公路水泥碎石基層施工工藝及質(zhì)量

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［摘要］本文針對公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝與質(zhì)量控制，采用工程實(shí)例結(jié)合理論實(shí)踐的方法，先分析了水泥穩(wěn)定碎石基層的特點(diǎn)，接著探討了公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝，最后提出具體的質(zhì)量控制要點(diǎn)。分析結(jié)果表明，基層是公路結(jié)構(gòu)的主要組成部分，基層施工質(zhì)量直接決定了整個(gè)公路工程的總體質(zhì)量，水泥穩(wěn)定碎石基層具有施工速度快、施工質(zhì)量有保障、原材料來源廣、工程造價(jià)低等優(yōu)勢，能夠有效滿足現(xiàn)代化公路施工的要求，值得推廣應(yīng)用。

［關(guān)鍵詞］公路工程；水泥穩(wěn)定碎石基層；施工工藝；質(zhì)量控制

公路工程施工質(zhì)量關(guān)系到區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人們生活質(zhì)量，因此，對公里施工質(zhì)量有很高的要求。特別是公路建設(shè)的平整度，其對行車的安全性、舒適性等方面兼有較大影響，而在公路施工中，路基施工質(zhì)量關(guān)系到路面的平整度，和傳統(tǒng)基層施工技術(shù)相比，水泥穩(wěn)定碎石基層在施工效率、施工質(zhì)量、施工環(huán)保等方面有具有更加顯著的優(yōu)勢，近年來，其被廣泛應(yīng)用到公路施工中。基于此，開展公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝與質(zhì)量控制的分析研究就顯得尤為必要。

1工程概述

某公路工程，總長度為26.35km，路面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為0~20cm填碎石底基層；31cm水泥穩(wěn)定基層，面層為4cmAC-16Ⅰ瀝青混凝土上面層+6cmAC+20Ⅱ?yàn)r青混凝土下面層。水泥穩(wěn)定碎石基層屬于一種典型的半剛性基層，具有較強(qiáng)的整體性和剛度，而且承載力比較高，水穩(wěn)性也比較好，能夠很好地滿足高級公路、次高級公路基層施工的要求。

2水泥穩(wěn)定碎石基層的特點(diǎn)分析

水泥穩(wěn)定碎石基層是近年來被廣泛應(yīng)用于公路施工中的基層施工技術(shù)，和傳統(tǒng)基層相比，水泥穩(wěn)定碎石基層具有的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，水泥穩(wěn)定碎石基層具有良好的強(qiáng)度和剛度，這是由水泥水化作用決定的，能夠很好地承受公路上部荷載及車輛行駛的荷載，延長公路使用壽命。第二，水泥穩(wěn)定碎石基層還具有好的水穩(wěn)定性，具有和混凝土相同的特點(diǎn)，雖然水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度很多因素有關(guān)，如含水量、溫度、水泥添加量等。但幾乎不會(huì)受到降雨降水的影響。第三，水泥穩(wěn)定碎石基層還具有很好的抗?jié)B能力，即便是表面受到外界雨水、滲透水的影響，但并不會(huì)滲透到基層內(nèi)部，避免水侵蝕基層內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有利于保住公路工程的穩(wěn)定性。第四，水泥穩(wěn)定碎石基層還具有很好的平整度，在施工時(shí)，很多材料都由機(jī)械設(shè)備來完成，平整度更易控制，提升公路建成之后通車的安全性和舒適性。

