道路公路工程水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)

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［摘要］加強(qiáng)道路公路工程安全建設(shè)，必須著重控制水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)質(zhì)量，精選優(yōu)質(zhì)原材料，在正式施工之前，綜合考慮水泥穩(wěn)定碎石骨料質(zhì)量問題，分析影響施工質(zhì)量的外在因素，并結(jié)合分析結(jié)果制訂解決對策。系統(tǒng)論述道路公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)，希望能為道路公路工程建設(shè)提供參考與借鑒。

［關(guān)鍵詞］道路公路工程；水泥穩(wěn)定碎石；基層施工技術(shù)

水泥穩(wěn)定碎石骨料主要是由水泥、碎石、水和膠質(zhì)填充原料以及灰漿組合而成，將這種骨料應(yīng)用于道路工程基層施工建設(shè)中有助于加固路基，確保路基填充質(zhì)量，延長道路公路工程使用壽命。本文將簡單介紹水泥穩(wěn)定碎石骨料的重要組合元素，系統(tǒng)論述影響道路公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的外在因素，并綜合探討道路公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)。

1水泥穩(wěn)定碎石骨料的重要組合元素

從整體結(jié)構(gòu)來看，水泥穩(wěn)定碎石骨料有三項(xiàng)必不可缺的組合元素——水泥、碎石和水。其中，水泥主要包括復(fù)合水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥，在選用骨料的過程切忌使用變質(zhì)水泥或者快硬水泥。碎石的粒徑不能超過31.5mm，在軋制碎石的過程中，要將不同粒徑的碎石予以分類堆放，然后，針對碎石的粒徑選用標(biāo)準(zhǔn)套篩。在配置水泥穩(wěn)定碎石骨料的過程中應(yīng)選用清水，切忌用污水。

2影響道路公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的外在因素

2.1溫度對水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響

在道路公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，外在環(huán)境溫度對道路公路基層施工質(zhì)量的影響至關(guān)重要，特別是當(dāng)水泥穩(wěn)定碎石骨料進(jìn)入固化階段后，會產(chǎn)生水化反應(yīng)，此時外在溫度的影響最大。如果溫度在不斷升高，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率也會加快。據(jù)調(diào)查，平均溫度每升高10℃，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率大約會增加70%。與之相反，如果是秋冬季節(jié)，外在環(huán)境溫度處于持續(xù)下降狀態(tài)，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)的速率也會不斷下降。

2.2濕度對水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響

如果外部環(huán)境比較干燥，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分會被持續(xù)吸收，進(jìn)而致使基層結(jié)構(gòu)最終出現(xiàn)失水與干裂問題。反之，如果空氣中的濕度較大，甚至是在雨天，水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的濕度與水分含量也相對較高，其凝固時間在一定程度上會增加，通常不會出現(xiàn)因水分不足造成的張裂問題。

2.3水泥穩(wěn)定碎石原料對施工質(zhì)量的影響

水泥穩(wěn)定碎石原料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)很容易在后期引發(fā)水熱化與張裂問題。因而，精選原料質(zhì)量，控制水泥水熱化頗為重要，為避免出現(xiàn)這一問題，首先要盡量選用水化熱相對較低的水泥，如硅酸鹽水泥和礦渣水泥，據(jù)調(diào)查，硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級有2種，第一種是42.5，第二種是32.5。不同強(qiáng)度等級的水熱化狀態(tài)也不盡相同，在3d內(nèi)，強(qiáng)度為42.5的水泥水熱化（kJ/kg）是314；在7d內(nèi)，水熱化為354；在28d內(nèi)，水熱化為375。強(qiáng)度為32.5的水泥在3d內(nèi)，水熱化（kJ/kg）是260；在7d內(nèi)，水熱化為270；在28d內(nèi)，水熱化為335。礦渣水泥的強(qiáng)度等級是32.5，在3d內(nèi)，水熱化是170；在7d內(nèi)，水熱化為258；在28d內(nèi)，水熱化為335。在混凝土施工中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況精選水泥類型，準(zhǔn)確計(jì)算優(yōu)質(zhì)混凝土骨料中的水泥、清水、粉煤灰等材料用量，做好配合比實(shí)驗(yàn)工作，不斷增強(qiáng)混凝土骨料的密實(shí)度與強(qiáng)度。通常，在大體積混凝土施工中，需要將粉煤灰的添加比例控制在20%左右，這樣能夠減低水泥的使用量，控制水熱化問題。

