公路工程水泥穩定碎石基層施工技術研究

鄭國良

（大成工程建設集團有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

水泥穩定碎石技術是我國公路施工中常用的新型施工技術，水泥穩定碎石結構的主要配置材料包括碎石、骨料、膠凝材料和水泥砂漿等。將所有材料進行混合后充分擠壓，即可得到水泥穩定碎石結構。整體基層結構通過嵌壓的方式進行處理，以此來提升整體結構強度和穩定性，因而在實際應用中具有非常多的優勢，水泥穩定碎石基層也成為公路建設中較為常見的結構基層之一。

1 選用工程案例概述

1.1 工程概況

該研究選用的工程為翔安機場高速公路工程，該工程位于廈門市翔安區內，路線全長約8768m，主要施工內容分為公路項目和高速公路兩部分。預計在施工道路鋪設厚300mm 的3% 水泥穩定碎石底基層72355m2、厚320mm 的3% 水泥穩定碎石底基層353268m2和厚350mm 的3% 水泥穩定碎石底基層13131m2。

主線采用雙向8 車道高速公路標準，設計速度：100km/h；路面設計標準荷載：雙輪組單軸載BZZ-100kN；構造物設計荷載：公路I 級；動峰值加速度為0.15g，抗震設防烈度為VII 度。

1.2 工程施工重難點分析

該工程的施工難點在于配置水泥出現離析問題，在實際施工中選用的水泥材料出現凝結速度過快的情況，從水泥配置、攪拌到碾壓的過程中，水泥的凝結時間非常短，因此影響正常施工。同時，部分水泥材料出現干縮現象，導致水泥穩定碎石基層出現收縮類型裂縫。

針對此類問題，施工單位對水泥配置比例進行了調整，將水泥配比更改為（19～31.5mm）碎石∶（9.5～19mm）碎石∶（4.75～9.5mm）碎石∶（0～4.75mm）石屑＝24∶22∶13∶41，水泥劑量為4.0%。同時安排專人實時監管攪拌機的運轉情況，確保設備下料和運轉符合施工要求。

1.3 施工流程

施工單位需要結合實際情況和施工環境制定詳細的施工方案，并確保各項施工設計符合實際情況。將所需材料、設備和工具等運往施工現場，水泥穩定碎石基層對于選用施工材料的質量要求比較高，施工單位要確保施工材料滿足施工需求。合理安排工期，杜絕出現趕工、搶工現象，影響整體施工質量，在配置好施工材料后，可以開始制作水泥穩定碎石基層，將施工材料依次進行攪拌、攤鋪、碾壓、養護后，即可完成施工。

在施工開始前需要施工單位準備好施工材料、施工設備及運輸車輛等，并確保所有材料和設備滿足施工開展的要求。

該工程項目對于水泥穩定碎石基層使用的各項級配材料提出明確要求，要求使用的水泥材料必須為快凝類水泥，該施工項目選用325 號普通硅酸鹽水泥材料；使用的混合材料必須具有足夠的細度，且需通過專業審核，確保混合材料中沒有有害物質存在；該施工項目使用的碎石材料為石灰巖材料，石灰巖材料具有非常高的硬度，同時不會產生風化現象。使用的石灰巖材料粒徑均在30mm 以下，防止因粒徑過大而影響石灰巖材料的整體黏結力，進而導致水泥穩定碎石基層質量降低。在配置好各項施工材料后，將施工材料運輸至施工現場，即可開始水泥穩定碎石基層施工[1]。

2 水泥穩定碎石基層在公路工程中的應用優勢

水泥穩定碎石基層在公路工程中具有非常好的應用效果，將水泥穩定碎石基層作為主要材料建設的公路普遍具有穩定性強、強度高、使用壽命長等優點，同時，水泥穩定碎石結構的強度和穩定性非常高，能夠有效提高公路項目的整體承載能力，延長公路的使用壽命。水泥穩定碎石基層與傳統砂礫基層相比，使用的混合料級配等級也明顯優于級配砂礫材料，級配碎石是所有級配集料中質量和穩定性最高的施工材料，而在水泥穩定碎石基層中加入大量級配碎石能夠有效提高水泥穩定碎石基層的整體穩定性和強度，從而有效提高公路設施的整體建設質量。

