水泥稳定碎石基层施工技术双层连铺施工工艺分析

侯 飞

（中交水利水电建设有限公司，浙江 宁波 315200）

0 引言

市政道路是城市交通的重要组成部分，其质量和性能对于保障城市交通正常运行和经济发展具有重要意义。随着交通车辆荷载的增加和车辆数量的激增，市政道路的承载压力日益加大，提升市政道路建设技术水平和施工质量对于城市交通基础设施建设至关重要[1]。作为市政道路建设的关键环节，基层施工的技术选择与质量控制对于道路的整体质量、使用寿命及运营维护具有决定性的影响。

水泥稳定碎石基层作为一种复合材料基层，具有较高的强度、刚度和抗水性能，能够满足市政道路对于承载能力和耐久性的要求。此外，水泥稳定碎石基层施工技术的应用还能够有效降低道路维护成本，延长道路使用寿命，对于城市交通的发展具有积极的推动作用，也是当前市政道路建设技术研究热点[2]。然而，如何充分发挥该技术的应用效果仍是当前亟待研究和解决的问题。本文旨在探讨市政道路水泥稳定碎石基层施工技术——双层连铺施工工艺的应用，以期为相关工程实践提供参考。

1 工程概况

某市政道路的长度大约为2841.72m，将其规划为城市的次干路，设计速度为60km/h。市政道路的最大纵坡与最小纵坡分别为3%、1.1%，纵坡平均值为1.67%，坡长最小值为110m，坡长最大值为200m[3]。市政道路红线宽度大约为35m，中央机动车道宽为16m，非机动车道宽度设计为3.5m，在非机动车道外侧布置3.5m无障碍人行步道。该道路的路面类型为沥青混凝土路面，路面厚度为15cm。为了提高道路的承载能力和使用寿命，需要在沥青混凝土路面下设置水泥稳定碎石基层，其主要材料包括：级配碎石、水泥和水。其中，级配碎石的粒径范围为0.075～31.5mm，水泥采用普通硅酸盐水泥，强度等级为32.5级，水采用自来水。

2 水泥稳定碎石基层施工材料及参数试验

2.1 原材料与级配

2.1.1 原材料及检测

市政道路水泥稳定碎石基层中水稳层将石灰岩作为基础材料。各级别集料的筛分结果如表1 所示；对集料进行检测，其技术指标检测结果如表2所示。

表1 各级别集料的筛分结果

表2 集料技术指标检测结果

将P·O42.5普通硅酸盐水泥作为原材料，该材料的技术检测指标具体情况如表3所示。

表3 水泥技术检测指标的具体情况

市政道路水泥稳定碎石基层中使用某石料厂自加工的碎石[4]。1号碎石的粒径为19～31.5mm；2号碎石的粒径为9.5～19mm；3号碎石的粒径为4.75～9.5mm；4号石屑的粒径为0～4.75mm。经过检测可知，4种级别碎石的指标满足建设要求，其主要技术指标与检测结果如表4所示。

表4 碎石技术指标检测结果

2.1.2 级配

基于集料、水泥以及碎石的筛分结果与技术指标，并结合相关工程经验与水泥稳定碎石推荐级配，最终确定级配掺配比为：19～31.5mm∶9.5～19mm∶4.75～9.5mm∶0～4.75mm=29∶33∶9∶29，水泥剂量为5.0%。合成级配具体结果如表5所示。

表5 合成级配具体结果

2.2 施工参数试验

2.2.1 试件制备

将市政道路水泥稳定碎石基层中的水泥掺量分别设置为4%、5%、6%、7%，并依据不同养护龄期进行养护，最终将Ф120mm×120mm 的圆柱体作为试验试件。依据击实试验得知试件的最佳含水量与最大干密度，并通过挤压成型方式制备试件。在压力试验机上完成试件的成型与脱模，通常情况下在试件成型后静置4h再进行脱模，为避免试件中水分的流失，需要用塑料薄膜将脱模的试件进行包裹，并放置于温度为20℃、相对湿度为95%的养护室内进行养护。

2.2.2 施工参数试验

为了检验市政道路水泥稳定碎石基层的抗压强度，需要使用本文方法制作12个水泥稳定碎石试件。为了提高实验结果的准确性，计算12个试件抗压强度的平均值作为实验最终结果。因为水泥稳定碎石的强度既高于无机结合料稳定土类又低于普通混凝土，所以要选择量程合适的压力试验机。该项目使用WE-600B型液压式万能试验机，其抗压强度测量量程为300kN，抗拉强度测量量程为120kN。在养护龄期的最后一天要将试件完全浸泡在水中，水的深度比试件顶部高2.5cm。实验前先将浸泡在水中的试件拿出并使用软布进行擦干，然后将试件放置于试验机的垫板上完成实验，将加载速率控制在0.1～0.2kN/s的范围内。

