市政道路水泥碎石穩(wěn)定層施工技術(shù)

文／雷鋼 湖南省永安建筑股份有限公司 湖南瀏陽 410300

引言：

水泥碎石穩(wěn)定層的施工技術(shù)通過將水泥與碎石充分混合，并在道路基層上進(jìn)行均勻鋪筑、壓實(shí)而成。這種技術(shù)既充分發(fā)揮了水泥的膠結(jié)性能，又利用了碎石的良好排水和抗壓性能，從而形成了一個(gè)堅(jiān)固、耐久的基層結(jié)構(gòu)。相比傳統(tǒng)的瀝青路面，水泥碎石穩(wěn)定層具有更好的承載力和耐久性，尤其適用于高壓、高負(fù)荷的交通條件下，能夠有效抵抗車輛的壓力和外界的沖擊，減少路面的開裂和塌陷。水泥碎石穩(wěn)定層施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在其獨(dú)特的物理性能上，還展現(xiàn)在施工工藝的靈活性和可持續(xù)性上。相比其他道路基層材料，水泥碎石穩(wěn)定層施工工藝簡(jiǎn)單方便，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件和氣候環(huán)境。而且，在施工過程中，水泥碎石穩(wěn)定層所需材料廣泛、成本低廉，具有較好的資源可再生性，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。

1.項(xiàng)目概況

瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項(xiàng)目位于瀏陽市水佳片區(qū)的西部，南起瀏陽河路，北至白沙路，本次設(shè)計(jì)范圍全長(zhǎng)約0.96km。道路紅線寬度32m，道路等級(jí)為城市次干路，設(shè)計(jì)速度為40km/h。路線等級(jí)為城市次干路，路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是15 年，路面設(shè)計(jì)使用年限是15年，路面結(jié)構(gòu)計(jì)算荷載等級(jí)為BZZ-100 型標(biāo)準(zhǔn)車。機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)：4cm 細(xì)粒式改性瀝青混凝土（AC-13C）+粘層油(PC-3 型乳化瀝青)0.5L/m2+8cm 粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）+1cmSBS 改性瀝青同步碎石封層+乳化瀝青透層(PC-2)用量1.0L/m2+18cm 厚5.5%水泥穩(wěn)定碎石上基層+18cm 厚5.5%水泥穩(wěn)定碎石下基層+18cm 厚4.5%水泥穩(wěn)定碎石底基層+15cm 級(jí)配碎石墊層，總厚度77cm。橋面車行道鋪裝結(jié)構(gòu)：4cm 細(xì)粒式改性瀝青混凝土（AC-13C）+8cm 粗粒式瀝青混凝土（AC-25C），總厚度12cm。人行道結(jié)構(gòu)：5cm 彩色陶瓷透水磚+3cmM10 水泥砂漿+10cm 厚C20 普通混凝土+15cm 級(jí)配碎石，總厚度32cm。

2.水泥碎石穩(wěn)定層施工技術(shù)特點(diǎn)

2.1 水泥碎石穩(wěn)定層具有較高的強(qiáng)度和抗壓能力

由于水泥的固化特性和碎石的填充結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定層能夠有效承受車輛和行人的荷載并分散荷載作用，減少路面破損和沉陷的風(fēng)險(xiǎn),這使得水泥碎石穩(wěn)定層適用于承載能力要求較高的公路、高速公路等交通重要干線。

2.2 水泥碎石穩(wěn)定層具有良好的耐久性和抗水性

水泥的硬化過程能夠有效防止水分滲透，減少水分對(duì)碎石層的侵蝕和破壞。而且，水泥碎石穩(wěn)定層的結(jié)構(gòu)緊密，能夠有效排水，避免積水造成的路面損壞，延長(zhǎng)路面使用壽命。

2.3 水泥碎石穩(wěn)定層施工相對(duì)簡(jiǎn)單快捷

施工過程主要包括碎石的選擇和處理、水泥與碎石的混合以及表面的養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)。相比其他路面結(jié)構(gòu)，水泥碎石穩(wěn)定層的施工周期較短，可大幅縮短工期。此外，施工材料廣泛且成本相對(duì)較低，降低了施工成本，提高了施工效率。

