水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的应用

时间：2024-04-24

高龙玉、柴然、刘砚涛

(青岛市疾病预防控制中心，山东青岛266033)

0 引言

近年来，我国社会经济获得迅猛发展，各项基础设施建设力度也在不断加大，尤其是对市政道路建设的重视程度越来越高。在当前阶段的市政道路施工过程中，合理应用水泥稳定碎石基层施工技术十分重要，可以有效避免道路变形问题的出现，提升市政道路的整体建设质量[1]。因此，作为市政道路施工单位应加强对水泥稳定碎石技术的重视，不断提升自身的技术应用水平，严格把控各项施工细节，从而为我国的市政道路施工质量提供可靠保障。

1 水泥稳定碎石的作用原理

随着科学技术的不断发展和进步，近年来出现了一种新型的道路施工技术，那就是水泥稳定碎石技术，这种技术主要是应用在道路路基的施工过程中。水泥稳定碎石基层施工技术应用的施工材料主要是级配碎石，还有一些其他辅助材料，比如胶凝材料和灰浆等，需要将这些材料按照科学的比例进行调配，用来填充碎石之间的缝隙，应用到的主要原理是嵌挤原理，利用此种原理完成市政道路路基的摊铺和压实工作。

在应用此种技术的过程中，级配碎石之间会产生相互挤压作用，这种作用也直接决定着水泥稳定碎石的自身强度，碎石之间的实际密实程度和实际压实度十分接近。水泥稳定碎石本身的强度就比较高，并且这种强度还会随着时间的推移而不断升高，最终就会形成一种板结体，从而达到良好的稳定效果[2]。水泥稳定碎石和其他路基施工材料相对比来说，自身强度具有较大优势，能够充分发挥出良好的抗渗和防冻效果，因此在市政道路路基施工中得到广泛应用。虽然水泥稳定碎石自身具有良好的性能特征，但是它的脆性也比较高，对于温度和湿度比较敏感，随着时间的不断流逝，也容易出现一些质量问题，在长期的使用过程中，为了最大程度避免质量问题的发生，施工用人单位在具体的施工过程中，必须要加强对施工质量的有效控制，保证市政道路路基的施工质量，确保充分发挥出市政道路的社会效益和经济效益。

2 水泥稳定碎石基层施工技术的应用优势

水泥稳定碎石基层施工技术主要是填补碎石中存在的缝隙，需要应用专业的设备进行施工操作，而且还需要使用黏合剂。在具体应用过程中，必须要保证黏合剂具备较高的黏性，其性能能够满足具体施工要求，确保碎石、凝胶材料和灰浆之间可以有效黏结在一起，从而使市政道路的建设质量得到有效提升。在市政道路建设过程中应用水泥稳定碎石基层施工技术时，需要严格控制水泥和碎石材料的配制比例，一般情况下，需要将水泥混合比例控制在3%～8%左右。科学合理地控制碎石和水泥之间的比例，对于进一步提升市政道路路基施工质量有很大帮助，可以有效提高市政道路路面的强度。当前阶段，水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路路基施工过程中应用比较广泛，能够充分发挥出此技术的应用优势，具体的应用优势可以从以下几个方面体现出来。

第一，采用的水泥材料具有优越的性能，等水泥完全凝固之后，可以形成板块效应。这种效应可以有效提升市政道路路基的强度，从而让其自身的受力性能得到增强。同时，在施工过程中采用的灰浆材料可以有效增强工程的抗渗性能，采用的固态材料发生化学反应的概率较低，能够很好地保证市政道路具备良好的抗冻能力，路基的稳定性也能得到增强。

第二，此种技术的应用流程比较简单，总体可以分为三个环节：一是搅拌环节，二是使摊铺环节，三是压实环节。现如今，我国的工业化和机械化发展较快，已经具备了十分先进的机械化水平，因此大多施工环节都可以由专门的机械来完成，从而使施工效率大大加快，很大程度上节省了施工时间，能够取得更加良好的经济效益。此外，由于工艺流程比较简单，所以施工人员也比较容易掌握每一个施工步骤，施工过程中发生风险的概率也会大大降低。

