公路工程水泥稳定碎石基层施工技术探究

公路工程水泥稳定碎石基层施工技术探究

邓霖阳

四川成南高速公路有限责任公司 四川省成都市

摘要：公路工程建设在我国经济发展的中发挥重要作用，路面施工质量关系到公路工程建设的总体质量。通常公路路面施工主要由三个部分组成，即基层、面层和垫层。通过实践工程案例分析认为，传统基层施工方法普遍存在道路承载力低的现象，公路长期使用后，容易出现基层变形，对道路安全运行带来一定风险。水泥稳定碎石基层施工技术在公路路面施工中有广泛的应用，发挥显著的施工效果，可有效提升路面施工质量。

关键词：公路工程；稳定碎石基层

1 水泥稳定碎石技术分析

1.1 水泥稳定碎石作用原理

从本质上分析，水泥稳定碎石骨料采用的为级配碎石，通过胶凝材料与灰浆体积向骨料的空隙填充，根据嵌挤原理摊铺压实。其中压实度与密实度相接近，强度利用的为碎石之间的嵌挤锁结原理。水泥稳定碎石初期强度级别比较高，同时强度随着龄期额增加而增大，所以具备良好的强度，抗渗度与抗冻性表现较好。通常水泥稳定碎石中水泥用量控制为混合料的3.0%～6.0%,7 d无侧限抗压强度接近为5 MPa, 明显高于其他材料。

1.2 水泥稳定碎石技术特点

水泥稳定碎石基础具备的主要特点如下：①能够有效提升道路工程项目的抗冻性能、抗渗性能与耐用性能；②其采用的骨料为级配碎石，所以能够进一步增强道路结构抗压性能与重载强度，而且填充物选择的是胶凝材料，有利于增强道路结构承载力；③通过合理采用水泥稳定碎石施工技术，能够在一定程度上减小施工成本，并提高施工效率。

2 工程概况

成南高速公路改扩建项目成都入城复线段按照双向六车道高速公路标准建设，路线全长 24.529km，按照120km/h设计速度、路基宽度34.5m标准建设；成金简快速路接入南成高速龙港枢纽互通匝道工程主线采用设计速度80Km/h，路基宽38(23)m的双向六(四)车道高速公路技术标准。匝道设计速度 50Km/h，路基宽10.5m双车道技术标准。桥涵设计汽车荷载采用公路-I级，无隧道。路面上层采用沥青混凝土，基层处理采用水泥稳定碎石结构，垫层则采用级配碎石。本工程路面结构为高级路面结构。

为进一步保证改扩建工程路面的平整性，通过完善优化施工技术，不断提升道路承载力，对水泥稳定碎石基层施工技术的应用进行强化，提高路面基层结构的水稳定性和结构整体承载力，延长公路使用寿命，降低行车风险。

3 水泥稳定碎石基层施工前准备

3.1 下承层准备

施工准备阶段，需要结合本工程基层施工具体情况，做好各项施工前准备工作。首先，对土基以及垫层结构情况进行详细分析，组织相关人员对下承层情况进行详细检查，明确无施工问题后，确定验收合格，保证下承层性能满足施工要求。为确保基层施工顺利开展，施工前清理路面杂物，并对路面进行整平处理，检查路面密实性是否满足施工规范。

3.2 材料准备

在保证基层下层施工无问题的基础上，做好面层施工材料质量控制，结合本工程实际情况，材料包括水泥、碎石、石粉等，严格控制上述材料进场质量，必要时就近采购质量符合本工程施工的材料。水泥采用缓凝型32.5#水泥，这是因为此型号水泥初凝时间>4 h, 终凝时间>6h, 能够满足本工程水泥稳定碎石基层施工的要求。

3.3 基层准备

除了对上承载层进行详细分析和控制材料质量外，为保证本次改扩建工程基层施工顺利实施，对基层施工进行准备，确保施工质量必须达到施工规定以及要求。与此同时，观察底基层状况，检查高程、宽度、平整度、压实度等情况，如发现问题，及时进行整改，为基层施工顺利开展奠定基础。本工程在对底基层进行质量验收阶段，发现底层平整度不满足施工要求，为此及时组织相关人员分析出现问题的原因，并及时就问题进行处理。为确保底基层施工质量，开展二次质量检查。在此基础上，对底基层杂物进行全面清理，确保不影响后续施工。

