機械施工有限公司 何躍彬

一、引言

我國大中小城市近年來成為吸納人口和經(jīng)濟增長的重要區(qū)域，城市建設(shè)速度不斷加快，市政道路大量建成滿足新時期交通出行的需求。在新建的市政道路中大量采用具有良好強度、穩(wěn)定性、抗凍性、耐用性的水泥穩(wěn)定碎石基層，大大提升了市政道路的使用壽命和經(jīng)濟利用價值。市政道路中如何采取有效措施針對水泥穩(wěn)定碎石基層改進施工工藝，成為市政施工單位面對的一大技術(shù)挑戰(zhàn)，也是確保市政道路施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ)技術(shù)保證。下面以坪山新區(qū)科環(huán)路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝進行技術(shù)應(yīng)用研究探討。

二、工程簡介

坪山新區(qū)科環(huán)路市政工程設(shè)計全長1763m，為東西走向，西起碧沙北路，東至錦龍大道，道路紅線寬度30～33m，機動車道為雙向四車道，采用1.5%直線形路拱。主要技術(shù)指標如表1。

表1 科環(huán)路施工技術(shù)指標

三、市政道路水泥穩(wěn)定碎石基層的技術(shù)特點及要求

1.水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)特點

城市市政道路基層施工要求滿足車輛良好的通過性，具備一定的強度、剛度和穩(wěn)定性。水泥穩(wěn)定碎石基層是由水、膠凝料和集料混合而成的半剛性材料，脆性大，比較容易受到溫度變化影響產(chǎn)生裂縫，加上大量車輛荷載頻繁對基層進行碾壓導(dǎo)致路面不平發(fā)生裂痕。針對這些技術(shù)特性需要從材料、施工、保養(yǎng)等方面采取針對性措施進行處理。本工程中經(jīng)技術(shù)部門研究，決定采取有效基層質(zhì)量控制技術(shù)措施：嚴格按配合比拌合，注意控制路基最佳含水量由于施工周期跨過雨季，路基實施分段施工、分段成型方案，施工作業(yè)保持均衡并進行流水作業(yè)，且需做好路基防水、排水有效應(yīng)對措施，避免因雨季對路基現(xiàn)場環(huán)境造成損害，保證路基邊坡不受雨水沖蝕。嚴格控制基層鋪設(shè)厚度，采用合適的機械進行碾壓，完成后連續(xù)保持7天濕養(yǎng)護，養(yǎng)護期間禁止重型車輛通行。

2.水泥穩(wěn)定碎石基層的材料要求

作為路面施工中的關(guān)鍵項目，在進行水泥穩(wěn)定碎石基層作業(yè)前，材料質(zhì)量須符合設(shè)計和質(zhì)量合格要求。本工程4%和5%水泥穩(wěn)定碎石路面底基層和基層均采用深圳市城市道路建設(shè)中經(jīng)驗成熟的廠拌水泥碎石，其中：（1）行車道路面結(jié)構(gòu)。基層5%水泥穩(wěn)定級配碎石厚30cm；底基層：4%水泥穩(wěn)定級配碎石厚20cm；厚度：50cm。（2）人行道路面結(jié)構(gòu)。級配碎石厚15cm。（3）自行車道路面結(jié)構(gòu)。5%水泥穩(wěn)定級配碎石厚20cm。

3.路基投入的大型施工機械

2 臺穩(wěn)定土攤鋪機、4 臺18 噸振動壓機、1 臺平地機、1 臺灑水車、2 臺裝載機，平地機平整路面，大型振動式壓路機壓實，配備K30 承載板、核子密度儀。

四、市政道路水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制

1.水泥穩(wěn)定碎石基層原材料質(zhì)量控制

(1)水泥的選用

水泥穩(wěn)定碎石基層中水泥性能對其形成的強度產(chǎn)生重要影響，選用初凝時間3h、終凝時間長（超過6h）緩凝型的32.5 級普通硅酸鹽水泥，水泥使用前除了檢查生產(chǎn)日期、合格證外，還要取樣送檢其體積安定性、強度等指標合格后方能使用。