2.4 水泥碎石穩(wěn)定層具有良好的環(huán)保性和可持續(xù)性

水泥作為常見的建筑材料，生產(chǎn)過程中會(huì)排放一定量的二氧化碳，但由于碎石的填充，碎石穩(wěn)定層減少了對(duì)水泥的使用量，從而減少了碳排放。另外，水泥碎石穩(wěn)定層具備可回收再利用的特點(diǎn)，方便后續(xù)的維護(hù)和改造[1]。

綜上所述，水泥碎石穩(wěn)定層具有較高的強(qiáng)度和抗壓能力，良好的耐久性和抗水性，施工簡(jiǎn)單快捷，環(huán)保可持續(xù)等特點(diǎn)。在道路建設(shè)中，合理應(yīng)用水泥碎石穩(wěn)定層技術(shù)，能夠有效提升道路的性能和使用壽命，為人們出行提供更加安全、舒適的交通環(huán)境。

3.混合料質(zhì)量控制及配合比設(shè)計(jì)

3.1 混合料質(zhì)量控制

瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項(xiàng)目水泥碎石混合料選擇開級(jí)配碎石骨料，其級(jí)配要求如表1 所示。首先進(jìn)行再生骨料的破碎，然后與級(jí)配碎石骨料混合，最大粒徑要求小于37.5mm，塑性指數(shù)4，液限指數(shù)21%，現(xiàn)場(chǎng)分開存放。將所用級(jí)配碎石的壓碎值控制在30%以內(nèi)，同時(shí)針片狀含量不能大于15%。選用32.5粉煤灰硅酸鹽水泥，選用細(xì)度模數(shù)2.7 的天然中砂作為細(xì)集料，2.36mm 篩余量≤15%。選用干凈飲用水。

表1 集料級(jí)配要求

3.2 配合比設(shè)計(jì)

瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項(xiàng)目采取重型擊實(shí)法，依據(jù)98%的壓實(shí)度、水泥含量、目標(biāo)級(jí)配、對(duì)比級(jí)配等來制作出四個(gè)150mm 圓柱體試件，并計(jì)算出各試件中各原料的用量。同時(shí)，各試件均要按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行密封保濕養(yǎng)生6d、浸水1d，以此來確定各試件的7d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（具體見表2 所示）。

表2 各試件7d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度

通過表2 可知，當(dāng)水泥劑量為4.5%、5.0%、5.5%時(shí)，試件的7d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均滿足最小水泥劑量的要求，然后在綜合考慮工程經(jīng)濟(jì)性及水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度≥4.0MPa 要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合對(duì)比最終確定水泥劑量為5.5%，同時(shí)確定最佳含水量為6.0%、最大干密度為2.33g/cm3。采取集中場(chǎng)拌法進(jìn)行混合料拌制，按壓實(shí)度98%進(jìn)行混合料質(zhì)量控制，最終水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比見表3。

表3 混合料配合比

4.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工工藝

瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項(xiàng)目水泥碎石穩(wěn)定層施工工藝如圖1 所示。

圖1 水泥碎石穩(wěn)定層施工工藝

4.2 混合料拌制

首先要選擇適合的骨料。骨料的選擇要考慮其物理性質(zhì)和力學(xué)性能，常用的有砂石、石渣等。根據(jù)道路的要求，確定骨料的粒徑分布范圍，確保混合料的密實(shí)度和抗壓強(qiáng)度。其次，進(jìn)行骨料的預(yù)處理。將選好的骨料進(jìn)行洗凈、篩分，去除其中的雜質(zhì)和粉塵，以保證骨料的純凈度和干凈度。同時(shí)，對(duì)較大的骨料進(jìn)行破碎，使其粒徑更加均勻，在拌制過程中能夠更好地填充空隙。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定水泥用量[2]。水泥是混合料的膠結(jié)劑，起到粘結(jié)骨料的作用。根據(jù)項(xiàng)目需求和設(shè)計(jì)規(guī)范，確定適當(dāng)?shù)乃嗯浔龋ＷC混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時(shí)，要注意水泥的質(zhì)量，避免使用劣質(zhì)水泥對(duì)道路質(zhì)量造成影響。接下來，進(jìn)行混合料的拌和操作。將選好的骨料和水泥按一定配比加入攪拌機(jī)中，適當(dāng)加入一些摻合料，如粉煤灰等，以提高混合料的性能。通過攪拌機(jī)的攪拌，使骨料和水泥充分混合，形成均勻的穩(wěn)定碎石層混合料。最后，進(jìn)行拌制后的混合料的質(zhì)量檢測(cè)。取樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，包括抗壓強(qiáng)度、抗凍性、穩(wěn)定性等指標(biāo)的檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整拌制參數(shù)，確保混合料達(dá)到設(shè)計(jì)要求，以保證道路的使用壽命和安全性。