3水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝

3.1施工前的準(zhǔn)備工作

水泥穩(wěn)定碎石基層在施工時(shí)，對施工的連續(xù)性有很高的要求，這就需要在施工前做好準(zhǔn)備工作，主要包括以下幾方面內(nèi)容。第一，水泥在水泥穩(wěn)定碎石基層中主要起著穩(wěn)定劑的作用，對施工質(zhì)量的影響比較大，因此，本工程每500t水泥，選擇一個(gè)樣品進(jìn)行檢測，保證水泥的強(qiáng)度、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間、安定性等都達(dá)到要求之后才能施工。第二，碎石的最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm，集料壓碎值更不能超過30%。對石料中針片狀的顆粒含量嚴(yán)格控制，不應(yīng)超過石料總量的15%，且石料中不能摻入軟質(zhì)破碎物或者其他雜質(zhì)，石料的級配和砂的摻配量通過試驗(yàn)確定。第三，放樣測量是公路水泥穩(wěn)定碎石基層的重中之重，在案例工程施工中，為保證施工質(zhì)量，每個(gè)水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪隊(duì)伍需要配置一組放樣測量組，以便及時(shí)放線，更好地控制標(biāo)高和平整度。本工程選擇的放樣測量方法為：先在已經(jīng)鋪筑好的水泥穩(wěn)定碎石基層中恢復(fù)中線，在直線路段上每隔10m設(shè)置一個(gè)測量樁，曲線段每隔5m設(shè)置一個(gè)測量樁，同時(shí)在水泥穩(wěn)定碎石基層兩側(cè)邊緣0.3m~0.5m的位置設(shè)置一個(gè)指示樁；接著進(jìn)行水平測量，在布置好的指示樁上按照標(biāo)高和攤鋪厚度等合理設(shè)置攤鋪機(jī)水平傳感導(dǎo)線，本工程導(dǎo)線選擇了直徑為3mm的鋼絲，通過緊線器強(qiáng)緊好，保證導(dǎo)線的張緊力不小于600N，用白灰確定好方向?qū)?，在攤鋪時(shí)對導(dǎo)線和指導(dǎo)樁進(jìn)行復(fù)核測量，以保證施工的精度。

3.2混合料配比和拌和

在本工程施工中，要求水泥穩(wěn)定碎石基層的設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度不小于4MPa，為更好地控制每層級配，選擇了分級備料的方法，通過多次配合比試驗(yàn)，確定最佳的配合比，確定好配合比之后，在拌和時(shí)要盡量避免變更調(diào)整，以保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工的一致性。本工程在混合料拌和中選擇了廠拌法進(jìn)行拌和，拌和站空間較大，為原材料運(yùn)輸和裝載混合料提供了良好的條件。碎石分類分倉堆放，設(shè)置醒目的標(biāo)識。在正式生產(chǎn)之前，要先對各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，如果原材料的組分發(fā)生變化，要重新調(diào)試設(shè)備之后再拌和。在拌和時(shí)，原材料需要按照配合比確定的指標(biāo)合理添加，并均勻拌和。拌和時(shí)含水量可比最佳含水量大0.5%~1.0%，用于補(bǔ)償拌和中和運(yùn)輸中的水分蒸發(fā)損失[1]。同時(shí)按照集料含水量的大小、氣候條件、溫度變化、運(yùn)輸距離等合理調(diào)整加水量，以保證混合料在施工中能夠達(dá)到最佳的含水量。尤其是水泥劑量要比試驗(yàn)確定的劑量多出0.5%，安好拌合混合料水泥劑量的實(shí)際穩(wěn)定情況，適當(dāng)增加水泥用量，以提升水泥穩(wěn)定碎石基層的穩(wěn)定性。

3.3攤鋪

攤鋪是水泥穩(wěn)定碎石基層施工的核心工序，為保證攤鋪的連續(xù)性，本工程在攤鋪時(shí)，保證攤鋪機(jī)前方始終有4~6臺(tái)混合料運(yùn)輸車輛，在整個(gè)攤鋪過程中，攤鋪機(jī)要?jiǎng)蛩偾斑M(jìn)，并及時(shí)檢查攤鋪的厚度。在攤鋪時(shí)要保證螺旋布料器能夠均勻地向兩側(cè)供料，供應(yīng)料要高于螺旋布料器三分之二的高度，保證熨平板擋板之前，混合料能夠在全寬范圍內(nèi)保持一致，以避免攤鋪層發(fā)生離析現(xiàn)象，派專人檢測攤鋪的厚度、平整度，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)問題、離析問題及時(shí)反饋給現(xiàn)場施工技術(shù)人員進(jìn)行有針對性的處理。本工程攤鋪時(shí)選擇了1臺(tái)弗格勒2000和1臺(tái)ABG423攤鋪機(jī)形成梯隊(duì)形式進(jìn)行攤鋪，攤鋪寬度都是6m，其中弗格勒2000攤鋪機(jī)在基層中間攤鋪，通過布置好的鋼絲作為基準(zhǔn)線來控制攤鋪高程，ABG423攤鋪機(jī)在靠近路肩一層攤鋪，以路面為基準(zhǔn)控制攤鋪高程，而另一側(cè)的高程則通過鋼絲繩控制，實(shí)現(xiàn)雙向縱向控制。兩臺(tái)攤鋪機(jī)之間的搭接寬度控制在20cm左右，前后之間的距離控制在6m以內(nèi)，在攤鋪時(shí)，要禁止急剎車、急轉(zhuǎn)彎、急加速，攤鋪速度控制在0.8~1.2m/min之內(nèi)，以提升夯錘振動(dòng)效果，提升攤鋪初始密度。