第三，各种施工材料的取用也十分容易，此种施工技术对施工材料没有太高的要求，所需要的施工材料主要是水泥、水和粗细集料等，并且对水泥材料的要求不高，市面上的水泥材料基本都符合具体的施工要求，用到的粗细集料也能够使用各种机械设备制作出来，各种原材料的来源也比较广泛。

第四，在具体的施工过程中还可以根据实际施工情况进行合理调整。因为此种施工技术所应用的各种施工材料以及施工工艺都十分简单，所以技术人员可以结合施工质量要求合理使用此种施工技术。

第五，整体的成本投入不高。水泥稳定碎石技术用到的各种施工材料本身的价格都比较低，工艺流程也比较简单，大多数环节可以利用相应的机械设备来完成，从而使施工成本得到有效控制，为施工单位创造了更高的经济效益。

3 水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的应用

3.1 准备阶段

水泥稳定碎石基层的抗冻能力较强，基层路面的稳定性较好，在具体应用此技术之前需要做好准备工作，为施工技术的有效应用奠定坚实基础。准备工作主要可以从以下几个方面进行：

第一，建设材料准备工作。施工材料是工程建设的基础，要将水泥、碎石和凝胶等施工材料准备齐全，施工单位应根据市政道路的具体建设要求合理选择施工材料，并严格控制施工材料的质量，确保各项性能都可以满足施工要求，避免在具体施工过程中出现质量问题。比如应根据施工方案的设计要求选择合适的碎石材料，严格控制颗粒的规格，一般情况下，应选择规格小于31mm 的碎石颗粒，同时还要全面检测碎石颗粒的可塑性和液限，确保碎石材料质量能够满足施工要求。此外还要根据具体施工要求选择合适的水泥材料，确保通过正规渠道采购，在采购过程中应加强监督和管理，严格控制水泥材料的质量，确保符合表1 中的要求。

表1 水泥质量要求

第二，施工机械设备准备工作。施工机械设备在具体施工过程中也发挥着十分重要的作用，比较常用的施工设备有洒水车、装载机、搅拌机和压路机等。在正式开展施工作业之前需要将上述施工设施设备准备齐全，还要对设备进行全面检查，确保每一种机械设备都能正常运行，在具体施工过程中还要做好设备的保养工作，让机械设备的功能充分发挥出来。

第三，人员准备工作。施工用人单位应做好施工人员的培训工作，确保设备操作人员可以充分掌握各种机械设备的操作方法，提高他们的操作熟练度，避免因人为操作失误导致设备损坏，对道路工程建设进度产生不利影响。

3.2 原材料配比的控制

在水泥稳定碎石基层施工技术具体应用过程中，需要严格控制原材料的配比，确保配比的科学性及合理性，防止市政道路在之后的使用过程中出现路基变形或沉降的问题。原材料的配比是市政道路施工中的一项关键环节，可以对市政道路的整体建设质量产生直接影响。当前阶段，水、碎石和水泥等是比较常用的施工材料，其中水泥在碎石基层中发挥着十分重要的作用，能够有效提升道路的抗冻性和稳定性，因此必须做好水泥的存储工作，为水泥创造一个干燥的保存环境，工作人员要具备良好的责任意识，避免水泥在保存过程中出现受潮现象，一旦发现水泥出现变质结块问题，就要及时进行更换[3]。

此外，还应严格控制水的质量，确保水的质量满足具体施工要求，避免水质受到污染。水质的好坏会对水泥的强度和稳定性产生直接影响，如果水中含有较多的氯离子，就会对混凝土中的钢筋材料产生腐蚀，从而影响钢筋材料的强度。还要根据实际情况选择合适的集料，集料的配比和嵌挤会对碎石材料的稳定性和强度产生影响，所以在具体施工过程中要严格控制集料的光滑度，并确保坚硬程度能够满足具体建设要求。

