水泥穩定碎石基層施工技術雙層連鋪施工工藝分析

侯 飛

（中交水利水電建設有限公司，浙江 寧波 315200）

0 引言

市政道路是城市交通的重要組成部分，其質量和性能對于保障城市交通正常運行和經濟發展具有重要意義。隨著交通車輛荷載的增加和車輛數量的激增，市政道路的承載壓力日益加大，提升市政道路建設技術水平和施工質量對于城市交通基礎設施建設至關重要[1]。作為市政道路建設的關鍵環節，基層施工的技術選擇與質量控制對于道路的整體質量、使用壽命及運營維護具有決定性的影響。

水泥穩定碎石基層作為一種復合材料基層，具有較高的強度、剛度和抗水性能，能夠滿足市政道路對于承載能力和耐久性的要求。此外，水泥穩定碎石基層施工技術的應用還能夠有效降低道路維護成本，延長道路使用壽命，對于城市交通的發展具有積極的推動作用，也是當前市政道路建設技術研究熱點[2]。然而，如何充分發揮該技術的應用效果仍是當前亟待研究和解決的問題。本文旨在探討市政道路水泥穩定碎石基層施工技術——雙層連鋪施工工藝的應用，以期為相關工程實踐提供參考。

1 工程概況

某市政道路的長度大約為2841.72m，將其規劃為城市的次干路，設計速度為60km/h。市政道路的最大縱坡與最小縱坡分別為3%、1.1%，縱坡平均值為1.67%，坡長最小值為110m，坡長最大值為200m[3]。市政道路紅線寬度大約為35m，中央機動車道寬為16m，非機動車道寬度設計為3.5m，在非機動車道外側布置3.5m無障礙人行步道。該道路的路面類型為瀝青混凝土路面，路面厚度為15cm。為了提高道路的承載能力和使用壽命，需要在瀝青混凝土路面下設置水泥穩定碎石基層，其主要材料包括：級配碎石、水泥和水。其中，級配碎石的粒徑范圍為0.075～31.5mm，水泥采用普通硅酸鹽水泥，強度等級為32.5級，水采用自來水。

2 水泥穩定碎石基層施工材料及參數試驗

2.1 原材料與級配

2.1.1 原材料及檢測

市政道路水泥穩定碎石基層中水穩層將石灰巖作為基礎材料。各級別集料的篩分結果如表1 所示；對集料進行檢測，其技術指標檢測結果如表2所示。

表1 各級別集料的篩分結果

表2 集料技術指標檢測結果

將P·O42.5普通硅酸鹽水泥作為原材料，該材料的技術檢測指標具體情況如表3所示。

表3 水泥技術檢測指標的具體情況

市政道路水泥穩定碎石基層中使用某石料廠自加工的碎石[4]。1號碎石的粒徑為19～31.5mm；2號碎石的粒徑為9.5～19mm；3號碎石的粒徑為4.75～9.5mm；4號石屑的粒徑為0～4.75mm。經過檢測可知，4種級別碎石的指標滿足建設要求，其主要技術指標與檢測結果如表4所示。

表4 碎石技術指標檢測結果

2.1.2 級配

基于集料、水泥以及碎石的篩分結果與技術指標，并結合相關工程經驗與水泥穩定碎石推薦級配，最終確定級配摻配比為：19～31.5mm∶9.5～19mm∶4.75～9.5mm∶0～4.75mm=29∶33∶9∶29，水泥劑量為5.0%。合成級配具體結果如表5所示。

表5 合成級配具體結果

2.2 施工參數試驗

2.2.1 試件制備

將市政道路水泥穩定碎石基層中的水泥摻量分別設置為4%、5%、6%、7%，并依據不同養護齡期進行養護，最終將Ф120mm×120mm 的圓柱體作為試驗試件。依據擊實試驗得知試件的最佳含水量與最大干密度，并通過擠壓成型方式制備試件。在壓力試驗機上完成試件的成型與脫模，通常情況下在試件成型后靜置4h再進行脫模，為避免試件中水分的流失，需要用塑料薄膜將脫模的試件進行包裹，并放置于溫度為20℃、相對濕度為95%的養護室內進行養護。

2.2.2 施工參數試驗

為了檢驗市政道路水泥穩定碎石基層的抗壓強度，需要使用本文方法制作12個水泥穩定碎石試件。為了提高實驗結果的準確性，計算12個試件抗壓強度的平均值作為實驗最終結果。因為水泥穩定碎石的強度既高于無機結合料穩定土類又低于普通混凝土，所以要選擇量程合適的壓力試驗機。該項目使用WE-600B型液壓式萬能試驗機，其抗壓強度測量量程為300kN，抗拉強度測量量程為120kN。在養護齡期的最后一天要將試件完全浸泡在水中，水的深度比試件頂部高2.5cm。實驗前先將浸泡在水中的試件拿出并使用軟布進行擦干，然后將試件放置于試驗機的墊板上完成實驗，將加載速率控制在0.1～0.2kN/s的范圍內。

當水泥摻量與養護齡期不同時，水泥穩定碎石的抗壓強度如表6所示。

表6 水泥穩定碎石的抗壓強度

根據表6可見，由于水泥摻量與養護齡期不同，水泥穩定碎石基層的抗壓強度也不同。當水泥摻量為7%、養護齡期為28d時，水泥穩定碎石基層的抗壓強度最高。因此在拌合混合料時要將水泥摻量設置為7%，養護齡期設置為28d，以此提高抗壓強度，增加路面使用壽命。