3道路公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1控制水泥穩(wěn)定碎石集配比例

全面優(yōu)化道路公路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)，維護(hù)基層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須在確保水泥穩(wěn)定碎石原料合格的前提下科學(xué)控制骨料配置比例，如果比例參數(shù)缺乏合合格的前提下科學(xué)控制骨料配置比例，如果比例參數(shù)缺乏合理性，即使原料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，也依然無法保證水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)的整體性能與質(zhì)量。從科學(xué)視角來看，在選用和配置水泥穩(wěn)定碎石骨料的過程中，應(yīng)根據(jù)原料粒徑予以細(xì)致地篩分與計(jì)算，對于粒徑是4.75mm和0.075mm的骨料，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)要求控制級配范圍，表1為水泥穩(wěn)定碎石骨料級配范圍統(tǒng)計(jì)表。一般情況下，水泥碎石原料攪拌時間不適宜太長也不宜過短，簡而言之，攪拌時間太長，骨料難免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和變質(zhì)問題，攪拌時間過短，骨料并未拌和均勻。通常，骨料干拌和時間是5s，濕拌和時間則是45s。當(dāng)混合骨料拌和均勻后，就不會存在花白料現(xiàn)象。換言之，花白料現(xiàn)象消失后，骨料基本攪拌均勻。為了確保拌合質(zhì)量，則需要進(jìn)一步開展實(shí)驗(yàn)。

3.2加強(qiáng)原料運(yùn)輸流程與施工工藝控制

在運(yùn)輸原料之前，應(yīng)注意對原料進(jìn)行倉儲保護(hù)。將原料從儲料罐轉(zhuǎn)移到運(yùn)料車的過程中，應(yīng)科學(xué)放料，卸完一斗料后運(yùn)輸車輛方能平穩(wěn)移動。在卸料過程中，應(yīng)注意提升運(yùn)料車的車廂角度，從而使所有原料得以整體滑落，避免因滑落不一致所引發(fā)的級配離析問題。與此同時，應(yīng)注意確保運(yùn)輸?shù)缆返钠秸?，以免給運(yùn)輸速度造成負(fù)面影響。當(dāng)初步完成卸料作業(yè)后，必須立刻對混合原料的粘結(jié)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和熱流動值及脆點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)檢測，以免因?yàn)槭褂米冑|(zhì)原料而引發(fā)施工質(zhì)量問題。優(yōu)化水泥碎石施工工藝，加固道路工程結(jié)構(gòu)，應(yīng)發(fā)揮填土加載處理法、拋石擠淤處理法和灌漿處理法的作用，對地基進(jìn)行加固。其中，填土加載處理法要求施工人員須做好地基填土作業(yè)，在填土之前，施工技術(shù)人員首先要對該施工區(qū)域的表層進(jìn)行清理，按照設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)行業(yè)規(guī)范對表層土皮進(jìn)行一定深度的清除，形成梯形邊坡設(shè)計(jì)，填土厚度不得超過30cm，在完成一層填土工作時，要求實(shí)際的填土寬度要比設(shè)計(jì)圖紙寬30cm。然后逐一排查對地表的平整度、邊坡坡度、地基寬度進(jìn)行整修，確保相關(guān)數(shù)據(jù)能符合設(shè)計(jì)要求，同時，要使地基整體的平滑感得到提升。在面對施工現(xiàn)場的土質(zhì)較為濕潤的情況時應(yīng)按照設(shè)計(jì)壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行2%~3%的實(shí)際降低壓實(shí)。將土層的天然稠度降低到1.1數(shù)值以下，同時將液線控制在40以上。在進(jìn)行下路床填料施工作業(yè)的過程中，應(yīng)該使用輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際施工需求對填料性質(zhì)進(jìn)行改善，在土中增加生石灰的實(shí)際使用量，采取新型吸水材料進(jìn)行加固。為達(dá)到更好的路基壓實(shí)效果，在實(shí)際操作過程中沖壓的次數(shù)一般要求達(dá)到30次以上，同時要保證土壤含水量達(dá)到最佳水平，對于邊坡進(jìn)行施工時，要求施工保持均勻的速度，防止工作車輛滑下路堤。在車輛行駛過程中會在表面產(chǎn)生褶皺，對此，須對實(shí)施二次返壓以保證整體平整度。拋石擠淤處理法主要用于處理接近河流湖泊區(qū)域的軟土地基，這些軟土通常位于水下，不易更換土壤，對此，須采用拋石擠淤處理法。該方法是在地基上面填充片石骨料，然后，用適當(dāng)?shù)耐饬ζ橇嫌枰詳D壓，以此擠出地基中的淤泥。擠出淤泥之后，需要在地基表面鋪一層符合標(biāo)準(zhǔn)厚度的細(xì)砂。在具體拋石過程中，當(dāng)片石浮出水面，就要采用小顆粒石塊來填充縫隙，并予以碾壓和夯實(shí)。灌漿處理法是運(yùn)用電化學(xué)和粉噴法原理將水泥砂漿準(zhǔn)確灌入地基的細(xì)縫之中，以此改善地基性質(zhì)，增加地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。另外，應(yīng)注意做好水泥碎石壓漿作業(yè)。在開展壓漿作業(yè)的過程中，施工技術(shù)人員應(yīng)精確模擬壓漿的流程，這樣方能為后期的壓漿工作奠定良好的基礎(chǔ)，確保粘結(jié)帶具備充足的粘結(jié)能力。在模擬過程中，應(yīng)密切關(guān)注壓漿量與壓漿力度，充分發(fā)揮手動壓漿劑的作用，模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求方能正式開展壓漿作業(yè)。