4.3 混合料運(yùn)輸

首先要選擇適合的運(yùn)輸工具。混合料通常以卡車或自卸車進(jìn)行運(yùn)輸。這些運(yùn)輸工具必須具備一定的載重能力，并且要經(jīng)過嚴(yán)格的檢查以確保安全性能良好。同時(shí)，運(yùn)輸工具要具備防塵措施，以避免混合料在運(yùn)輸過程中損失過多。其次，確保混合料的質(zhì)量。在運(yùn)輸過程中，混合料容易受到外界環(huán)境的影響，如風(fēng)、雨等。因此，在裝車前，應(yīng)對(duì)混合料進(jìn)行檢測(cè)，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，確保其符合規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)。同時(shí)，應(yīng)注意混合料的濕度，避免過濕或過干對(duì)施工產(chǎn)生不利影響。第三，合理安排運(yùn)輸路線和時(shí)間。在選擇運(yùn)輸路線時(shí)，要考慮到道路的交通情況和施工現(xiàn)場(chǎng)的位置，盡量選擇經(jīng)過人口少密集區(qū)和交通繁忙的路段，以減少交通擁堵和安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，合理安排運(yùn)輸時(shí)間，避免高峰期運(yùn)輸，確保及時(shí)供應(yīng)[3]。第四，加強(qiáng)運(yùn)輸過程中的監(jiān)控和管理。在混合料運(yùn)輸過程中，應(yīng)設(shè)立專人負(fù)責(zé)監(jiān)督運(yùn)輸和記錄運(yùn)輸狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。同時(shí)，要加強(qiáng)與施工現(xiàn)場(chǎng)的溝通協(xié)調(diào)，確保運(yùn)輸車輛按照施工進(jìn)度進(jìn)行合理調(diào)度，避免造成材料供應(yīng)的中斷或浪費(fèi)。

4.4 攤鋪施工

在攤鋪施工之前要對(duì)基層進(jìn)行充分的檢查和準(zhǔn)備。必須確保基層的平整度和強(qiáng)度符合要求，沒有明顯的沉陷、松軟等問題。如果發(fā)現(xiàn)基層存在問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和處理。按照設(shè)計(jì)要求確定攤鋪施工的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)線，確保施工的準(zhǔn)確性和精度。同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和道路寬度，制定合理的施工方案，選擇適當(dāng)?shù)墓に嚭褪┕し椒āＴ谑┕み^程中要將水泥穩(wěn)定劑與碎石進(jìn)行充分的混合，可以采用機(jī)械攪拌的方式，確保穩(wěn)定劑均勻分布在碎石顆粒之間。為了保證混合效果，可以根據(jù)需要進(jìn)行多次的攪拌和翻轉(zhuǎn)，直到達(dá)到均勻混合的要求。

然后將混合后的水泥碎石料進(jìn)行攤鋪。穩(wěn)定層一次攤鋪完成攤鋪時(shí)，施工人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和道路寬度，采取適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備，如鋪裝機(jī)、壓路機(jī)等。在攤鋪過程中，要保證料層的均勻性和密實(shí)度，避免出現(xiàn)斷層、虛夾等問題。可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚驼{(diào)整，確保攤鋪質(zhì)量。攤鋪完成后，需要對(duì)穩(wěn)定層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和加固。一方面可以噴水進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，以促進(jìn)水泥的早期硬化和凝固。另一方面可以通過輔助設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)，提高穩(wěn)定層的密實(shí)度和強(qiáng)度。

