公路工程水泥穩定碎石基層施工技術的應用研究

胡宇龍

（山西協力公路工程監理有限公司，山西 晉中 030600）

0 引言

水泥穩定碎石混合料屬于半剛性材料，整體結構較為穩定，所以常作為公路基層材料使用。水泥穩定碎石混合料的抗凍性能、抗滲水性能與耐用性能尤為突出，水泥實際用量控制在混合料的3%～6%，7d無側限抗壓強度明顯高于其他材料。骨料主要采用級配碎石，具備良好的強度，同時對骨料空隙之間填充膠凝材料，可以進一步提升材料的整體性，能夠顯著增強道路的抗壓性能[1-2]。此外，水泥穩定碎石基層施工完成之后，可以快速達到凝結狀態，初期階段就具備明顯的強度優勢，而且隨著時間的推移，其強度還會得到提升。

雖然水泥穩定碎石基層施工技術具有諸多優勢，但施工過程要求極為嚴格，要求在混合料凝結之前必須完成所有施工任務；另外，在高強度壓力作用下，表面材料容易產生磨損或是破裂問題。針對這些問題，有必要繼續進行公路工程水泥穩定碎石基層施工技術的應用研究，以提升該項技術在公路工程建設中的應用效果。

1 工程概況

某公路全長為24.042.km，起訖樁號為K0+000～K24+24.042，設計為雙向四車道，采用瀝青混凝土路面，基層結構選擇的是水泥穩定碎石（其厚度是40cm）。為了能夠提升水泥穩定碎石基層的整體施工質量，必須嚴格按照技術流程及施工要點進行施工。

2 施工流程與技術要點

2.1 前期準備工作

2.1.1 材料準備

此項目中水泥穩定碎石混合料主要使用的材料包含水泥、碎石以及水，詳細要求如下：

（1）水泥。選擇的是普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，但是必須保證水泥終凝時間達到6h以上，考慮到標號相對較高的水泥具備較強的干縮性能，往往會造成路面結構層出現斷裂問題，因此水泥標號通常≤32.5MPa。與此同時，水泥的質量要達到國標要求，若是水泥存在受潮等現象則禁止使用。

（2）碎石。嚴格根據相關規范選擇級配碎石，此項目確定的級配碎石粒徑分別是5～10mm、10～20mm、16～31.5mm，同時碎石壓碎值必須≤30%，磨耗值≤35%。

（3）水。選擇的是飲用水，首先結合項目實際情況合理確定水源地，然后由施工單位安排專業技術人員檢測水質，重點檢測水中是否含有不良物質，以免影響混合料性能[3]。此外，從水源處取水制作水泥砂漿，然后對其抗壓強度進行有效檢測，同時與蒸餾水制作的水泥砂漿進行強度對比，當前者強度超過后者的90%，則表明合格。

2.1.2 機械準備

機械設備的類型和性能直接關系到水泥穩定碎石基層的整體施工質量。此項目中需要配置的機械設備包含攤鋪機、壓路機、運料車與拌和設備等。正式使用之前，需要組織專業人員對設備的技術性能與參數進行詳細核查，確保機械設備能夠處于最佳運行狀態。

2.1.3 技術準備

應提前對底基層實施清理工作，將底基層表面上的積水、雜物等清理干凈，以免產生翻漿等問題，底基層的表面平整度與壓實度應符合質量要求。底基層清理作業結束之后，需要結合實際情況合理布設路中線、邊線與標高等。若是路線發生了新的變化，必須及時進行調整以保證實際指標與設計要求達到一致。對于基層的寬度，通常應略大于施工設計寬度，而且必須保證有效寬度內的壓實度合格。

2.2 混合料拌和

待各項準備工作完成之后，緊接著就要實施水泥穩定碎石混合料的拌和。此項目選擇的拌和方式為拌和機（其型號為WBZ300），保證混合料拌和質量達標之后，需要自卸運料車將拌合好的混合料運輸到施工現場。而在水泥穩定碎石混合料拌和之前，應安排專業人員重點檢測各項材料的含水量，換算施工配合比，要求實際含水量略高于最佳含水量，同時嚴格按照施工配合比要求完成各項材料的精準稱重，最后將原材料加入拌和機內，保證混合料的拌和時間達到60s，此階段拌和機的攪拌應確保勻速，以免混合料出現離析等質量問題。