3.4碾壓

為保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量，提升壓實(shí)效果，本工程在碾壓時(shí)選擇了如下施工工藝，取得了良好效果。先用DD110雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓速度控制在1.5~1.7km/h之內(nèi)；再用YZ18T型振動(dòng)壓路機(jī)以高頻率，低振幅的方法振壓2遍，碾壓速度控制在1.8~2.2km/h之內(nèi)，再用寶馬25T振動(dòng)壓路機(jī)以高頻率，低振幅的方法振壓2遍，碾壓速度也控制在1.8~2.2km/h之內(nèi)；最后用YZ18T振動(dòng)壓路先靜壓1遍，再用YL20T輪胎式壓路機(jī)碾壓1~2遍，進(jìn)行終壓，終壓時(shí)碾壓速度要控制在1.5~1.7km/h之內(nèi)。

3.5接縫處理

在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，影響因素比較多，難以保證施工的連續(xù)性，就需要設(shè)置接縫。需要設(shè)置接縫的情況包括以下三種，一種在混合料攤鋪時(shí)，如果因?yàn)橐恍┮蛩氐挠绊懓l(fā)生中斷，且中斷時(shí)間超過2小時(shí)，需要設(shè)置橫縫；一種是每天施工收工之后，第二天開始施工前在接頭斷面處需要設(shè)置橫縫；另一種通過橋涵等特殊路段時(shí)，需要在兩邊設(shè)置橫縫。在本工程施工中，橫縫設(shè)置采用了和路面車道中心線相互垂直設(shè)置的方法，取得了良好效果[2]。

3.6養(yǎng)生和交通管制

當(dāng)水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)和接縫處理結(jié)束之后，需要及時(shí)開展質(zhì)量驗(yàn)收工作，檢查達(dá)標(biāo)之后，要及時(shí)開展養(yǎng)生工作，并做好交通管制。本工程水泥穩(wěn)定碎石基層養(yǎng)護(hù)采用濕潤的土工布進(jìn)行全部覆蓋，覆蓋2小時(shí)之后，通過灑水車進(jìn)行灑水，灑水噴頭選擇噴霧式噴頭，灑水量和灑水次數(shù)，按照當(dāng)天氣候條件合理確定，在整個(gè)養(yǎng)生階段，要保證水泥穩(wěn)定碎石基層始終處于濕潤狀態(tài)，灑水養(yǎng)生時(shí)間不能小于7天，此后可進(jìn)行正常養(yǎng)生，總養(yǎng)生時(shí)間不應(yīng)小于28天，在整個(gè)養(yǎng)生階段，要封閉交通，禁止任何車輛通行。

4水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1加強(qiáng)集料的質(zhì)量控制

在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，集料的級配對混合料的強(qiáng)度有很大影響，因此，為保證施工質(zhì)量，需要嚴(yán)格控制集料的最大粒徑，凡是粒徑超過37.5mm的碎石要全部剔除，同時(shí)嚴(yán)格控制粒徑在31.5mm以上和4.75mm以下碎石的含量。此外，為更好地控制水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫，需要對原材料中細(xì)集料的含量以及塑性指數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。本工程將通過0.075mm的篩孔顆粒含量控制在2%~4%之內(nèi)，細(xì)土的塑性指數(shù)不超過2。