3 水泥穩定碎石基層施工技術要點

3.1 水泥穩定碎石基層配置

水泥穩定碎石是使用級配碎石、膠凝材料、填充骨料和灰漿通過嵌壓處理得到的施工材料，施工單位需要確保使用各項材料的質量滿足施工要求，防止因材料質量問題而影響整體水泥穩定碎石結構的強度和穩定性。水泥穩定碎石結構使用的水泥盡可能選擇硅酸鹽水泥，同時選擇硅酸鹽水泥的標號應比較低，否則水泥的硬度過高、凝結時間短都會影響水泥穩定碎石結構的整體質量。水泥穩定碎石結構使用的集料也需要嚴格把控，根據粗細不同，對集料的要求也不同，集料的配比也要精確控制，集料的型號尺寸要確保與施工需求相符合，并選擇質量好、強度高、密度小的集料加以使用。同時，使用的集料不宜過大，盡可能控制集料的顆粒直徑在30mm 以下即可。材料中的含水量也要嚴格把控，如果含水量超出標準量，就會導致后期的攤鋪和碾壓工作難以有效開展。因此，管理部門需要嚴格控制水泥材料的含水量，防止使用質量不符合標準的材料，影響水泥穩定碎石的整體施工質量。該研究選用的工程案例中，水泥穩定碎石基層各項施工材料的質量評價指標，如表1所示。

表1 水泥穩定碎石基層施工材料的質量評價指標

確定好使用的各項混合料后，工作人員要采用功率符合的攪拌機裝置進行實時攪拌，確保減半速率足夠的同時，盡可能攪拌均勻，通常選擇的攪拌機裝置規格在700t/h 左右均可，在攪拌完成后及時將混合料運輸到施工現場，防止放置時間長導致混合料質量受損。在運輸過程中，也要加強對混合料的把控，避免因運輸問題而導致混合料質量受損。在運輸車輛上務必安裝好篷布和防御裝置，避免在運輸過程中由于天氣原因導致混合料出現受潮、淋濕等現象[2]。

3.2 水泥穩定碎石基層的施工處理技術

水泥穩定碎石基層處理技術主要包括攤鋪、碾壓、接縫處理三部分，各環節對于水泥穩定碎石基層的施工質量都具有較大的影響。

3.2.1 攤鋪施工技術

水泥穩定碎石基層在攤鋪前應先清理施工路面，保證路基表面整體整潔，平整度和高程符合施工要求標準。在攤鋪開始前，需要對使用的攤鋪裝置進行預熱，確保攤鋪裝置的溫度達到65℃以上才能開始攤鋪。在施工公路兩側安裝好支桿和鋼絲繩，以此起到控制攤鋪裝置的效果。由于水泥穩定碎石基層在實際攤鋪過程中容易產生接縫問題，因此通常在開展攤鋪施工時都需要使用2 臺熨平機設備聯合開展攤鋪工作，防止產生的縱向裂縫數量過多。在實際攤鋪前，需要對所有施工材料的溫度進行檢測，確保溫度超過130℃才能使用。攤鋪的速度和頻率結合實際情況和自身施工需求選取即可。在進行攤鋪前，可以先向施工路面適當灑水，以此來提高路面整體濕潤度，減少水泥穩定碎石基層出現干裂現象的概率。

3.2.2 碾壓施工技術

碾壓是攤鋪后的重點環節，對于水泥穩定碎石基層的整體強度和穩定性都具有非常重要的影響。通常水泥穩定碎石基層的碾壓施工長度不宜過長，如果碾壓長度過長就會影響整體碾壓質量和效果，通常可以采用分段碾壓處理的方式，將每段碾壓長度控制在50～100m。在碾壓過程中，碾壓設備的速度務必保證勻速、慢速，防止在碾壓過程中出現急剎車和停頓現象，如果碾壓工作的開展速度過快，會影響水泥穩定碎石基層的整體平整度，進而影響施工質量。因此，施工人員要控制好碾壓的速度，確保所有車胎印跡全部清除才能完成碾壓。在首次碾壓時，可以直接使用重量較大的碾壓機進行碾壓，等到后續碾壓時可以更換成膠輪進行二次碾壓，這樣能夠將水泥穩定碎石基層表面的所有輪胎痕跡和印跡有效清除。