3.3 生产和运输应用管理

市政道路的整体建设质量对混合材料的合理搭配有很大依赖。需要由专业的技术工作人员操作施工机械设备，严格规范搅拌机的操作流程，合理控制搅拌机的开口大小和搅拌速度。一般情况下，需要确保搅拌过程具备较高的均匀性，可以按照每小时300t的搅拌量进行搅拌，并结合机械设施的承载力和容量进行适当调整，对水和水泥的具体用量进行严格控制。除此之外，还应加强对混合料运输过程的重视，在具体装卸过程中注意控制力度，合理规划运输路线，确保在最短的时间内将混合料运送到施工现场，并防止在运输过程中发生意外情况。

3.4 具体施工环节

摊铺作业是市政道路建设过程中的重要环节，需要加强对摊铺作业的重视，严格控制摊铺过程，确保取得良好的摊铺效果。首先，在摊铺过程中应做好地下深层的湿润工作，确保水泥稳定碎石基层和地下深层能够进行充分融合，同时还要科学开展施工路段的试验工作，确保摊铺系数维持最佳状态，保证摊铺施工环节的连续性，避免出现中断现象。其次，完成摊铺作业之后需要对摊铺层进行碾压，结合实际情况确定压实要求，确保碾压工作可以一次性完成，在具体碾压过程中要对含水量进行严格控制，含水量的合理范围是2%以内。最后，要结合施工现场情况科学开展碾压作业，对不同路段的实际情况进行全面分析，并根据分析结构选择合适的碾压形式。比如，针对直线的路段需要选择从内到外的碾压方法，为了有效提升碾压表层的密度，可以使用振动碾压方法，让设备运行速度维持在2km/h。

3.5 有效开展养护工作

当摊铺作业完成之后，还需要全面检测路基基层的具体压实度，保证实际压实度可以满足施工要求，从而让市政道路整体的施工质量得到可靠保证。等路基上部基层表面完全干燥之后，需要使用合适的养护材料进行喷涂，或者在上面覆盖一层薄膜，从而达到路基养护作用。当下部基层完成摊铺施工之后，也需要在第一时间完成压实度检测工作，确定压实度符合施工要求之后，再使用土工布将基层顶面覆盖，并确保完全覆盖，避免出现遗漏的地方。通常情况下，具体的养护周期是一个星期，在此周期内需要做好基层表面的湿润工作，保证路基始终处于湿润状态，当所有的养护作业全部完成之后，还要将路基上面的覆盖物全部清除。如果在路基养护过程中发现各种病害问题，就需要及时采取有效措施进行补救，及时开展挖补作业，并根据实际情况严格控制补压实的厚度，一般情况下应控制在10cm 以上，避免出现薄层贴补的不良情况。另外需要注意的是在路基养护阶段，应实行交通管制，防止车辆对路面造成损伤。

4 对比实验

在具体的市政道路施工项目中应用水泥稳定碎石基层施工技术，对实际施工过程的可行性进行验证，确保水泥稳定碎石基层施工技术能够取得良好效果。为了进一步提升实验的科学性及合理性，可以与过去使用的传统市政道路施工技术做比较，具体的对比实验如下：选择一个处于施工阶段的某城市市政道路建设项目，在具体的施工过程中分别使用水泥稳定碎石基层施工技术和传统的施工技术，最后对两种施工技术取得的施工效果进行对比。此工程项目是属于市政道路改造项目，原来的市政道路已经使用了很长的时间，出现了大量的病害问题，如果不及时采取有效措施将这些病害问题消除，就会对此路段的车辆行驶安全造成巨大威胁。此市政道路的总长度为4km，实际宽度为26m，属于双向车道道路类型，此次改造施工的目的是进一步提升道路的承载力。以实际改造施工目的为基础，然后按照上述水泥稳定碎石基层施工技术流程进行施工，并将施工结果与传统施工方案施工结果对比。选择将两种施工方案下道路的承载力作为评价指标，分别在两条道路上选择对应的五个测点，对其承载力进行测量，根据最后得出的实验结果进行对比，通过结果分析可以发现，使用水泥稳定碎石基层施工技术的道路各个测点的承载力，都要明显高于传统施工方案中各个测点道路的承载力。