3.3做好水泥碎石攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

在道路水泥碎石攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，應(yīng)分別做好道路結(jié)構(gòu)的下面層、中面層與上面層的攤鋪工作，注意保持?jǐn)備佀俣鹊木鶆蛐?，通常為平?~4m/min，同時要注意確保水泥碎石骨料攤鋪厚度，壓實(shí)基層結(jié)構(gòu)，全面維護(hù)整個道路基層結(jié)構(gòu)的平整度。需注意，在選用攤鋪施工機(jī)械的過程中，應(yīng)做好攤鋪機(jī)、攪拌設(shè)備和壓路機(jī)的選配工作，確保這3項(xiàng)重要施工機(jī)械設(shè)備的配套性。從基礎(chǔ)視角來看，在選用攤鋪機(jī)時應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)路面平整度的指標(biāo)，通過開展半幅化一次性連續(xù)施工作業(yè)來計(jì)算攤鋪機(jī)的速度。經(jīng)過計(jì)算和施工實(shí)踐，目前，A13422型攤鋪機(jī)較為適宜，這種攤鋪機(jī)的平均速度在180~340t/h之間，攤鋪厚度是0~30cm，最大的攤鋪寬度是12m，而且?guī)в凶詣踊移窖b置。如果用A13422型攤鋪機(jī)開展水泥碎石基層攤鋪施工，所選用的攪拌設(shè)備則必須與該型號的攤鋪機(jī)相配，即選用LB-3000型攪拌設(shè)備，這種攪拌設(shè)備的拌和能力在220~240t/h之間，其內(nèi)部有240t的出料倉，提前2h將水泥碎石骨料攪拌均勻，因而能夠滿足攤鋪機(jī)連續(xù)工作的要求。在選用壓路設(shè)備時，應(yīng)兼顧壓路機(jī)和攤鋪機(jī)的相配標(biāo)準(zhǔn)。在具體施工中，這2種設(shè)備同時工作，卻必須保持一定的作業(yè)距離。施工實(shí)踐表明，分別用DD110,OC21,DD130型號的壓路機(jī)實(shí)施初壓，歷經(jīng)3遍碾壓方能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在中壓過程中，適宜選用YL16型號的壓路機(jī)，因?yàn)檫@種壓路機(jī)往往留有輪跡，所以在后期要選用寬度在1.5m以上、噸位高達(dá)16t或更高的壓路機(jī)進(jìn)行負(fù)壓以維護(hù)路面平整度。此外，需要配備高質(zhì)量的運(yùn)輸車輛、裝載機(jī)、瀝青噴灑車和用于降溫的灑水車，以此確保攤鋪施工作業(yè)的順利完成。

3.4加強(qiáng)溫度控制

加強(qiáng)施工過程中的溫度控制，須做好2方面的工作，一方面，在配置和拌和骨料的過程中，應(yīng)注意控制好原料、骨料和出料的溫度，尤其要結(jié)合施工期間的天氣狀況和外在溫度科學(xué)調(diào)控出料溫度。與此同時，要避免拌和時間過長或者過短。其次，在原料運(yùn)輸過程中，應(yīng)注意做好車廂內(nèi)部保溫工作，以免原料因內(nèi)外溫差過大而誘發(fā)離析問題。另外，在攤鋪過程中應(yīng)注意做好攤鋪機(jī)的加熱工作，確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，使瀝青骨料在攤鋪過程中的溫度保持一致。

4結(jié)束語

綜上所述，全面提高公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)質(zhì)量，必須控制好水泥穩(wěn)定碎石級配比，優(yōu)化路基施工方案，量化原料運(yùn)輸流程管理以避免施工骨料變質(zhì)，全面改善施工工藝，加固道路路徑結(jié)構(gòu)，依次做好道路結(jié)構(gòu)的下面層、中面層與上面層的攤鋪工作，努力加強(qiáng)施工過程中的溫度控制力度，避免因外在環(huán)境的影響而導(dǎo)致施工質(zhì)量降低。

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作者：閆波 單位：山東宇通路橋集團(tuán)有限公司