4.2水泥劑量的控制

水泥穩(wěn)定碎石和其他半剛性材料相比，需要有足夠的時(shí)間來滿足施工工藝的要求，尤其是水泥選擇上，要選擇初凝時(shí)間在3小時(shí)以上，終凝時(shí)間在6~10小時(shí)的水泥。為控制水泥水化反應(yīng)引起的裂縫問題，水泥的最大用量要控制在5%~6%之間。當(dāng)水泥劑量超過6%時(shí)，隨著水泥劑量的增加，混合料的干縮性也隨之增大，容易形成裂縫，影響施工質(zhì)量。

4.3混合料拌和控制

在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中混合料質(zhì)量對基層施工質(zhì)量的影響非常大，在混合料拌和中，既要保證配合比的準(zhǔn)確性，更要控制攪拌時(shí)間，避免混合料在裝料時(shí)發(fā)生集料離析現(xiàn)象。本工程在施工中，為保證拌合質(zhì)量，在拌和之前對各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行全方位調(diào)試，嚴(yán)格控制細(xì)料倉、中料倉、粗料倉以及水泥料倉的輸料機(jī)轉(zhuǎn)速，保證每個(gè)倉的倉門處于全開狀態(tài)，按照配比要求，實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料拌和。拌和時(shí)間對是影響混合料離析的主要問題，如果拌和時(shí)間過短，則無法保證各材料混合的均勻性[3]。而如果拌和時(shí)間過長，則會(huì)增加水分散失量，導(dǎo)致粗集料發(fā)生下沉問題。因此，在攪拌機(jī)持續(xù)工作時(shí)，需要嚴(yán)格控制拌和時(shí)間，以保證混合料的質(zhì)量。

4.4攤鋪和碾壓控制

在混合料攤鋪之前，需要將下承層清掃干凈，并進(jìn)行灑水潤濕處理，保證下承層足夠濕潤，但不能存在積水。在混合料攤鋪時(shí)，要盡量選擇機(jī)械攤鋪，以保證攤鋪的規(guī)范性，保證攤鋪效果[4]。邊攤鋪，邊用水準(zhǔn)儀對攤鋪的高程進(jìn)行跟蹤檢驗(yàn)，厚度不足要及時(shí)補(bǔ)填，厚度過大要及時(shí)鏟除，以保證基層的高程、厚度、平整度都達(dá)到設(shè)計(jì)要求。碾壓是水泥穩(wěn)定碎石基層的主要工序，對水泥穩(wěn)定碎石基層而言，壓實(shí)質(zhì)量主要取決于兩個(gè)方面，其一是混合料質(zhì)量的控制，其二碾壓工藝的選擇。碾壓要分為初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段。每個(gè)階段都要選擇與之相適的碾壓機(jī)械設(shè)備和工藝才能保證施工質(zhì)量、邊碾壓、邊檢測，檢測內(nèi)容包括壓實(shí)度、厚度、含水量、平整度、集料級配等，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量。

5結(jié)束語

綜上所述，本文采用工程實(shí)例結(jié)合理論實(shí)踐的方法，分析了公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝與質(zhì)量控制，分析結(jié)果表明，水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量，對整個(gè)公路工程建設(shè)的總體質(zhì)量有很大影響，為保證公路質(zhì)量，延長使用壽命，需要按照公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝開展施工，并對各道工序的施工質(zhì)量嚴(yán)格控制，從每個(gè)細(xì)節(jié)入手，提升施工質(zhì)量，促使我國公路事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]韓繼勇.高速公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)探討[J].黑龍江交通科技，2020（9）：90-91.

[2]黃運(yùn)貝.高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工與質(zhì)量控制探討[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2020（5）：105-106.

[3]劉永華.公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].黑龍江交通科技，2019（8）：69+71.

[4]楊維炳.高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工與質(zhì)量控制措施[J].交通世界，2019（23）：75-77.

作者：李娟 單位：菏澤廣盈公路材料有限公司