市政快速化道路水泥稳定碎石基层施工技术研究

许昌，刘玮琦，朱胜

（湘潭市政科技集团有限公司，湖南 湘潭 411100）

1 市政快速化道路中水泥稳定碎石基层的特点

城市化发展中，为完善城市交通系统，各大城市积极修建快速化道路，旨在利用周期短的公路工程缓解城市交通压力，优化城市交通基础设施。水泥稳定碎石基层是现阶段快速化道路修建中的主要道路结构，不仅可节约快速化道路的建设成本，同样可保障其总体效益和运行质量[1]。结合近年来市政快速化道路中对水泥稳定碎石基层的应用可知，水泥稳定碎石基层的主要特点包括：（1）市政快速化道路中水泥稳定碎石基层强度高。道路建设中所用水泥混合料强度不低于6 MPa，设计人员会在配置水泥混合料时，将水泥用量控制在5%以内，即可利用各类强度较高的碎石确保道路基层的整体强度。（2）道路修建中，骨架密实结构水泥稳定碎石基层中碎石、水泥混合料凝固成型后，基层结构强度高，同时耐水性、耐腐蚀性良好，具有较强的抗裂和抗冲刷性[2]。（3）相较于其他道路基层施工技术，水泥稳定碎石基层施工技术工序简单，操作便捷，各项质量参数易于控制，并且由于水泥稳定碎石基层强度高，市政道路基层结构抗疲劳性较强，有助于延长市政快速化道路的使用时间[3]。

2 市政快速化道路水泥稳定碎石基层施工前准备

为在市政快速化道路工程建设中有效应用水泥稳定碎石基层施工技术，还应做好施工前的准备工作。详细勘察市政快速化道路路面基层设计，如基层宽度、坡度、压实度、外观质量等指标，确认道路基层施工前工作质量合格后，施工人员方可正式进行水泥稳定碎石基层施工作业。另外，水泥稳定碎石基层施工时所需的设备较多，如摊铺机、压路机、装载机等，准备阶段还应核查设备运行参数和质量，提前排查设备运行故障。

材料是水泥稳定碎石基层施工的基础，相关人员还应结合市政快速化道路基层的质量要求与施工设计，科学选用水泥材料，并加强水泥材料、碎石材料的质量管理。质量检验时，可通过压碎值指标试验检验碎石材料的强度，为道路水泥稳定碎石基层施工打好基础[4]。最后，相关人员应按照市政快速化道路项目的实际情况，确定碎石、水泥的各项指标，完整地呈现水泥稳定碎石基层施工前的材料参数，见表1。水泥稳定层的材料中，碎石最大粒径约为31.5 mm，压碎值为21.9%，拌和用水为市政自来水。

表1 某道路工程中水泥稳定碎石水泥指标

3 基于水泥稳定碎石基层的市政快速化道路施工要点

3.1 基础施工

市政快速化道路工程建设中，水泥稳定碎石基层施工技术的基本流程如图1所示。施工人员应严格按照该流程，制订市政快速化道路的水泥碎石层施工方案，同时结合水泥碎石层的质量要求，做好基础施工作业。

图1 水泥稳定碎石基层施工技术的基本流程图

1）检验水泥稳定碎石基层下承层的压实度，分析其整平情况，通过检验确定其压实度大于96%后，清理基层结构上的杂物；然后在该区域喷洒适量的水，使水泥稳定碎石基层的施工区域保持湿润；组织测量人员画出中心线，明确中线后，根据曲线段间距10～15 m、直线段距离20 m的原则布设中线位置的中桩。

2）按照市政快速化道路施工设计，测定水泥稳定碎石层高程、宽度，并在该路段内每隔约5 m设置侧墩。在此基础上，施工人员可布设摊铺施工所需的控制线，同时依据市政快速化道路中水泥稳定碎石层的摊铺质量要求，分别在直线段、曲线段拉设控制线。通常情况下，直线段可拉设约20 m的钢丝绳，曲线段应拉设约10 m的钢丝绳。后期摊铺过程中，还应专门组织施工人员管理控制线，及时调整松动、偏移的钢丝绳。

3.2 混合料拌制及运输

混合料拌制是应用水泥稳定碎石基层施工技术的关键。通过确保水泥碎石混合料的整体质量，才能使水泥稳定碎石基层施工后，基层稳定性、抗压强度符合市政快速化道路的质量要求。因此，相关人员应合理控制水泥、碎石、水等材料的配比，并结合气温条件，灵活地控制材料中的含水量。若施工期间温度较高，还应将水泥混合料中的水含量增加1%～2%，并提前补充混合料摊铺、碾压期间的水分流失。另外，拌制水泥混合料时，还应严格控制混合料中的水泥用量，必要时可应用EDTA滴定标准曲线实时监测水泥用量，使其整体用量不大于5%。运输水泥混合料的关键在于减少水分流失，所以，需要在完成拌制作业后快速将其运输到施工现场，并立即进行摊铺作业。

