路面水稳层施工相关技术研究

陈长云

摘 要：近年来，水稳层在中国道路工程项目的建设中已越来越普遍，其技术优势也已在工程实践中得到体现。由于水稳层具有良好的结构稳定性和较高的整体耐久性，因此可以在高温和低温环境中广泛使用，因此具有重要的开发价值与应用价值。目前，水稳层不仅在中国得到广泛应用，而且在国际道路工程中也得到广泛应用。有鉴于此，本文研究了水稳层建设的技术要点，并探讨了水稳层在道路工程中关键点的质量控制。为提升城市中的道路建设质量提供建议。

关键词：路面水稳层;概述;施工技术要点;内容;问题与措施

目前，中国的城市建设正在加速运行，城市化的规模也在不断扩大。伴随着快速发展城市对道路的建设提出了更高的要求。道路建设涉及许多程序，项目非常复杂。但在许多建设过程中，对道路施工质量的影响最大一项就是水稳层的施工，这是确保道路畅通与施工质量的基础条件。道路水稳定层的作用是在遇到水后使道路保持正常使用。在早期，水稳层通过直接在基础层中混合砾石来保持道路的水稳性。但是，砾石的不稳定性导致在特定的施工过程中密度不足，严重影响了道路的稳定性。为此，本文简要概述了路面水稳层，介绍了水稳层的施工技术，分析了道路水稳定层施工过程中当前的质量控制问题，并针对这些问题提出了针对性的解决方案。

1 路面水稳层的概述

1.1 水稳层的简介

水稳层是保障路面正常运行使用的关键。在建设道路路面过程中，其建设后的施工质量控制是确保整个路面施工质量的关键。水泥稳定碎石层的缩写是水稳层，即使用水泥加固级配碎石，并通过压实养护完成固化。应预先在实验室测试水稳定的混合比，以确定水泥含量、粗骨料和细骨料的比例以及最大干密度。对使用量很大的工程，可以在水稳搅拌站进行大量搅拌。

路面水稳层施工过程主要包括摊铺，振捣和压实三个步骤。在进行施工当中中，特别重要的是要注意，水稳定层与其他施工内容不同，并且具有自己的特性。最明显的特征是施工初期具有较高的强度。但是伴着时间的流逝，水稳定层将逐渐改变以形成板状。最后，尽管路面水稳层施工工艺简单，建设速度快，但仍需重视路面水稳层的建设质量控制。

1.2 水稳层的作用原理

水泥稳定碎石采用级配碎石作为骨料，使用足够的砂浆体积与一定量的胶凝材料来填充骨料的空隙，并根据嵌入式挤压原理进行铺筑和压实。压实度接近密实度，强度主要取决于压碎石之间的压入和嵌挤锁结原理，同时，有足够的砂浆体积填充骨料的空隙。其初始强度高，并且强度随着年龄的增长而迅速增加以形成板状体，因此它具有更高的强度，更好的抗渗透性和抗冻性。耐水水泥的量通常为混合物的3%至6%，并且7天的无侧限抗压强度可以达到2至7Mpa，这高于其他路基材料。雨后不透水的稳定层具有坚固的表面。它是高等级路面的理想基础材料。

2 道路路面水稳层的施工技术要点

2.1 施工材料及设备的控制要点

在路面技术水稳层施工中，设备与原材料的质量在路面水稳定层的建设过程中起着决定性的作用。原材料的质量通常与以后的施工问题密切相关。因此，从多方面来看，原材料的质量在整个道路水稳层的建设中起着决定性的作用。为了保证道路工程路面水稳定层的施工质量，必须严格检查原材料质量，这是施工活动顺利进行和完成的前提。具体来说，施工人员在实际施工过程中，应以施工图为准，严格筛选原材料，并进行试验，以确保原材料符合施工技术标准。另一方面，原料进入施工地点后，必须细心存放，以免因不适当的贮藏而引起其他原料的质量问题。除了掌握施工材料的质量外，还必须注意施工设备，尤其是搅拌设备的选择和维护，因为它与骨料的搅拌质量直接相关。具体而言，需要在混合设备的类型，使用寿命和设备测试方面进行考虑，以确保可以正常安全地使用设备。只有严格控制原材料和施工设备的质量，才能尽可能避免出现水稳层的施工质量问题。

