路面工程水泥稳定碎石基层施工技术研究

摘  要：目前，水泥及二灰稳定类半刚性基层材料极易出现裂缝、松散等病害，为解决其裂缝及耐久性问题，提高路面行车质量。本文提出了抗裂型水泥稳定碎石基层施工工艺。本文依托具体工程案例，对水泥稳定碎石基层施工技术要点进行了分析与探讨，以期为类似路面工程施工提供参考。

关键词：路面工程;水泥稳定碎石基层;工程概况

中图分类号：U41    文献标识码：A         文章编号：2096-6903（2020）08-0000-00

1 工程概况

某公路全长23.3km，起讫桩号为00+000～23+300。路面基层结构中上基层、底基层分别采用15cm、20cm厚的水泥稳定碎石。在施工过程中，发现局部存在裂缝问题，虽不严重，但为了保障后期施工质量，经商议决定采用抗裂型水泥稳定碎石基层施工方案。

2 原材料选择

2.1 水泥

根据相关规定要求，在水泥稳定碎石基层施工中，不得使用早强水泥、变质水泥，应采用42.5普通硅酸盐水泥。水泥安定性和各龄期强度均应符合公路路面基层施工技术细则的相关规定。一般情况下，其初凝时间大于4h，终凝时间大于6h。若采用散装水泥，应在进入施工现场前，提前放置7天，当其安定性达到规定要求后，才能用于施工。若施工当天气温较高，需严控水泥温度，使其不得高于50℃，若超过该温度，需及时采取降温措施[1]。

2.2 集料

基于经济性原则，在集料选择时，需采取当地的生产材料，即粗集料采用石灰岩，细集料采用石料生产中的石屑。并按照现行集料试验规程的相关规定，对集料的物理性能进行测定与分析，保证满足施工规定要求。通过筛分结果，可获取混合料合成级配情况。

2.3 玄武岩纤维

为解决本工程微裂缝问题，提出了采用玄武岩纤维抗裂性水泥稳定碎石基层施工方案，在本抗裂材料中，玄武岩纤维是关键。相比其他材料，玄武岩纤维基本与玻璃纤维相同，其为褐色，具有较高强度。在加工制作时，需在高温下（1500℃），先熔化玄武岩碎石，随后进行高速拉丝。在水泥当中，玄武岩纤维的稳定性良好，同时具有极强的联结力，可均匀分散于混合料内。该项目采用25mm束状单丝纤维作为玄武岩纤维材料，其技术指标如下：①纤维φ7.5μm;②密度2.63g/cm³;③拉伸强度4267MPa;④弹性模量115GPa[2]。

3 水泥稳定碎石基层施工技术要点

3.1 拌和

拌和施工中，混合料需采用振动搅拌机拌和，根据工程实际情况，生产能力不得小于400t/h。分种类、分标号进行存储、堆放，不允许混杂且避免受潮。为避免混合料离析，成品储料仓不能太大，需结合拌和实际合理控制仓储大小。投入玄武岩纤维时，要以人工方式投料，由于纤维自重较小，很容易被吹散，因此，应撒布到集料传输带上，且按照传输带供料速度进行纤维撒布量的准确计算，保证每分钟的撒布无误。同时，根据试验确定拌和时间，待拌和料均匀、无花白时即可完成拌和。在整个拌和过程中，要随时对其均匀性进行检查，避免出现异常问题[3]。

3.2 运输

待混合料拌和后，便可向运输车辆装料，为保证装料质量，可多次移动车辆分次完成装料施工。应按照“及时、快速、均匀”的原则运输，尽可能减少运输时间，避免混合料出现离析问题。同时，将双篷布覆盖到车顶，起到保温、防雨、防污染等作用[4]。

3.3 摊铺施工

摊铺施工前，首先要清理干净下基层表面，保持作业面干净无污染。当运输车辆达到摊铺现场后，指派专人指挥车辆，距离摊铺机30cm左右停车，通过摊铺机推动运输车缓慢前行，并源源不断将混合料卸入摊铺机料斗内。一般来讲，为保证摊铺施工的连续性，必须保证摊铺能力和运输能力相匹配，能够持续、匀速前行。根据本工程实际情况，可在2m/min控制摊铺速度，并由专人详细观察摊铺质量，若局部出现虚铺问题，需及时采取措施进行处理。

