道路工程建設中的多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工技術

蘭麗梅、周中軍

（1.煙臺開發區建設交通局，山東 煙臺 265602；2.煙臺公路事業發展中心，山東 煙臺 265602）

0 引言

水泥穩定碎石具有較好的力學性能、板體性、水穩性和抗凍性等優勢，因此廣泛應用于道路工程路面基層。在工程施工過程中，水泥穩定碎石基層材料主要使用石灰巖和玄武巖體系的碎石。多孔玄武巖廣泛分布于江蘇一帶，由于其物理性能變異程度較大，因此在水泥穩定碎石施工中的使用較少。為有效利用該資源，對多孔玄武巖碎石的材質特征、混合料比例的制訂、碾壓機具的融合、水泥凝結時間的管控以及場地施工組織管理等方面進行探究，并結合施工經驗，總結多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工要點，供相關人員參考[1]。

1 水泥穩定碎石基層施工技術概述

水泥穩定碎石基層施工技術基本原理：在水泥即將在空氣中穩定凝固時，利用水泥的組織特征將碎石在基層上穩定起來，并使用灰漿等材料填補間隙，使基層實現類似晶體的穩定狀態。

在水泥穩定碎石基層施工中，常用的措施是嵌擠法，即將水泥混合到碎石中，通過添加適當的膠凝材料使其形成堅固的整體，并達到一定的抗壓強度和適度的硬度。通常情況下，碎石嵌擠結構和碾壓強度會影響整體施工質量，因此早期施工環節非常關鍵，必須確保水泥與碎石凝結成型，這樣才能更好地實現抗凍和抗滲效果[2]。

為確保水泥穩定碎石基層的施工質量，技術人員應確保混合料中水泥的用量在3%～7%之間，以有效減少道路受自然水洗沖刷而引起的質量問題，從而保證道路的穩定性和安全性[3]。

2 水泥穩定碎石基層施工技術優勢及應用要點

2.1 水泥穩定碎石基層施工技術優勢

水泥穩定碎石基層施工技術具有以下三個優勢：

首先，水泥穩定碎石基層有較高的強度，有效應用該施工技術可以顯著提升道路的抗壓性能，便于承載較大的荷載。

其次，該施工技術可以縮短道路施工周期，提高施工效率，從而降低施工成本。

最后，水泥穩定碎石基層具備較強的抗凍和抗滲性能，合理應用該施工技術能夠進一步增強道路的穩定性，延長道路的使用壽命。

2.2 規范使用水泥穩定碎石基層施工材料

碎石是水泥穩定碎石技術應用中最基本的原材料之一。通常情況下，碎石主要為石灰巖和玄武巖，粒徑大小在30mm 左右，以滿足道路施工的要求。水泥也是不可或缺的原材料，水泥質量對技術應用效果有重要影響。因此，在選擇水泥時，施工人員應盡可能選用具有長期凝結效果和較低標號的水泥，在道路工程施工中一般使用425 號水泥。

混合料可以分為活性和非活性兩種類型。使用非活性混合料時，需要選擇密度極高的材料，以免在施工過程中出現有害物質。此外，在攪拌過程中，需要合理控制溫度和時間。為確保水泥穩定碎石基層的強度，在材料攪拌環節，需要先清除和過濾水中的雜質，并進行相關檢測工作，以確保施工質量。此外，為提高路基的穩定性和強度，應適度降低水泥的使用量，并嚴格控制細料、粉料和水的使用量，以使材料的配合比符合水泥穩定碎石基層施工要求[4]。

3 多孔玄武巖的特征

多孔玄武巖是一種火山噴發后形成的獨特巖石，由火山玻璃、礦物質和氣泡等構成，是一種價值較高的多孔石料。其具有以下外觀特征：顆粒形狀不尖銳，對水流阻力小，不會導致水流堵塞，水分和氣體分布均勻，呈現多孔天然蜂窩狀。多孔玄武巖碎石具有較大的孔隙率，粒徑越大內部孔隙和石塊的體積密度就越大。在相同的篩孔剩余質量條件下，較大的粗集料的體積比更大。此外，多孔玄武巖顆粒的形狀多界于礫石和普通碎石之間，缺乏一般碎石材料的嵌擠特性。同時，由于多孔性結構的不均勻性和不穩定性，使得多孔玄武巖具有含水量不易探測的特點。若是有水分滲入多孔玄武巖碎石中，或以毛細水的形式藏在孔隙中，如果干燥時間較短，可能導致含水量檢測結果不準確[5]。

4 多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工技術材料標準和施工準備

4.1 材料標準

4.1.1 水泥

在道路工程施工中，使用多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工技術時需要重視水泥材料的選用標準，以滿足實際需求。一般可選用的水泥種類包括經典硅酸鹽和火山灰質硅酸鹽等。為確保道路建設強度達到標準，應避免使用快硬型和早強型水泥，以及潮濕或變質的水泥。在材料篩選過程中，應選擇標號較低的水泥種類，以減少對道路工程的不良影響，實現理想的水泥穩定碎石基層施工效果。

4.1.2 混合料

為實現預期的施工目標，需深入考慮混合料的使用，以減少意外情況對穩定碎石基層施工技術的影響。一般情況下，混合料分為活性和非活性兩種。活性材料會與氧化鈣和其他物質發生反應，具有活性；非活性材料則缺乏活性或綜合活性較低，通常是人工制造或天然礦物。在施工過程中，相關人員應綜合多方面因素選擇混合料，確保符合施工要求，提升道路工程施工效果，為多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工技術的應用積累實踐經驗[6]。

