大厚度水泥稳定碎石基层施工质量控制关键技术研究

大厚度水泥稳定碎石基层施工质量控制关键技术研究

刘东

中交隧道工程局有限公司

摘要：本研究的目的在于探讨大厚度水泥稳定碎石基层在现代道路工程中的应用中，为了提升基层的性能和耐久性，所实施的施工质量控制的关键技术。研究强调了高质量水泥和集料的选择重要性，以及有效摊铺技术的应用，确保材料均匀分布和离析控制。在施工过程中，对压实度、平整度和密实度等质量控制点进行了严格管理，同时探讨了碾压和养生工艺的关键。最终，研究总结了主要发现，并提出了未来工程实践中需进一步探索的方向。

关键词：施工质量控制；压实度；大厚度水泥稳定碎石基层；道路工程

1、引言

随着交通载重和流量的增加，大厚度水泥稳定碎石基层因其卓越的承载能力和良好的耐久性，成为了当前道路基础建设的首选。其广泛应用使得道路的稳定性和使用寿命相比以往材料而得到了提高，而且对于保持道路表面平整度和减少维护成本方面具有重要意义[1]。然而，大厚度水泥稳定碎石基层具有高质量的同时也使其材料容易出现不均匀、以及施工中难以控制压实度和平整度等问题。

2、原材料与摊铺技术

水泥是大厚度水泥稳定碎石基层的施工过程最为重要的原材料之一，因此其质量的好坏也直接影响到其抗压和耐久能力。理想的水泥类型应具有优异的抗裂性能、低水化热特性以及良好的可工作性。这些特性能够让水泥稳定碎石的初期和长期强度的大幅提升，而且对防止收缩裂缝的形成也有所帮助[2]。因此选择符合特定项目要求的水泥类型（如普通硅酸盐水泥、矿渣水泥等），可以确保在不同环境条件和荷载作用下的稳定性和耐久性。

不只是水泥的选择，面对多种不同的粗细集料也要在精准计算后进行决定，因为水泥稳定碎石基层的整体性能也依赖于集料的具体参数，具有适宜的粒径分布、良好的颗粒形状（如立方形或近似立方形）、恰当的强度和硬度的集料往往能让水泥稳定碎石基层的整体性能更高。一般来说，粗集料通常选用高质量的碎石或碎砾，其颗粒粗糙、形状不规则，能够增强与水泥的粘结力。细集料（如天然沙或人工砂）则需具有良好的级配和洁净度，以确保混凝土的工作性和密实性。

除了材料上的选择，在正确的材料上也需要正确的技术，其中摊铺技术就是一个影响大厚度水泥稳定碎石基层质量的关键技术，摊铺技术的核心就是要确保材料的均匀分布和有效的离析控制。为此，摊铺机械的选择和配置至关重要。适当的摊铺机械应具备平稳的摊铺能力、高效的振动系统和精确的控制机制。根据工程的规模和施工条件（如摊铺宽度、厚度和施工速度），应该选择合适的摊铺机和压路机。为了让混合料混合的更加均匀和密实，摊铺过程中要以标准的摊铺速度和厚度进行。此外，摊铺过程中的温度控制也不可忽视，特别是在温度敏感的环境下，应通过温度监测和调整确保材料的最佳工作性。

3、施工过程中的质量控制

3.1 关键质量控制点

为了使大厚度水泥稳定碎石基层性能达到相应的标准，就要施工中进行严格的质量控制。这其中，有一些关键的质量控制点，即压实度、平整度和密实度（如图1）。

图1 关键质量控制点

精准控制压实度：基层的压实度最能代表基层所具有的稳定性。不足的压实度会导致基层易变形和裂解，过度压实可能造成材料的碎裂和强度下降[3]。要想达到恰当的压实度，关键就要选用适当的压实设备（如振动压路机）和调整压实策略，如大厚度整体压实：摊铺机可采用徐工RP1655，最大摊铺宽度可达到16.5m，最大摊铺厚度可达到55cm。现场核密度测量设备和回室取样测试是评估压实效果的常用方法，能够提供实时数据支持施工调整。

