公路工程水泥稳定碎石层施工技术浅析

公路工程水泥稳定碎石层施工技术浅析

黄许伟

中交一公局西北工程有限公司 陕西 西安 710100

摘要：水泥稳定碎石因兼具力学性能良好、抗冻性强等多重优势而在公路工程建设中取得广泛的应用，是基层和底基层的关键材料。以公路工程实例为依托，提出水泥稳定碎石基层施工技术要点，包含前期准备、混合料拌和、运输、摊铺、碾压、养生等阶段的作业方法。经过科学规划和规范施工后，顺利完成水泥稳定碎石基层的施工作业，基层质量达标，保障了上方结构层的正常施工和道路建成后的稳定使用。

关键词：公路工程；水泥稳定碎石；施工技术

引言

随着社会经济的快速发展,公路运输量持续增长,车辆超载运输问题日渐严重。这给公路路面结构提出了更高的要求。水泥稳定碎石层作为公路路面的关键结构层,对确保路面稳定性和长久耐用性起决定性作用。但是,水泥稳定碎石层也存在裂缝等质量问题,影响路面性能。本文拟通过探讨水泥稳定碎石层的施工技术,找出科学合理的施工方案,以提高层间结合力,改善界面性能,实现材料与结构的优化匹配,有效防止裂缝发生,提升水泥稳定碎石层的整体质量和路面耐久性,为公路建设提供参考。

1水泥稳定碎石基层施工技术特点

水泥稳定碎石基层的施工是一个系统工程,需要严格按照规范要求实施。在施工准备阶段,要充分调研工程现场,明确岩石采矿地点,确保碎石原材料质量,并针对土质条件选择合适的水泥品种或特殊措施。施工过程中,需严控砂石骨料的级配比例,精准配制水泥含量,确保拌合料质量均匀。同时,应采用连续作业方式,合理安排运输距离和碾压次序,减少拌合料蓄热,防止基层反射裂和溢浆。最后,要对基层进行标准养护,控制养护时间和湿度,促进水化反应,提高基层强度。通过科学施工,可以有效改善水泥稳定碎石与上下层的结合力,增强抗裂能力,提高基层的整体性能。

2水泥稳定碎石基层材料质量控制措施

2.1集料控制

水泥稳定碎石层的力学性能在很大程度上取决于骨料的质量。应针对采石场原材料进行充分鉴定,选择结构密实、物理力学指标优良的碎石。同时,要严格控制各级骨料的级配比例,优化骨料的粒径分布,使之能够紧密堆积,充分发挥细骨料的夹层作用,改善集料整体的内部结构。在细集料方面,要检测其塑性指数、均匀系数等指标,降低其吸水性,避免水化反应中的拌合料分离。另外,碎石表面应具有一定的粗糙纹理,以增强与水泥浆的黏结强度。通过采取以上质量控制措施,可以使骨料与水泥浆配制出理想的水化产物,增强基层的抗压抗剪性能,为后续施工奠定坚实的材料基础。

2.2水泥控制

水泥是水泥稳定碎石层中的胶结材料,对层的力学性能有重大影响。应选择强度等级高、活性好、稳定性强的水泥品种,一般可选用32.5R或以上级别的矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。检测水泥的物理机械指标,其抗压强度、凝结时间等技术指标必须符合规范要求。同时注意防潮包装,避免水泥在运输和存储过程中吸湿变质。根据项目环境条件和经济因素,合理设计水泥优化用量;结合集料细度和级配情况,采用配合比试验确定水泥最佳用量,既能发挥水泥的稳定作用,也考虑经济效益。现场加水需严格控制,保证浆体流动性,使水泥浆能够完全包覆集料表面。拌合时应控制拌合时间,减少水化热释放,防止早期裂缝。此外,可适当采用矿物掺料或化学掺料来调整水泥性能。如飞灰可提高工作性和抗渗透性。合理选用水泥材料,对提高水泥稳定碎石层的整体质量具有重要意义。

2.3水控制

水泥稳定碎石层施工对水质有严格要求。应选择清洁的生产用水或经处理达标的回用水。水中不宜含有过多的有机物、硫酸盐等成分,这会影响水泥水化生成的胶凝产物。同时需要控制水中氯离子含量,防止水泥中钙矿产生膨胀。现场加水量应精确掌握,既要保证浆体流动性,也不能过多导致浆体分离。合理的水质和用量控制,可以促进水泥水化反应,提高水泥浆与骨料的黏结力,增强基层强度。

除了水质控制,现场加水量也需要严格把控。根据拌合料的干湿程度,计算出所需的加水量。拌合前应对集料进行湿润,然后再按比例加入水泥和水,不可一气呵成加大量水。拌合过程中,可通过观察浆体流动性来调整水量,保证浆体均匀包裹集料。此外,可采用减水剂来降低水泥稳定碎石层的用水量。但减水剂用量也需严格控制,避免产生偏离正常水化的结果。合理掌握水质和用水量,对制备优良的水泥稳定砂砾浆具有重要作用。