3.4 碾压施工

在水泥初凝前，必须完成所有纤维稳定碎石基层碾压作业，并确保整个碾压施工中基层始终保持湿润。一般情况下，碾压施工可分为三个阶段，第一阶段为初压，本工程采用了大吨位双钢轮压路机进行碾压施工，碾压形式为静压，碾压遍数为1～2遍，并在1.5～2.0km/h之间控制碾压速度;第二阶段为复压，采用了大吨位振动压路机，通过振动压实进行了3～4遍碾压，并在2.0～2.5km/h之间控制碾压速度。第三阶段为终压，选取了胶轮压路机，碾压遍数为2遍，直至明显轮迹消除。

3.5 养护

完成上述施工，待基层压实度检测满足设计要求后，即可进入养护阶段。养护施工中，需先浸润透水土工布，随后在基层顶面覆盖。待达到7d龄期后，可通过人工方式洒水，洒水量不宜过多，当基层强度达到一定要求后，便可采取洒水车进行洒水。养护结束后，便可进行下一阶段施工。

4 水泥稳定碎石基层检测分析

4.1 压实度方面

压实度是检验水泥稳定碎石基层抗裂效果的主要指标，依据现行试验检测规程标准，采取挖孔灌砂法（灌砂筒φ150mm），本文对比分析了原水泥稳定碎石基层和抗裂型水泥稳定碎石基层的压实度情况，本次试验每个路段选择两个桩号，每个横断面选取3个测点，求压实度的平均值。

根據相关规范要求，上述两种基层压实度均可达到规定要求（≥98%）。相比之下，抗裂型水泥稳定碎石基层的压实度更高，可达到99.3%～99.4%，这表明水泥稳定碎石基层掺加适量玄武岩纤维后，其密实度有所提升。

4.2 强度方面

按照无机结合料稳定材料试验的相关规定，可通过抗压强度、劈裂抗拉强度检验抗裂型水泥稳定碎石基层强度。本文通过现场钻芯取样法进行强度测定，同样以原水泥稳定碎石基层和抗裂型水泥稳定碎石基层进行对比分析，分别对两种基层施工7d、28d龄期芯样的抗压强度和28d劈裂抗拉强度进行探讨。

结果显示，无论是7d、28d抗压强度，还是28d劈裂抗拉强度，相比原水泥稳定碎石基层，抗裂型水泥稳定碎石基层均有所提升，这说明掺加玄武岩纤维之后，可提升基层的抗裂能力。

5 结语

综上所述，自20世纪世纪90年代以后，我国公路事业迅猛发展，建设里程越来越长。随着交通荷载的不断加大，对路面承载能力提出了更高要求。相比其他路面基层材料，水泥稳定类基层材料的灵活性、适用性更强。但是，在长期实践中发现，此类基层材料在使用过程中容易出现裂缝、水稳定性差等病害。裂缝的存在，不仅会影响车辆行驶质量，还会破坏路面结构的整体性。为解决此类病害，提高行车舒适性和安全，延长路面使用寿命，必须重视路面基层抗裂问题，解决工程中存在的技术难题，提高水泥稳定碎石基层工程整体质量。

参考文献

[1]蔡志芳.市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工技术应用[J].江西建材，2018（1）：128+131.

[2]潘祥健.市政施工中水泥稳定碎石基层施工技术分析[J].建材与装饰，2018（10）：96-97.

[3]高攀，牛德华.掺铣刨料的水泥稳定碎石基层材料路用性能研究[J].交通科技，2019（3）：139-142.

[4]冯将军.关于公路路面水泥稳定碎石基层底基层施工质量问题的探讨[J].科技创新导报，2019（9）：46+48.

收稿日期：2020-07-09

作者简介：赵洋（1978—），女，河南驻马店人，本科，工程师，研究方向：交通工程。