3.3 摊铺

正式摊铺水泥稳定碎石基层前，还应按照市政快速化道路的建设规范计算其松铺系数。松铺系数是道路施工的关键技术参数，松铺系数取值过大、过小都会影响道路铺筑的整体质量。如松铺系数过大时，道路铺筑层的厚度过大，从而导致道路压实效果不佳，松铺系数过小时，水泥稳定碎石层铺筑后的压实度则无法满足预期要求，继而使得道路抗压强度、抗折强度受损[5]。因此，应结合市政快速化道路的实际情况确定其松铺系数。在上述市政快速化道路中，设计人员选择某路段进行水泥稳定碎石基层的碾压试验，共设置22处观测点，获取碾压前、后厚度等信息后，计算松铺系数K，计算公式为：

式中，h虚为碾压前的厚度；h实为压实后的厚度。

计算出松铺系数后，正式进行摊铺环节。摊铺作业前，施工人员应清洁市政快速化道路路床层的浮土及其他松散结构。洒水浸润后，计算施工路段的摊铺工程量，检验摊铺设备运行参数。摊铺机就位后，按照施工设计调整控制线，在摊铺机传感器臂内输入控制信息，使其能够按照控制线进行摊铺，且摊铺厚度、摊铺后水泥稳定碎石层的高程、坡度值符合设计值。摊铺期间应坚持宁高不低、宁刮勿补的基本原则。摊铺机摊铺过程中，施工人员还应跟踪检查摊铺面的平整度，对于部分缺料、拖痕情况严重的区域可采用人工补料摊铺的方式，确保摊铺质量。除此之外，水泥混合料摊铺期间可能会出现离析现象，需要组织专门施工人员铲除该区域的水泥骨料，重新填补新拌和的混合料。同时为保证水泥稳定碎石层摊铺质量，摊铺机应匀速前行，基本速度应控制在1～1.5 m/min。摊铺期间的水泥混合料需要持续供应。

3.4 碾压及养护

3.4.1 碾压作业

对于市政快速化道路，建设方在应用水泥稳定碎石基层施工技术时，需要重点控制基层结构的压实度，标准化地管理碾压作业。具体来说，为避免水泥稳定碎石层因荷载过大而导致路拱质量受损，施工人员应在市政快速化道路加宽路面碾压结束后，通过放线检查道路标高、坡度，分析该区域碾压施工是否符合设计要求。确定该区域碾压质量合格后，使用压路机开始碾压水泥稳定碎石层。

碾压方式为使用BⅡ-20型压路机，按静压-弱振-强振-静压的程序进行梯队作业。初压时压路机采取高频振动，碾压速度约为1.5 km/h，复压时采取低频振动，碾压速度为2～2.5 km/h；碾压过程中可坚持先边后中的基本原则，对于道路弯道区域，可从道路内侧逐步向道路外侧进行碾压。市政快速化道路中的台阶接缝区域，碾压方式为分层碾压，碾压时可使用重型压路机碾压接缝位置，碾压次数约为4遍；碾压至该区域水泥稳定碎石层表面平整后方可停止碾压。碾压完毕后，用平地机刮平处理道路台阶接缝位置。另外，道路台阶接缝区域还应设置横坡，横坡坡度值约为2%～3%，以此确保水泥稳定碎石层的排水效果，预防雨水积聚。碾压施工结束后，相关人员应及时检测水泥稳定碎石层的压实度，压实度不低于98%后，方可验收。

3.4.2 养护作业

为保障市政快速道路的施工质量，水泥稳定碎石层施工作业完成后，还应检测水稳层的密实度、平整度、高程、厚度、宽度、横坡度等质量参数。不同检查项目可用的检查方法会有明显差异性，施工人员可结合实际情况进行质量检验。检验合格后用土工布覆盖水泥稳定碎石层，并每隔2 h适量地洒水，使基层结构保持湿润，养护时间不得小于14 d[6]。对于水泥稳定碎石层纵缝位置的养护作业，通常是在灌浆完30 min以内，洒水湿润、覆盖土工布。养护期间，还应布设隔离装置，禁止车辆在水泥稳定碎石层上通行。

3.5 接缝处理

针对部分改建、长线路的市政快速化道路，水泥稳定碎石层施工技术实践时，还应重视接缝处理工作，有效处理新旧水泥稳定碎石层拼接区域的开裂情况。具体来说，施工时可用湿抹布擦拭接缝处的水泥稳定碎石基层，并垂直切割道路中心点，埋设厚度为10 mm的钢板。钢板埋设后重新摊铺、碾压新的水泥稳定碎石层，碾压结束后24 h后，取出埋设的钢板，布设纵向施工缝。

施工人员可将水泥、水性环氧界面剂制作为结合料，并将其灌入施工缝内。灌缝所用的结合材料用量为3 kg/m2，结合料3 d左右的抗压强度约为5 MPa。由于水泥与水性环氧界面剂所配置的混合料具有耐冻融性、流动性，能够在新旧水泥稳定碎石基层接缝处起到良好的填充效果。接缝处理结束后，施工人员还应每隔50 m取出接缝样本，实施抗劈裂度强度试验。试验结果约为0.6～0.8 MPa时，表示接缝处理结果符合市政快速化道路建设中的相关要求。

4 结语

综上所述，市政快速化道路是新时期城市交通体系的重要组成部分，水泥稳定碎石基层在该类道路工程中的应用，可在合理节约道路建设成本的前提下，提升道路工程整体质量。为突出水泥稳定碎石基层施工技术的实践优势，还应在修建市政快速化道路时，加强水泥及碎石等材料质量管理，规范水泥碎石层摊铺、碾压等工艺流程，明确技术要点，以此建设高质量市政快速化道路。