4.1.3 粗集料

在多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工中，對粗集料的使用有相對嚴格的標準，需要利用反擊式和沖擊式破碎機械進行加工處理，有些情況下還可以使用圓錐破碎機，以滿足材料應用要求，保證施工質量。通常情況下，應避免使用顎式破碎設備進行二次破碎，以防止影響粗集料性能。加工粗集料時需要合理使用除塵裝置，避免灰塵進入粗集料中，影響綜合質量。粗集料加工需要符合標準規格，如6mm、11mm、22mm 和41mm等，綜合密 度應超過2.6t/m3，壓碎 值應低于25%。滿足這些條件的粗集料可以有效應用于多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工，實現更好的技術應用效果[7]。

4.2 施工準備

4.2.1 水泥

在多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工中，需要做好材料準備工作。在眾多材料中，水泥對綜合質量的影響較大，其作為融合類穩定材料，在使用中需要確保基礎凝結時間符合要求，如果水泥凝結時間過短或凝結強度不夠，會導致建設效果不理想。因此，在施工期間，相關人員應注意水泥材料的準備，為施工質量提供保障。此外，應確保水泥標號處于較低的范圍，在多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工中一般可以使用425 號水泥。

4.2.2 碎石

一般情況下，多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工需要使用碎石進行骨架建設。其中，碎石材料會對整體施工效果產生明顯影響。例如，碎石的粒徑會對水泥穩定碎石基層的穩定性產生一定影響，直徑過大會降低凝結性能，導致受壓過程中出現裂縫等情況。因此，選擇碎石材料時，要合理確定粒徑大小，以保證施工質量符合要求。

4.2.3 混合料

在多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工中，多選用非活性混合料，即利用活性較低的人工合成礦物質，以更好地實現綜合密度要求，并減少對環境的不良影響[8]。

5 多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工技術在道路工程中的實際應用

5.1 多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工技術流程

多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工技術流程如圖1 所示。

圖1 多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工技術流程

5.2 施工準備

多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工需要做好準備工作。首先，在施工開始前，需要對基層進行全面清理，特別是雜物和積水，以消除施工障礙。其次，對基層和路肩位置等進行整體檢查，確保具備施工條件。最后，根據設計標準進行放樣作業。

在材料方面，必須按照施工設計要求進行材料準備，各種進場材料經質量檢驗合格方可使用。在施工設施方面，根據施工場地的具體情況，準備好所需的各種設施，尤其是攪拌設備和運輸車輛等。使用這些設施之前，需要進行全面檢查，確保其功能正常，以滿足工作要求[9]。

5.3 配比制訂和混合料拌制

水泥穩定碎石混合料的配比對工程質量有重要影響，因此必須保證配比設計的科學性，在拌制混合料時，必須確保實際配比與設計配比一致。同時，混合料的拌制時間和溫度對材料性能也有一定的影響。因此，在拌制過程中，必須嚴格控制拌制時間和溫度。完成混合料拌制后，需要對其質量進行檢驗，以確保滿足施工要求。

5.4 混合料攤鋪

在多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工過程中，混合料攤鋪是最關鍵、對施工質量影響最大的環節。因此，進行攤鋪工作之前，需要先選擇一段100～200m的路段進行試鋪作業。在此過程中，專業人員需要進行監測，并對施工作業進行觀察和記錄。試鋪作業的目的是在試驗性施工中及時發現潛在問題并進行改進，以確保正式施工過程中所使用的施工技術能夠滿足工程質量要求，避免因施工技術使用不當影響整體施工質量。同時，在試鋪作業施工過程中，還可以更清晰地確定混合料配比、松鋪系數等相關參數。此外，試鋪作業也能對施工設施進行檢驗，以免設備運行狀態不佳影響施工質量。只有試鋪部分的施工作業驗收合格后，才能進行正式的攤鋪作業。

目前，水泥穩定碎石基層施工大多采用階梯式作業模式。由于是多臺攤鋪機同時作業，因此需要科學控制攤鋪機之間的距離，并確保攤鋪速度符合標準。混合料攤鋪完成后，需要對攤鋪效果進行檢查，針對其中的不足進行人工調整，以確保攤鋪質量符合施工標準[10]。

5.5 多孔玄武巖水泥穩定碎石基層碾壓施工

碾壓是多孔玄武巖水泥穩定碎石基層施工的最后一道環節，需要按照先輕后重、先兩邊后中間的順序進行。由于碾壓質量直接影響道路基層的質量和平整度，因此在碾壓過程中，要科學控制壓路機的碾壓模式和速度。完成第一遍碾壓后，嚴禁在水泥碎石基層進行大角度的轉向、掉頭和緊急剎車，應原路倒回。碾壓施工需要達到相應的壓實度與平整度標準，避免留下明顯的碾壓輪跡。如果經檢驗未能滿足相關標準，需重新進行碾壓施工。

5.6 養護作業

碾壓施工完成后，需要進行養護作業。如果養護不及時，水分會迅速蒸發，導致表層碎石脫落，影響整體施工結構的穩定性。養護作業通常包括表層貼膜和定期灑水。在這個過程中，必須合理控制濕度，并保持養護時間為一周，且養護期間禁止車輛和行人通行。

6 結語

綜上所述，水泥穩定碎石基層施工技術在道路工程中起到至關重要的作用。因此，施工單位需要嚴格選擇施工材料，嚴格執行施工程序，并合理管控各個施工要點，以有效降低各種質量問題的發生率。