2.2 混合料搅拌的技术要点

对于道路工程路面水稳定层的质量，混合物的混合均匀性直接关系到整个水稳层的结构、安全性和稳定性，因此混合物的混合质量也是施工技术需要掌握的关键点之一。一般来说，施工人员必须至少注意以下几个方面，以掌握混合物的混合质量：

2.2.1 水稳层的碎石基材应在工厂拌制，并在正式攪拌施工前应保证水稳定碎石料的储存条件，并结合施工现场的气候条件动态确定混合料的含水量指标，在这种情况下，湿度条件应控制在1.0%-1.5%的范围内，并确保砾石混合物的均匀混合。基层水稳性碎石基础层混合料的混合时间应控制在4h-6h范围内，并使用合理的级配曲线指导拌合，以防止级配碎石的离析，在混合过程中应控制最大粒径值，最大粒径值不能小于36.5mm，基层材料的级配碎石粒径值不能小于30.5mm。

2.2.2 需要控制水与物料的比例。根据以前的施工经验，应将混合物的含水量控制在2%到4%的范围内，再预防含水量过高或太低时，需要实时动态检测混合料的含水量。一旦出现问题必须及时采取改善措施。需要说明的是，如果混合料含水量不足，需要加水时，不能直接喷洒，这很容易损坏水稳层的结构与强度。

2.2.3 在混合过程中，必须严格控制粗骨料和细骨料的比例。合理的级配设计可以确保水稳定的碎石基层材料形成质量密实、承载力满足要求的骨架结构和体系。在正式混合之前，搅拌控制人员应详细检查各种分级骨料的筛选和分类，并校准现场运输车辆上装载的砾石混合物的水泥用量。检测校准频率应控制在1h-1.5h的范围内。

2.3 摊铺的技术要点

摊铺是整个道路工程水稳层施工中一个非常重要的施工环节，因此摊铺施工技术的相应要点也需要引起重视。在实际施工过程中，摊铺技术的关键点是否到位将直接影响水稳定层的结构、平整度和使用效果，从而影响道路的安全性和使用寿命。因此为了确保路面施工的有效完成和路面水稳定层的施工质量，需要密切注意以下施工技术要点：

2.3.1 在铺装施工开始之前，应清洁铺装路面，以确保工作面清洁且无碎屑，同时，应保持下部支承面潮湿。

2.3.2 在铺装过程中，应注意天气条件，以免在高温或阴雨天气施工，并防止因天气突变而对施工活动造成不便。

2.3.3 切忌撞击摊铺行为，以确保施工人员与施工设备之间的安全距离。

2.3.4 保证摊铺作业的连续性，从而进一步保证摊铺的均匀性。

3 路面水稳层技术施工的内容

3.1 确定配料比

合适的配料比是保障道路工程水稳层质量关键的重要因素。在道路工程实施的过程中，必须要对相关的材料配比进行严格的检查和把关。首先，通过一定数量的原材料测试，实验室进行混合比设计和压实实验，以确定最大干密度和最佳水分含量。然后以该比例制成测试件。将试件润湿并在指定温度下保持6天，然后将其浸入水中1天后，进行无侧限抗压强度测试。

3.1.1 对骨料如砂，碎石，水泥和骨料如粉煤灰，碎石和水泥进行了两次配比试验，结果发现水泥稳定剂与粉煤灰的混合物不仅具有更好的可加工性，而且试块易于成型，成型后的试块外观更好，7天时的平均强度也更高。

3.1.2 不同比例的灰土样品7天无侧限抗压强度约为1.0mpa。不同比例的水稳定性试样7天无侧限抗压强度在4-7mpa之间（使用325号普通水泥，水泥含量为5%～6%）。