3.2.3 接縫處理技術

接縫是影響水泥穩定碎石基層施工質量的重點問題之一，由于在實際使用中會產生大量的縱向接縫和橫向接縫，一旦接縫的數量過多就會導致整體水泥穩定碎石基層的承受能力和穩定性下降，因而引發安全隱患和交通事故。針對水泥穩定碎石基層的接縫問題，需要施工人員加以重視。接縫的處理要點在于攤鋪質量，在對水泥穩定碎石基層進行攤鋪時，盡可能確保連續性，不能在攤鋪過程中隨意中斷。如果出現特殊情況需要中斷施工時，則需要在水泥穩定碎石基層上設置好相應的橫向接縫，并確保攤鋪設備原理使用混合料的末端。在混合料的周邊可以放置2 根方木，通過方木來壓實混合料，從而避免混合料出現質量受損的情況。縱向接縫的處理主要通過改善攤鋪方法來進行，如果出現數量較多的縱向接縫，施工人員需要同時使用2 臺攤鋪裝置進行施工，確保所有縱向接縫保持垂直相接，避免出現傾斜和歪斜等現象。

3.3 水泥穩定碎石基層的養護技術

良好的養護措施是影響水泥穩定碎石結構質量和強度的關鍵因素，在水泥穩定碎石結構完成施工后，需要經過嚴格的質量檢查，確保質量符合標準后才能投入正常使用。水泥穩定碎石基層需要使用塑料膜、麻袋或遮擋布來覆蓋，在養護期間時刻注意水泥穩定碎石基層保持濕潤，避免出現因光照產生裂縫的現象。工作人員要對路面定期進行溫度測量，確保路面溫度低于50℃才能開放使用。對于行駛車輛要進行嚴格規定，運輸礦料的車輛和設備運輸車輛不能使用路面，防止掉落的礦料和設備零件對路面造成影響。水泥穩定碎石基層的養護處理主要可分為三步：

第一步，操作人員要對水泥穩定碎石基層進行按壓，使其表面結構保持平整，減少內部裂縫的產生。

第二步，對水泥穩定碎石基層進行保溫和保濕工作，操作人員可以使用袋子或麻布對水泥穩定碎石基層進行覆蓋，可以有效降低水泥穩定碎石基層的散熱速度，將溫度差控制在合理范圍內。

第三步，操作人員還可以對水泥穩定碎石基層進行定期噴水，保證水泥穩定碎石基層在凝固前可以保持表面的水分充足，避免因過于干燥而產生裂縫現象。在所有工作完成后，工作人員就可以將水泥穩定碎石基層放置到合適的地方等待凝固完成，若水泥穩定碎石基層的強度不夠，就會影響公路的使用質量和使用壽命。因此，在進行水泥穩定碎石基層養護工作時，一定要嚴格控制灑水量防止出現水泥穩定碎石基層干裂的現象。在養護結束后，可以在水泥穩定碎石基層表面均勻撒上一層小碎石，以起到保護水泥穩定碎石基層的效果。

3.4 鋼模立模處理技術

該工程施工中，由于邊坡容易松散，影響整體結構穩定性，因而在施工處理中采用鋼模立模處理技術進行施工，通過鋼模板立設使壓路機振壓的作用力下混合料不向邊側擠壓，從而提高邊部的壓實度。在水泥穩定碎石基層的中央分隔帶邊部沿攤鋪邊線支設鋼模板，在水泥穩定碎石基層進行充分碾壓前，安排專人負責在攤鋪面邊緣及鋼模板處澆灑水泥漿，消除邊坡邊緣松散和塌邊現象，保證水泥穩定碎石基層的碾壓密實和平整度。

4 結語

綜上所述，水泥穩定碎石基層是未來公路建設施工中最常用的施工結構之一，水泥穩定碎石結構的整體強度和穩定性高，使用壽命與傳統路面結構相比更長，建設成本低，因而近年來已經被公路工程廣泛使用。水泥穩定碎石基層的施工要點和難點需要施工單位加以重視和把控，通過加強水泥穩定碎石基層施工技術來提高施工質量，為公路項目施工建設提供更好的保障。