進行混合料拌和時，禁止一切無關人員隨意對拌和機設備的技術參數進行調整，也不能隨意增加或是減少各項材料用量[4]。水泥穩定碎石混合料拌和結束之后，應隨機選取成品開展性能檢測，只有檢測合格的混合料才能夠通過拌和機內部漏斗料倉傳送至運料車。但是必須注意混合料的裝車需要分成3次進行，能夠防止混合料出現離析等質量問題。運料車裝料完成后應及時運輸到項目作業現場，然后按照規定要求進行混合料攤鋪作業。

2.3 混合料攤鋪

通過綜合分析公路工程項目實際施工情況，確定水泥穩定碎石混合料攤鋪施工選擇2臺攤鋪機，呈梯隊式進行攤鋪施工，必須保證能夠一次攤鋪成型。為了提升攤鋪施工質量，需要提前在基層兩側位置立模，從而實現攤鋪寬度的合理控制，并根據設計標高要求設置墊木。攤鋪機作業之前，應安排工作人員認真、全面檢查設備的性能參數，使攤鋪機等設備處于良好的運行狀態。

進行水泥穩定碎石混合料攤鋪時，要求攤鋪機按照放樣中線前行，通常可以布設鋼絲繩控制前行方向，鋼絲繩的長度大約為150m，直徑2mm，待鋼絲繩設置結束之后，必須保證鋼絲繩達到緊固狀態[5]。除此之外，攤鋪施工完成后的各段基層，應由專業人員負責進行質量檢測，確定具體的攤鋪厚度和橫坡，待檢測結果符合相關要求之后，才能夠開始后續路段的攤鋪作業。2臺攤鋪機同步施工時，攤鋪機的行駛速度應保持一致，2臺攤鋪機的間隔距離不低于10m。

2.4 混合料碾壓

水泥穩定碎石基層攤鋪作業結束之后，按照要求進行碾壓作業。如果攤鋪碾壓施工路段的長度相對較長，導致攤鋪的混合料表面溫度、水分出現大幅度變化，會嚴重影響壓實質量；如果攤鋪碾壓施工路段的長度相對較短，則會導致路段接縫數量增多。基于此，通過綜合分析之后確定攤鋪碾壓路段長度為30～50m。

選取試驗段進行試鋪試壓，然后確定碾壓設備類型與碾壓施工方式，此項目使用的碾壓設備為鋼輪、膠輪壓路機，碾壓作業順序是從兩側至中間、從低處至高處，而且在具體碾壓施工階段必須嚴格落實先輕后重、低速碾壓的基本原則。此項目中水泥穩定碎石混合料碾壓分為三個階段，具體為：（1）初壓，選擇靜壓方式，具體遍數為2～4遍；（2）復壓，選擇振壓方式，具體遍數為4～7遍；（3）終壓，選擇靜壓方式，具體遍數為2～3遍。碾壓施工任務結束之后，需要安排專業人員檢測混合料壓實度，保證達標之后就要開始養護處理，若是檢測不達標，則需要重新進行碾壓[5]。

除此之外，碾壓過程中壓路機的后輪應保證重疊1/2輪寬，而且壓路機的行駛速度調整為1.2～1.5km/h。碾壓施工過程中要求所有壓路機不可以隨意停車、加減速以及調頭等，盡可能保持勻速行駛的狀態，若是出現了特殊狀況，則可以緩慢停車，針對壓路機無法作業的部位，可以組織施工人員手持小型設備實施碾壓，確保無漏壓、過壓現象。