3.1.3 经过几次冻融循环后，不同比例的石灰土试样的抗压强度几乎为零;但是，经过10次冻融循环后，水泥和粉煤灰比例不同的水稳定标本仍然稳定。可以测量一定强度。

通过观测、分析由粉煤灰、水泥、砂、石屑与碎石等组成的耐水基料具有强度高、表层薄，板体与水稳定性好，抗冻性强等特点，可以弥补了灰土基层的缺陷，从而大大提升沥青混路面的的使用寿命。

3.2 混合均匀

混合比例是确保质量的关键。在相应的水稳定层的施工过程中，施工单位需要进行实际情况检查，根据不同的施工条件，保证复合材料的均匀调配，确保施工单位根据不同的施工条件，调整相应的科学分配方案，并利用施工道路的地质特点进行科学配置。当相应的施工地面为斜坡时，工作人员需要及时调整搅拌机和叶片浆的相应倾斜度，以确保选择合适的角度以避免搅拌不均匀的问题。当天气恶劣或施工周期缩短时，需要根据不同情况调整混合比例。这两个比例用于在后续实施过程中检查水分含量。当缺少水分时，及时增加水消耗以解决水分含量的不足。对已完工的路面进行洒水补水处理，保证用适当的方法对道路进行缓慢补水，在背面结构和材料破坏的同时进行适当的挽救。当发现该部分的裂缝和损坏很严重时，简单的补水处理过程已经无法修复时，相应的工程人员需要重新构造该部分。

3.3 摊铺碾压

为保证摊铺技术的应用效果，在进行路面水稳层正式施工前，应做好以下方面的工作：首先，摊铺技术应用前，现场施工人员应对路面进行清洁，确保拟施工路面整洁无杂物，同时，应保证下承面处于湿润状态。其次，在摊铺作业过程中，施工人员应关注天气的实时变化，避免在高温和阴雨条件下进行摊铺碾压作业，同时避免现场施工中机械设备发生碰撞，保证设备和人员的安全性。

在混合料摊铺之前，要检验混合材料的质量，如果存在质量问题，则要及时进行二次的拌合。在摊铺作业时，可以将混合料倒入模板中，采用人工摊铺的方式保持均匀速度进行摊铺。摊铺过程中也要控制混凝土的高度，不得低于模板顶面的高度。

在进行大面积的路面水稳层施工时，对已经摊铺、整型的混合料，有必要针对全范围路面展开压实作业。此环节需要用的机械为一台XP261胶轮压路机、两台YZ18J型及三台XSM220型振动式压路机。压实流程为遵循稳压—振压—静压的基本工艺，遇曲线段优先从内侧开始逐步向外，遇直线段优先从两侧开始逐步向中间施工。使用YZ18J型压路机展开静压作业，此时设备为非振动状态，完成一遍碾压后转为低频振动模式持续碾压;在上述基础上，更换为XSM220型振动式压路机，需持续碾压五遍且均遵循的是高频振动模式，经此环节后压实度需达到98%;再更换为XP261型胶轮压路机，经由静压两遍后完成整个施工作业，表面轮迹完全清除。桥头搭板较为特殊，施工中压路机以平行状态运行，同时要紧贴搭板接头，通过此方式实现对外侧的错轮碾压施工，达到要求的压实度后再调转车头进行另一侧的碾压。部分区域压实难度较大，需再次采取补压措施，必须保障各项性能指標达到要求。

4 路面水稳层技术施工中遇到的问题及措施

4.1 水泥的质量问题及措施

水泥是确保水稳层稳定性的重要因素，因此应引起重视。水泥的用量在水稳定中起关键作用。如果水泥用量太少，将无法保证水泥稳定土的施工质量，并且会对其附着力和牢固性产生质疑;如果水泥用量太大，从经济的角度来看是浪费资源。从质量的角度来看，基层中的裂纹将增加并加宽，从而在沥青层中引起相应的反射性裂纹，这是不值得的。因此，应严格控制水泥用量，通过试验可以得到合理的配比，并严格按照配比进行拌和，不仅节省原料，而且可以保证工程质量。