4.5 碾壓施工

要根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求選擇合適的碾壓機(jī)械設(shè)備。在施工過程中，需要注意控制碾壓機(jī)的速度和振動(dòng)頻率，以及調(diào)整施工的軸荷和行駛路線，以達(dá)到理想的碾壓效果。在本項(xiàng)目中混合料松鋪大致整平后，立即使用機(jī)械壓實(shí)。使用8～12t 壓路機(jī)碾壓，碾壓次數(shù)不少于6 次，頭兩遍的碾壓速度為1.5～1.7km/h，以后用2.0～2.5km/h 的速度碾壓。一般情況下，均采用多次重復(fù)碾壓的方法，即分成多道次施工，每次進(jìn)行預(yù)設(shè)的碾壓層數(shù)，并且交叉碾壓，確保穩(wěn)定層的均勻性[4]。本項(xiàng)目由兩側(cè)向路中碾壓，先壓路邊二三遍后逐漸移向中心。縱坡較大的路段，由低處向高處碾壓，隨即檢測(cè)橫斷面及縱段面高程。碾壓過程從穩(wěn)壓至碾壓成活，設(shè)置施工警示牌，確保不讓機(jī)動(dòng)車在上面調(diào)頭、轉(zhuǎn)彎、剎車，以防表面松動(dòng)。碾壓至表面平整，無明顯輪跡，壓實(shí)密度≥設(shè)計(jì)要求。此外，還需注意避免碾壓機(jī)在原地停留時(shí)間過長(zhǎng)，以免引起局部過度密實(shí)或低密實(shí)的現(xiàn)象。若碾壓中局部出現(xiàn)“彈軟”現(xiàn)象，立即停止碾壓，待翻松晾干或處理后再壓，若出現(xiàn)推移則適量灑水，整平壓實(shí)。分段進(jìn)行施工，銜接處留一段不壓，供下一段施工回轉(zhuǎn)機(jī)械之用。穩(wěn)定層碾壓后，根據(jù)穩(wěn)定層標(biāo)高，對(duì)穩(wěn)定層表面進(jìn)行挖高填低，再進(jìn)行碾壓，如此反復(fù)，直至穩(wěn)定層滿足驗(yàn)收規(guī)范要求。在進(jìn)行碾壓施工時(shí)，需要對(duì)施工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄。通過安裝應(yīng)力計(jì)、位移儀等傳感器設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)碾壓施工過程中的壓實(shí)狀態(tài)和變形情況。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的記錄和分析，可以為后續(xù)施工提供參考依據(jù)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行處理。在碾壓施工完成后，需要進(jìn)行驗(yàn)收和質(zhì)量檢測(cè)。通過取樣檢測(cè)水泥碎石穩(wěn)定層的強(qiáng)度、密實(shí)度等指標(biāo)，以確保施工質(zhì)量符合要求。

4.6 接縫處理

在施工之前，需要對(duì)接縫位置進(jìn)行標(biāo)記和劃線，以確定接縫的位置和長(zhǎng)度。接縫的位置通常選擇在較容易產(chǎn)生裂縫的地方，如轉(zhuǎn)彎處、變形縫、沉降部位等。接下來，進(jìn)行接縫的切割和清理。通過使用專用的切割機(jī)械將道路表面切割成一定深度的縫寬，一般為15-20mm。切割后，需要對(duì)接縫進(jìn)行清理，清除切割過程中產(chǎn)生的碎石、塵土和雜物等。接著，進(jìn)行接縫材料的填充。常用的接縫材料有聚氨酯膠、瀝青膠等。首先，將接縫材料均勻地填充到接縫縫寬內(nèi)，并利用專用工具將其壓實(shí)，確保填充材料與道路表面之間的緊密貼合。填充時(shí)應(yīng)注意不得有氣泡、空隙和雜物。然后，進(jìn)行接縫的封口處理。封口材料通常選用高彈性的聚氨酯膠或硅橡膠等。將封口材料均勻地覆蓋在接縫面上，并利用專用工具將其壓實(shí)、抹平，以確保封口材料與道路表面之間的緊密結(jié)合[5]。封口處理可以有效防止水分侵入接縫內(nèi)部，減少裂縫和損壞的發(fā)生。最后，進(jìn)行接縫的養(yǎng)護(hù)和維護(hù)。養(yǎng)護(hù)是保證接縫處理效果的重要環(huán)節(jié)。施工完成后，需要對(duì)接縫進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，避免車輛和行人過早地經(jīng)過。通常，建議在接縫處理后的24 小時(shí)內(nèi)不要有車輛經(jīng)過，以確保接縫材料的固化和穩(wěn)定。在接縫處理完全固化后，還需要定期檢查和維護(hù)，及時(shí)修補(bǔ)破損和老化的接縫材料。