3.4 测量放样

本工程开展完底基层质量检查和验收工作后，开展测量放样工作，结合实际需要，恢复中线位置，确定水泥稳定基层高程、设计厚度。在实践工作中，于两侧边线外0.2 m处，每隔10 m布置一根钢钎，拉出钢丝，将其作为基准线，便于控制水泥稳定基层施工宽度。为进一步保证测量放样数据的精确度，测量工作开展前对测量设备进行准确校对，基层施工前对改扩建工程边桩进行检查，一旦出现损坏情况，则及时组织测量人员开展复测工作。于边桩合适位置布置铁钉，测量高程，计算控制线高度，为水泥稳定碎石基层摊铺作业计算好相关数值，便于摊铺作业实施。

4 水泥稳定碎石基层施工的要点

4.1 合理设计材料配合比

水泥稳定碎石基层施工主要采用粗集料和细集料，其中粗集料主要利用其“坎”“锁”“嵌”之间所发生的相互作用，来进一步强化垫层结构总体性能，集料颗粒之间能够产生摩擦作用，可预防公路面出现无秩序位移现象。本工程严格按照施工规范标准，对进场集料进行筛选，其中碎石单颗粒径最大不能超过31.5 mm, 合理计算各种集料级配，确定集料使用比例。本工程所选的粗集料以碎石和碎砾石为主，并且在施工时注意观察其颗粒是否分明。细集料主要由碎石加工的细屑，弥补粗集料所产生的空隙，使集料的嵌锁性更为良好，并且增加集料自身的摩擦性。水泥材料使用前，开展分组重型击实试验和抗压试验完成后，根据试验结果，确定最终材料配合比，本工程集料与水泥比例为100:4。

4.2 混合料运输

通过自卸汽车负责水稳碎石混合料的运输，但是必须从车厢内部多处堆桩，以防止混合料发生离析现象。同时自卸车的装载量应≥15 t, 尽可能地缩短运输距离与减少运输时间，科学协调控制混合料进场，从而确保连续性摊铺作业。除此之外，混合料表面需要覆盖一层苫布，以控制混合料内部水分的流失，从而使运输到项目现场的混合料性能质量符合施工规定基本要求。待自卸车抵达项目现场之后，禁止从没有达到设计规定强度要求的铺筑层上面行驶，以防止形成轮胎痕迹。

4.3 摊铺与碾压

摊铺作业之前，确定运料车是否准确就位，两台或两台以上摊铺机组成联合摊铺作业梯队，同时作业，摊铺宽度10 m。摊铺机具备自动找平功能。施工过程中，前后两台摊铺机轨道重叠部分控制为50～100 m, 行驶速度1.5 m/min, 保持匀速，保持两台设备摊铺振动频率一致，以保证摊铺平整度和厚度。摊铺作业后，及时对路面进行检查，观察是否存在裂缝，如果有，及时予以处理。本工程采用双机并摊方式进行施工，作业之前30 min需要将熨平板预热，保证温度至少达到100℃。完成摊铺后，对摊铺作业进行质量检查，无问题后，开展碾压作业，从而进一步加强垫层的密实度。碾压分为初压、复压、终压三个环节，碾压方向为由低向高、两侧向中间。合理控制压路机的碾压速度，本工程碾压速度为1.5～2.0 km/h, 观察轮迹重叠部分，碾压作业结束后，适时开展压实度测试。

4.4 接缝处理

以水稳碎石基层摊铺施工为例，若是因特殊原因导致施工中断，同时中断时间>2 h, 则需要合理建立横接缝，摊铺机由混合料末端位置驶离。紧接着采用人工方法将末端混合料有效处理，通过两根高度和混合料压实厚度一致的方木将混合料紧靠，实施整平处理。而方木的一侧则要回填混合料，将长度严控在3.0 m之内，但是需要注意，相较于方木的高度略高5.0 cm, 当回填完成之后则应进行密实碾压。

总 结

水泥稳定碎石基层施工技术被广泛应用在公路工程建设中，在基层施工中发挥良好的施工效果。在实践工作中，为进一步加强公路路面基层施工质量，采用水泥稳定碎石技术时，要做好基层施工准备工作，并且保证施工材料选择的正确性，掌握各施工环节技术运用要点。通过本工程案例分析认为，水泥稳定碎石基层施工技术操作方便，质量可控，在公路改扩建工程中具有良好的应用效果，值得推广应用。

参考文献

[1] 周恒.抗裂型骨架密实水泥稳定碎石基层施工技术研究[J].公路交通科技，2019,36(2):88-90.

[2] 王福领，魏衍模，郭庆洋.特高温大风干旱地区水泥稳定砂砾基层施工技术研究[J].施工技术，2020,63(1):134-137.