4.2 混合料的含水量的问题及措施

施工过程中，应根据天气和温度改变含水量，并控制在最佳含水量的+0%至+2%的范围内，即含水量应大于最佳含水量的1%-2%。在厂拌混合料现场，要有专职测试人员分别在早晨，中午和下午测量各种骨料的水分含量，其依据是施工配比设计的最佳含水量的标准，结合一天中的湿度，温度和运输情况，确定混合混合物时使用的水量。对于负责检查前场压实度的专职测试人员，在铺装混合物的过程中，还需要及时测量混合物的水分含量，并迅速命令辊压实压实度。我们需要达到的效果是在最佳含水量下滚动，以避免由于含水量过多而引起的“弹软”和“波浪”现象，因为这些都可能影响混合料的密度和强度。增加混合料的干缩，使结构层更容易产生干缩裂缝。如果含水量相对较小，则混合料附着力差，松散，难以碾压，它还会影响混合物的密度和强度。因此，在施工过程中，应注意每个环节。任何小问题都可能影响整个项目的进度。只有严格按照规范施工，加强每个施工环节的质量控制，才能保证整个工程的质量。

4.3 混合料的运输的问题及措施

运输混合物的时应避免车辆颠簸，并减少混合物料的离析。在长途运输和高温的情况下，应覆盖毡布，以防止水分过多流失，而破坏了最佳的水分含量，大大降低了效果。在摊铺和碾压过程中，本著“宁高勿低，宁刮勿补”的原则，所有建设项目都力争在最终水泥凝固之前完成。水泥最终凝固后，就无法进行任何工作。在压实完成后，我们必须立即进行密度测试。如果不符合标准，我们应立即重新进行碾压，这不会妨碍后续工作，这也是确保其长期耐用性的前提。

4.4 混合料摊铺接缝的问题及措施

摊铺时有两种接缝：纵缝和横缝。摊铺机宽度足够时，整个摊铺过程中不存在纵向接缝问题。当摊铺机的摊铺宽度不足时，使用两个摊铺机一前一后同步摊铺混合料以避免纵向缝。摊铺混合料应连续操作。当由于特殊原因中断或每天结束工作时，我们需要设置横缝时。处理方法是去除摊铺机附近和下方的未压实混合物，将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面，摊铺机返回到压实层的端部，用木垫板垫至虚铺高度，再摊铺新的混合料，继续下一步施工。

4.5 混合料的压实的问题及措施

将混合物铺砌并成型后，可用压路机碾压。在碾压的时候，根据施工现场的实际情况来确定需要碾压的长度。如果混合物的实际测得水分含量大于最佳水分含量，并且在环境温度相对较低的情况下，可以选择适当延长碾压长度的方案，从而消耗一部分水，使混合物中的水分含量接近最佳水分含量。如果混合物中的水分含量接近最佳水分含量，并且环境温度较高，我们可以适当缩短碾压时间，以确保在水含量良好的条件下完成碾压工作。简而言之，计划无法跟上变化，我们应根据实际情况适当更改施工计划，以达到最佳和最高质量的施工效果，从而充分保证工程质量。

4.6 养护的问题及措施

碾压水泥稳定的碎石基层后，应及时进行覆盖和浇水的维护工作。水会与水泥产生水化反应，水的蒸发可以减缓水化反应的速度，达到最后终止的程度。该结果将削弱凝固和硬化后的水泥强度。这种现象通常发生在夏天。高温会迅速蒸发水分，并容易出现裂纹。因此，在夏季施工后，需要在基面上覆盖一层保水效果好的薄膜、湿沙或洒水让水化反应继续，以确保路面强度。

5 结语

综上所述，水稳层施工技术的改进是保证道路建设的主要措施，同时是提升水稳层施工质量的有效方式，可以有效地保证水稳层的质量水平。在与道路工程有关的路面层的施工过程中，水稳层的有效施工在整个工程的结构承载力中起着关键作用，必须给予高度关注。所以，相关的道路工程结构在从科学合理的角度，解决道路高荷载引起的各种问题时，应更加重视水稳定技术的更合理、更科学的实施。

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