（2）碎石的選用

水泥穩(wěn)定碎石基層中碎石的要求達到堅硬性能好、雜質(zhì)少、無風(fēng)化，根據(jù)攤鋪的施工要求進行對應(yīng)的級配，級配大小值選定是碎石質(zhì)量控制關(guān)鍵點之一，粒徑過大時會導(dǎo)致攪拌時粘結(jié)度差，粒徑過小時會導(dǎo)致基層產(chǎn)生的強度不足。在本工程路基中選用的4%水泥穩(wěn)定級配碎石和5%水泥穩(wěn)定級配碎石的級配范圍值依照表2要求選定。

表2 4%和5%水泥穩(wěn)定級配碎石的級配范圍

（3）水的選用

水泥穩(wěn)定碎石基層中對水的選擇也比較重要，根據(jù)本工程中的勘察報告中發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場區(qū)域地表水受到較大污染，部分道路區(qū)域地下水有較強腐蝕性，無法適用工程現(xiàn)場攪拌用水需要，選用清潔不含雜質(zhì)或腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的自來水或清潔水。

2.水泥穩(wěn)定碎石配合比的制定

水泥穩(wěn)定碎石基層混合料進行試驗配合比的重要目的是對水泥使用數(shù)量、最佳含水量確定，水泥數(shù)量使用太多，既增加施工方的成本支出，也因水化熱過多導(dǎo)致攤鋪后易出現(xiàn)收縮大，產(chǎn)生裂縫質(zhì)量問題多，水泥數(shù)量使用太少時基層強度、剛度不足，承載能力下降。因此，對水泥劑量分級和調(diào)整集料的級配來控制水泥使用量，水泥混合料中摻入粉煤灰(占集料重量的10%～20%)以減少水泥使用量，粒料中的細料含量2%～5%減少其過大的收縮能力，保證基層強度達到要求，增強抗凍能力和加強基層抗變形能力。

最佳含水量對基層壓實度指標有重要影響，含水量多時容易導(dǎo)致碾壓粘輪，含水量少無法碾壓成型，最佳含水量控制在5%-7%。由于現(xiàn)場氣溫條件較高且水分散失比實驗室快，攤鋪前水泥穩(wěn)定碎石基層已吸收來自底基層的部分水分，施工水泥穩(wěn)定碎石基層混合料粗粒料配合比與試驗室最佳含水量約0.5%～1.0%，混合料中細粒料配合比與試驗室最佳含水量大約1.0%～2.0%，確定水泥最佳用量和最佳含水量后申報監(jiān)理工程師，經(jīng)批準后進行試驗段施工，在基層攤鋪前要注意提前對基層進行灑水并保持濕潤。

3.混合料的科學(xué)拌制

骨料分開不同規(guī)格堆放，對選擇好配合的使用水泥、碎石倒入自動計量拌合站統(tǒng)一進行拌制，電控加水，派試驗人員專門監(jiān)測混合料和原材料的含水量，以便調(diào)節(jié)用水量，混合料中加入適量的膨脹劑和減水劑，以便控制收縮和裂縫的產(chǎn)生。

(1)配置性能良好碎石拌制機械設(shè)備

碎石拌制設(shè)備對拌合混合料的碎石規(guī)格、數(shù)量的準確性有重要影響，拌合機提前進行試拌運轉(zhuǎn)，保持機械設(shè)備良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，配套足夠的維護保養(yǎng)力量，配套電子計量功能，有效對攪拌料數(shù)量精確控制，在拌制過程注意水泥用量偏差值與試驗室配合比要多0.3%～0.5%，超出偏差值范圍過大時及時調(diào)節(jié)水泥用量。

（2）規(guī)范化建造混合料拌合場

拌合場的建造必須規(guī)范化實施，是控制拌合料質(zhì)量是否合格的重要基礎(chǔ)設(shè)施，站場進出道路硬底化，材料不同規(guī)格、品種有序堆放高度控制在3m 以內(nèi)，水泥堆放在防止水淹的高處并保證干燥存放，配套功率足夠的抽排水泵以便在雨天能及時排出，由于本工程施工時適逢雨季，材料堆放上方有足夠的防雨布并有排水措施，拌合設(shè)備安裝穩(wěn)固后靠近水泥、混合料處，便于上料、攪拌、現(xiàn)場運輸。