5.施工質(zhì)量控制措施

首先，施工前要進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作。包括對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，清除雜物和垃圾，確保施工區(qū)域干凈整潔。同時(shí)，對(duì)原有路面進(jìn)行評(píng)估和檢測(cè)，確定施工前的路面狀況和基礎(chǔ)承載力，以便制定合理的施工方案和施工參數(shù)。其次，水泥碎石穩(wěn)定層的厚度要符合設(shè)計(jì)要求。在施工中，需要進(jìn)行嚴(yán)密的質(zhì)量把關(guān)，確保水泥碎石的鋪設(shè)厚度均勻一致。可以采用專用的設(shè)備，如鋪碾機(jī)、刮平機(jī)等，來控制碎石的鋪設(shè)厚度，避免出現(xiàn)過厚或過薄的情況。第三，要保證水泥碎石層的密實(shí)度。在碾壓過程中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求和材料特性控制碾壓次數(shù)和碾壓壓力。同時(shí)，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)密實(shí)度檢測(cè)，采用合適的密實(shí)度儀器對(duì)水泥碎石層進(jìn)行測(cè)試，確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度指標(biāo)。第四，合理控制施工周期和環(huán)境條件。在施工過程中，需要根據(jù)氣溫、濕度和天氣等環(huán)境因素的變化，合理安排施工進(jìn)度。特別是在潮濕或降雨天氣下，應(yīng)停止施工以免影響水泥碎石層的質(zhì)量和固化效果。第五，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理和監(jiān)督。施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)組織施工，合理調(diào)配施工人員和設(shè)備，確保施工過程的順利進(jìn)行。監(jiān)理單位和相關(guān)部門要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查和監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和整改存在的問題，確保施工質(zhì)量符合要求。最后，施工完成后要進(jìn)行驗(yàn)收和檢測(cè)。對(duì)水泥碎石穩(wěn)定層的施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)，包括平整度、密實(shí)度、厚度等指標(biāo)的測(cè)量和評(píng)估。只有通過嚴(yán)格的驗(yàn)收程序，確保施工質(zhì)量符合要求，道路才能正常交付使用。

結(jié)語：

作為保障道路工程質(zhì)量和穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，水泥碎石穩(wěn)定層施工技術(shù)在市政建設(shè)中扮演著不可或缺的角色。它能夠有效增加道路承載能力，提高道路的耐久性和使用壽命，確保車輛行駛的安全與暢通。因此必須高度重視并精益求精地應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。瀏陽市泰安路（瀏陽河路～白沙路）項(xiàng)目在施工過程中要合理配比材料，嚴(yán)格控制施工工藝，確保穩(wěn)定層的均勻性和一致性。同時(shí)還要密切關(guān)注施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和氣候條件，合理調(diào)整施工時(shí)間和施工方法，提高工程質(zhì)量和施工效率。水泥碎石穩(wěn)定層施工技術(shù)的應(yīng)用還需要與其他技術(shù)相結(jié)合，如基層處理技術(shù)、排水技術(shù)等，形成一個(gè)完整的道路建設(shè)體系，打造更加堅(jiān)固、安全、舒適的道路網(wǎng)絡(luò)，滿足人民群眾對(duì)美好出行環(huán)境的需求。