3 水泥穩定碎石基層施工技術——雙層連鋪施工工藝施工要點

市政道路水泥穩定碎石基層施工過程中采用雙層連鋪施工工藝，在施工過程中要對混合料拌合、混合料運輸、混合料攤鋪、混合料碾壓以及接縫處理重點關注。

3.1 混合料拌合

（1）通過兩臺相同的水穩拌合機完成混合料的拌合。將混合料含水率控制在4.8%～5.4%。施工過程中，可依據當天天氣狀況、氣溫變化以及溫差適當調整含水率，若當天為正常天氣，那么含水率必須控制在要求范圍內，天氣溫度過高時可將含水率調整至5.8%～6.4%。在上述情況下，能夠輕易達城市政道路水泥穩定碎石基層壓實度目標，還可增加混合料的穩定性。

（2）如果存在更改原材料或者原材料變異性較大的情況，必須重新確定原材料的配合比再進行拌合。

（3）嚴格遵守混合料配合比進行施工，增強混合料級配控制[5]。在前三車成品混合料中任意挑選進行含水率、混合料級配、水泥劑量檢測，把握好重要篩孔的通過率，如果通過率較低，及時進行調整。抽樣過程要均勻分配在上、中、下午，確保混合料質量穩定。

（4）把控裝載機上料過程，不能因料倉內原料種類與數量過多而發生混料串料現象，更要注意料倉被拉空的問題，一定要避免混合料配合比不穩定事件發生。時刻把控原材料和混合料的含水量，安排工作人員隨時抽查原材料的含水量與混合料的含水量，為實時調整提供可靠依據。

3.2 混合料運輸

調遣35 輛25t 的自卸汽車完成混合料的運輸。該汽車運輸能力符合拌合和攤鋪的要求。混合料裝車過程中，分三次進行裝料，汽車要前、后、中的移動，以此降低混合料的離析現象。運用篷布將運輸汽車覆蓋，使混合料到達施工現場時表面沒有曬干的情況。運輸單上標注出廠時間，從發料到工地攤鋪的時間應控制在3h內。若混合料超出3h還未攤鋪，直接報廢。

3.3 混合料攤鋪

雙層連鋪施工技術要采用兩臺攤鋪速度大約為1.6m/min 的攤鋪機同時進行混合料攤鋪。兩臺攤鋪機之間時刻保持超過5m的距離。攤鋪過程中攤鋪機夯錘的振動頻率是30Hz，幅度是4 級，這樣的頻率與幅度可以使兩個路面的初始壓實度保持一致。攤鋪前工作人員要嚴格檢查攤鋪機，保證攤鋪機處于最佳狀態。

3.4 混合料碾壓

混合料碾壓前，令工作人員將水泥漿攪拌均勻，然后使用尖嘴壺順著側模處將水泥漿注入至基層邊緣，注入過程中要不斷攪動水泥漿，確保水泥漿的均勻度，提高底基層邊緣強度。注入水泥漿時要確保邊部混合料垂直方向完全滲透。

混合料碾壓需要有一定的順序，具體為先輕后重、由邊至中、從高到底。混合料碾壓的過程中時刻保持僅重疊1/2輪寬。碾壓機在開始時要先起步再起振，結束時的步驟為先停振再停機。碾壓段落整體形狀為梯形且層次分明。將壓路機安置于已完成碾壓的路段上或者路床上，每兩臺壓路機之間必須保持3m距離。

3.5 接縫處理

（1）縱縫處理，確保兩臺攤鋪機之間保持5m 的距離，并且操控兩臺攤鋪機以一樣的速度進行工作，避免縱縫接縫過程中存在時間差，降低邊縫水分流失的可能性，防止接縫處集料出現不平順以及離析現象。

（2）實現混合料碾壓后，將壓路機停于下承層。

（3）在接縫處豎向放置一把直尺，該直尺長度為3m。測量與直尺距離為3m的基層點作為接縫點，然后將與路基相垂直的線進行標記，并順著橫向斷面挖掘坡下部分混合料，最后將接縫處清理干凈。

4 施工效果分析

為了檢驗市政道路水泥穩定碎石基層施工技術的實用性，在某市政路面上鋪筑試驗段。將整個試驗路段分為6段，編號為1～6。通過灌砂法檢測市政道路的壓實度，先檢測上基層與下基層的壓實度，再檢測整體壓實后下基層的壓實度，具體結果如表7所示。

表7 市政道路現場壓實度

根據表7可見，下基層壓實度均高于95%，然而整體壓實后再次進行檢測的下基層壓實度均高于99%，上基層壓實度也均高于99%，說明本文方法能夠提高道路工程的壓實度，并確保整體壓實度較均勻。

5 結束語

市政道路工程既是我國重要的交通基礎設施，也是城市化建設的重點，其建設質量與安全直接影響人們的生活。本文將雙層連鋪施工工藝應用于市政道路工程中，并嚴格把控工程的原材料質量。經過試驗檢測可知，本文方法能夠符合抗拉強度和壓實度的要求。實踐證明，對市政道路水泥穩定碎石基層的施工技術進行深度探討能夠促進市政道路基層施工技術的提升，具有很大的現實意義。