4.混合料的運輸路線安排和卸料

對已拌合的混合料要合理安裝好運輸路線，按照施工攤鋪時間的計劃連續(xù)供應(yīng)不間料，考慮到運輸中水分的蒸發(fā)，混合料含水量較試驗室最佳含水量要高，保持供料的連續(xù)性，運輸車輛統(tǒng)一加蓬布覆蓋。現(xiàn)場派專人指揮拌合料的卸料，每100m 處設(shè)置一個專門卸料點。

5.混合料的現(xiàn)場攤鋪

水泥穩(wěn)定級配碎石是本工程道路路面施工中的關(guān)鍵項目，投入兩臺德國進口的穩(wěn)定土攤鋪設(shè)備，按照設(shè)計要求對道路厚度分層進行施工，驗收底基層是否滿足平整、密實等技術(shù)指標，經(jīng)監(jiān)理工程師確認后實施攤鋪作業(yè)。攤鋪施工采用雙側(cè)基準線鋼絲法，鋼絲繩限長200m，隔15m 設(shè)置支架，傳感器放在導(dǎo)向鋼絲繩上調(diào)節(jié)平衡，基準線放置前用測量儀器每隔200-300m 設(shè)置一個水準點，復(fù)核標高、縱坡支點。

攤鋪機作業(yè)時控制均勻2-3m/min 行進時速，攤鋪時輪胎式裝載機、配備50 臺10t自卸汽車來回連續(xù)不間斷供料，攤鋪機前保持等待狀態(tài)3-5 輛運輸車輛有序供料，螺旋布料器內(nèi)的混合料至少達到2/3，熨平板前保證連續(xù)供料，以防止部分區(qū)域待料時間長影響壓實度出現(xiàn)離析質(zhì)量問題，由專人檢測厚度、平整度、橫坡度，發(fā)現(xiàn)厚度、標高誤差過大時對傳感器按照3mm/m 微調(diào)到位為止，攤鋪機夯動鋼板、振動力度在混合料攤鋪后達到至少80%以上壓實度。

6.混合料的現(xiàn)場碾壓

本工程碾壓機械配置用15t 雙鋼輪壓路機8 臺，26t 輪胎壓路機8 臺聯(lián)合使用從外往內(nèi)碾壓的方式。碾壓的遍數(shù)：雙鋼光輪靜壓2 次，輪胎穩(wěn)壓4 次，在復(fù)壓時應(yīng)采用26t 振動壓路機，輪胎提漿穩(wěn)壓2 次。均勻碾壓速度2-3km/h，碾壓距離控制20-50m 并適量噴水，碾壓時混合料兩側(cè)支撐采用三個固定點的方木不能過早拆除。振動時低頻高振，壓路機不能在已完成碾壓基層上緊急制動、任意調(diào)頭。

7.混合料的養(yǎng)護

基層完成碾壓后，檢驗壓實度達到重型擊實標準的98%以上，清除碾壓表面痕跡后，基層干燥收縮的破壞容易發(fā)生在早期，及時采用不透水的塑料薄膜瀝青乳液、濕砂覆蓋進行現(xiàn)場養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7d，做好雨季中基層防水及排水措施，針對夏季水分散失過多情況及時實施灑水養(yǎng)護。

五、結(jié)語

在快速發(fā)展的城市建設(shè)中，市政道路大量建設(shè)便利了市民出行的同時，也提升了城市交通功能，對道路基層質(zhì)量要求不斷提升，在施工過程中除了對原料質(zhì)量進行嚴格把關(guān)外，還要嚴格控制材料的拌制、運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)護等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量，保證基層滿足道路設(shè)計和質(zhì)量規(guī)范要求，不斷提高市政道路施工技術(shù)水平。