2.5 接縫處理

考慮到攤鋪與碾壓作業周期比較長，此過程可能會出現天氣變化或其他因素影響，可能會需要預留施工縫，進行接縫處理。施工階段應盡可能保證連續性施工，攤鋪施工應一次成型，并控制橫向接縫數量。若是出現了緊急狀況，且停工時間大于2h，則需要合理設置橫向接縫。當天施工任務結束之后，第二天進行施工時，也需要進行橫向接縫設置。橫向接縫設置過程中，必須使基層末端部位的混合料進行整齊切割處理，然后在混合料處安裝方木，要求其厚度和基層保持相同，而方木的另外一側以砂石為材料做好回填處理，保證回填高度高于方木2～3cm[6]。當繼續進行施工時，需要把接縫處方木與砂石處理干凈，同時在連接部位進行灑水潤濕，最后鋪設一層水泥。除此之外，接縫部位碾壓施工過程中，應高度重視橫向與縱向碾壓，增強基層結構的整體性。

2.6 養護

養護階段可在水泥穩定碎石基層表面覆蓋一層塑料薄膜或是濕沙，以保證基層處于濕潤狀態。通常養護時間需要達到7d以上，而且要結合實際情況做好灑水養護措施，此項目工作必需由專業養護工作人員負責。養護作業階段應加強交通管制，僅允許灑水車通行，灑水車行駛速度不能超過11km/h，其余車輛以及無關人員禁止入內。若是在養護施工階段發生了特殊情況，必須立即上報處理。當養護任務完成之后，由項目監理工程師負責檢查與驗收，合格之后就可以解除交通管制，恢復車輛通行。

2.7 質量檢測

（1）壓實度檢測。針對水穩碎石基層的壓實度檢測，根據相關檢測要求，該項目選擇大灌砂筒（其直徑200mm）實施挖孔灌砂試驗，得出的試驗結果為99.6%。而規定的水穩碎石基層壓實度不低于98%，由此表明，該項目水泥穩定碎石基層壓實度達標。

（2）強度檢測。采用現場鉆芯取樣的方式，完成水穩碎石基層結構抗壓強度與劈裂強度試驗檢測，同時采用施工以后7d與28d的鉆心樣品實施抗壓強度與間接抗拉強度試驗檢測[7]。嚴格按照有關規定的尺寸進行試件分割處理，并認真做好試驗，具體結果為：施工后7d的樣品抗壓強度數值為2.93MPa；施工后28d的樣品抗壓強度數值為5.07MPa；施工后28d 的樣品劈裂抗拉強度數值為0.55MPa，均滿足相關要求。

3 施工質量管控措施

3.1 建立技術應用管理制度

結合公路實際情況及施工要求，提前制定水泥穩定碎石基層施工技術應用管理制度，為現場施工與管理提供指導。建立技術應用管理制度的過程中，必須落實施工質量控制相關責任人，全面貫徹施工精細化管理，有效保證水泥穩定碎石基層的整體施工質量。同時，施工中持續完善管理制度，規范施工操作，依托于制度促使施工人員嚴格根據技術流程及標準進行作業。

3.2 采用信息化管控手段

考慮水泥穩定碎石基層施工質量控制指標較多，比如攤鋪寬度、壓實度等，往往需要投入較多的人力和物力。通過信息化技術的應用，不僅可以保證質量指標的有效控制，也能夠顯著緩解人力和物力緊張等問題。比如構建碾壓施工質量在線監測系統、安裝傳感器等，實現施工參數指標的動態化采集，從而能夠為質量控制提供精準、有效的信息，幫助質量管理人員及時調整工作方案，切實保證水泥穩定碎石基層的整體施工質量。

3.3 加強現場監管

施工質量監管應結合工作要求和具體任務，對質量控制目標進行合理細化，然后安排專人進行全過程的現場監管，動態把控水泥穩定碎石基層各環節的施工質量，及時發現施工中產生的問題，并制定合理、有效的解決措施，從而保證水穩碎石基層的施工質量。除此之外，認真落實全方位、全過程、全員參與的監管理念，建立施工質量監管制度，結合水泥穩定碎石基層施工技術流程及施工要點制定相應的質量控制措施，一旦出現質量問題，能夠找出原因并及時進行解決。

4 結束語

近年來，隨著我國公路建設規模的不斷擴大，水泥穩定碎石基層施工技術的應用受到了高度重視。具體施工過程中，必須結合工程項目實際情況，合理選取各種原材料，嚴格按照技術流程及施工要求進行規范作業，同時制定合理、可行的質量管控措施，保證水泥穩定碎石基層的整體施工質量，實現公路的安全通車和行車舒適。