优化平整度：道路的使用要做到舒适和安全，而平整度就直接影响道路的这两个方面。平整度的控制要求在摊铺过程中要保持精确，并在整个施工过程中进行持续监测和调整。现代化测量设备，如激光扫描仪和三维测量系统，能够提供高精度的平整度数据，帮助工程团队及时调整施工策略，确保最终道路表面的平滑和均匀。

科学管理密实度：对于道路而言，强度和耐久性是首要注重的部分，而这就需要其具有设计合理的密实度。在碾压过程中，为了应对材料特性和环境条件的变化，需要灵活调整对密实度的控制。进行适当的碾压次数和速度选择，结合实时的密实度检测，如密实度测试仪器的使用，是确保材料达到设计压实标准的关键。同时，过程中需注意避免过度碾压导致的材料损伤。

3.2 碾压与养生工艺

一方面，正确的碾压工艺涉及到工程的多个方面，基层的密实度、最终强度和耐久性都会被碾压工艺所影响。以下是对碾压工艺的深入分析：

设备和参数选择：工程的实施要选择适合的碾压设备。要根据基层材料的特性（如粒径大小、含水量）和工程的规模，选择适当类型的压路机（轮胎式或振动式）。而碾压速度、压实次数和压实深度等参数也要基于材料的性能和厚度进行优化。

整体碾压策略：采用大厚度水稳基层碾压方式：30cm厚基层，不分层，整体进行碾压。

碾压顺序：①初压：采用1台双钢轮压路机静压1遍。②复压：采用1台25吨单钢轮压路机、1台36吨单钢轮压路机振动碾压8遍（弱振1边、强振7遍），采用1台30吨胶轮压路机碾压1-2遍。③终压：采用一台13吨双钢轮压路机静压1-2遍，直至表面无轮迹为止。

连续监测和调整：碾压过程中应使用如地基密度测试仪等现代化监测设备，以实时监测压实效果。

另一方面，根据环境条件和水泥类型，需要选择最适合的养生方法。例如，覆盖湿布或使用喷水系统适用于较温和的气候，但在一些更干燥和炎热的环境中，使用养生膜可以有效防止水分过快蒸发。同时，养生时间也对基层强度发展有着重要的影响。一般来说，养生时间应根据水泥的类型和环境条件来调整，这样才能确保基层在关键硬化阶段保持适当的湿度和温度。而且在养生期间，需避免在基层上进行任何重载作业，防止新铺设的基层受损。并持续监测如温度和湿度的变化等养生效果，以确保养生过程达到预期效果。

通过精细的碾压工艺和科学的养生管理，大厚度水泥稳定碎石基层的施工质量得到显著提升，从而确保了工程的长期稳定性和耐久性。这些技术的应用不仅需要先进的设备支持，更需施工团队的专业知识和经验，以及对施工过程的持续监控和优化。

4、结论与建议

大厚度水泥稳定碎石基层的质量需要以水泥和集料的正确选择为前提，高质量的水泥可以显著提升基层的抗压强度和耐久性，合适的集料则能保证混凝土的均质性和稳定性。而摊铺和碾压技术的适当应用则是确保基层密实度和平整度的关键。未来研究应重点关注新型材料和先进施工技术的开发。寻求更具环保性和经济效益的水泥替代品，探索新型集料的使用，以进一步提高基层的性能和施工效率。而且为了获取到更多宝贵的实践经验，建议开展更多基于实际工程案例的研究，深化我们对材料和技术的理解，提供更具指导意义的技术建议，促进道路工程的持续优化和发展。

总而言之，通过深入研究和综合应用现有技术，结合对新材料和新技术的探索，我们可以显著提升大厚度水泥稳定碎石基层的施工质量，为未来道路工程的发展贡献力量。

参考文献

[1]渠海涛.水泥稳定碎石基层大厚度摊铺技术在都安高速公路工程中的应用[J].工程技术研究,2022,7(8):3.

[2]黄树良.大厚度水泥稳定碎石基层施工技术研究[J].中国战略新兴产业,2020,000(2):166,168.

[3]吕新潮,陈珺,龚文剑,等.大厚度水稳基层的分层压实度检测方法研究[J].西部交通科技,2020,000(10):9-12.

作者简介：刘东（1984.11—），男，汉族，河北唐山，本科，助理工程师，主要研究方向：公路施工、路面施工管理、大厚度水稳施工等。