3公路工程水泥稳定碎石基层施工技术的具体应用优化措施分析

3.1技术应用总体要求

水泥稳定碎石工程应遵循以下技术原则：

一是精心设计材料配比,优化集料级配。根据项目需求和现场情况,选择优质的骨料原料,优化各级集料的组份比例,使之既经济合理,也能满足强度和抗裂性要求。同时,综合考虑工程环境、结构层厚度、荷载级别等因素,科学设计水泥用量,既发挥水泥的稳定作用,也节约资源成本；

二是严格控制拌合质量。拌合是保证集料与水泥充分混合的关键环节。操作人员应熟练掌握拌合机械,确认拌合时间和次数,适时加入掺料等,确保拌合料的均匀性，必要时进行抽样检测,合格后方可投入使用；

三是合理安排运输工艺。采用篷布车运输可避免拌合料受风干或外界污染。注意控制运输距离和时间,避免拌合料产生的水化热累积,出现早期硬化或裂缝。途中应时刻检查篷布是否破损；

四是严格把控施工作业面。根据气候条件安排作业时间,不宜过热或过冷。严格控制时间,避免层间未粘结。采取连续铺装、压实的作业方式,确保层间充分粘结；

五是做好养护措施。根据环境湿度喷洒养护液,并用薄膜覆盖,使水分散失达到最佳状态,有利于水化反应。

综上,水泥稳定碎石层施工必须细致严谨,严格按规范施工,才能确保工程质量。

3.2集料配置优化设计

水泥稳定碎石层的力学性能在很大程度上取决于集料的优化配置。应根据项目需求和规范要求,选择级配完整、质地密实的天然砂砾或机制砂砾作为骨料。同时,要充分考虑采购和运输成本,选择就近的采石场,降低运输费用。对骨料原材料进行检测,确保其物理机械指标符合要求。根据细度和级配优化骨料比例,使之既经济,也能达到填充和强度需求。可适当采用粉煤灰、矿渣等微粉料替代部分水泥,以降低材料成本。在配制时,要考虑碾压方式和层厚,增加拌合料的工作性。确定最佳水泥用量,使拌合料既有充分黏结,也不出现溢浆。采用标准养护,让水化反应充分进行。集料精确配置是确保水泥稳定碎石层质量的关键,要综合考虑技术性、经济性等多方面因素,做出优化方案。

另外,合理确定水泥稳定碎石层的厚度也是优化配置的重要内容。根据路面结构设计、交通荷载级别、路基情况等,科学设定水泥稳定碎石基层的厚度。对承重力较弱的路基,应适当加大碎石层厚度,增强路面的整体承载力。同时,配合上部沥青层的设计厚度,合理匹配路面结构。在层厚设计方面,要考虑后期的磨损情况,预留一定磨损量。此外,水泥稳定碎石层表面应具有一定粗糙度,以便与上层沥青发生机械啮合。合理的厚度设计能够提高水泥稳定碎石层的整体性能。

3.3碾压施工设计

水泥稳定碎石层的碾压是确保基层强度和平整度的关键工序。需充分考虑以下几个方面：

一是选择合适的碾压机械。根据层厚、宽度等情况,选择静压较大的振动压路机或轮胎压路机,同时注意机械自重适中,既能提供充分压实作用,也避免压坏基层；

二是优化碾压参数。根据集料级配、水泥用量等,设定最佳频率、振幅、工作速度等,使之与拌合料特性匹配。如细级配适合低频、大振幅,粗级配则需高频、低振幅；

三是合理安排碾压次序。从两边到中间、从下到上碾压,每遍重叠1/3压痕宽度。先初压,再振动压实,最后修整。旋压可更好地消除不平整；

四是控制碾压范围。采用30米以内的碾压段,避免水化热聚集。宽面层可采用同步碾压,确保层间充分粘结；

五是检测质量。用直尺量测厚度、板试验检测平整度,必要时进行抽芯,确保压实质量达标；

六是处理接缝。纵向接缝采用同步碾压,保证两侧层间充分粘结，横向冷接缝应锯齿形排布,并进行回填处理；

七是优化操作技能。熟练掌握碾压技术,改变频率、幅度、速度的熟练技能,根据基层情况灵活调整,确保质量，通过合理的碾压施工设计,不仅可提高工作效率,也是保证水泥稳定碎石层质量的有效手段，这需要综合考虑多方面因素,做出最优方案。

结束语

公路工程中水泥稳定碎石基层施工技术是一项系统性工程，在实际应用中需要详细分析公路工程实际施工条件，结合本文理论内容，设计更完善的水泥稳定碎石基层施工方案，关注各种资源利用方法，确保施工方案细节内容得到妥善处理，以便向市场输出高质量的公路工程，提升地区交通运输系统整体运行质量，保障社会经济的有序发展。

参考文献

[1]胡宇龙.公路工程水泥稳定碎石基层施工技术的应用研究[J].四川水泥,2022(8):254-256.

[2]赵广禄.水泥稳定碎石基层施工技术在公路工程中的应用[J].交通世界,2021(21):101-102.