当水泥掺量与养护龄期不同时，水泥稳定碎石的抗压强度如表6所示。

表6 水泥稳定碎石的抗压强度

根据表6可见，由于水泥掺量与养护龄期不同，水泥稳定碎石基层的抗压强度也不同。当水泥掺量为7%、养护龄期为28d时，水泥稳定碎石基层的抗压强度最高。因此在拌合混合料时要将水泥掺量设置为7%，养护龄期设置为28d，以此提高抗压强度，增加路面使用寿命。

3 水泥稳定碎石基层施工技术——双层连铺施工工艺施工要点

市政道路水泥稳定碎石基层施工过程中采用双层连铺施工工艺，在施工过程中要对混合料拌合、混合料运输、混合料摊铺、混合料碾压以及接缝处理重点关注。

3.1 混合料拌合

（1）通过两台相同的水稳拌合机完成混合料的拌合。将混合料含水率控制在4.8%～5.4%。施工过程中，可依据当天天气状况、气温变化以及温差适当调整含水率，若当天为正常天气，那么含水率必须控制在要求范围内，天气温度过高时可将含水率调整至5.8%～6.4%。在上述情况下，能够轻易达城市政道路水泥稳定碎石基层压实度目标，还可增加混合料的稳定性。

（2）如果存在更改原材料或者原材料变异性较大的情况，必须重新确定原材料的配合比再进行拌合。

（3）严格遵守混合料配合比进行施工，增强混合料级配控制[5]。在前三车成品混合料中任意挑选进行含水率、混合料级配、水泥剂量检测，把握好重要筛孔的通过率，如果通过率较低，及时进行调整。抽样过程要均匀分配在上、中、下午，确保混合料质量稳定。

（4）把控装载机上料过程，不能因料仓内原料种类与数量过多而发生混料串料现象，更要注意料仓被拉空的问题，一定要避免混合料配合比不稳定事件发生。时刻把控原材料和混合料的含水量，安排工作人员随时抽查原材料的含水量与混合料的含水量，为实时调整提供可靠依据。

3.2 混合料运输

调遣35 辆25t 的自卸汽车完成混合料的运输。该汽车运输能力符合拌合和摊铺的要求。混合料装车过程中，分三次进行装料，汽车要前、后、中的移动，以此降低混合料的离析现象。运用篷布将运输汽车覆盖，使混合料到达施工现场时表面没有晒干的情况。运输单上标注出厂时间，从发料到工地摊铺的时间应控制在3h内。若混合料超出3h还未摊铺，直接报废。

3.3 混合料摊铺

双层连铺施工技术要采用两台摊铺速度大约为1.6m/min 的摊铺机同时进行混合料摊铺。两台摊铺机之间时刻保持超过5m的距离。摊铺过程中摊铺机夯锤的振动频率是30Hz，幅度是4 级，这样的频率与幅度可以使两个路面的初始压实度保持一致。摊铺前工作人员要严格检查摊铺机，保证摊铺机处于最佳状态。

3.4 混合料碾压

混合料碾压前，令工作人员将水泥浆搅拌均匀，然后使用尖嘴壶顺着侧模处将水泥浆注入至基层边缘，注入过程中要不断搅动水泥浆，确保水泥浆的均匀度，提高底基层边缘强度。注入水泥浆时要确保边部混合料垂直方向完全渗透。

混合料碾压需要有一定的顺序，具体为先轻后重、由边至中、从高到底。混合料碾压的过程中时刻保持仅重叠1/2轮宽。碾压机在开始时要先起步再起振，结束时的步骤为先停振再停机。碾压段落整体形状为梯形且层次分明。将压路机安置于已完成碾压的路段上或者路床上，每两台压路机之间必须保持3m距离。

3.5 接缝处理

（1）纵缝处理，确保两台摊铺机之间保持5m 的距离，并且操控两台摊铺机以一样的速度进行工作，避免纵缝接缝过程中存在时间差，降低边缝水分流失的可能性，防止接缝处集料出现不平顺以及离析现象。

（2）实现混合料碾压后，将压路机停于下承层。

（3）在接缝处竖向放置一把直尺，该直尺长度为3m。测量与直尺距离为3m的基层点作为接缝点，然后将与路基相垂直的线进行标记，并顺着横向断面挖掘坡下部分混合料，最后将接缝处清理干净。

4 施工效果分析

为了检验市政道路水泥稳定碎石基层施工技术的实用性，在某市政路面上铺筑试验段。将整个试验路段分为6段，编号为1～6。通过灌砂法检测市政道路的压实度，先检测上基层与下基层的压实度，再检测整体压实后下基层的压实度，具体结果如表7所示。

表7 市政道路现场压实度

根据表7可见，下基层压实度均高于95%，然而整体压实后再次进行检测的下基层压实度均高于99%，上基层压实度也均高于99%，说明本文方法能够提高道路工程的压实度，并确保整体压实度较均匀。

5 结束语

市政道路工程既是我国重要的交通基础设施，也是城市化建设的重点，其建设质量与安全直接影响人们的生活。本文将双层连铺施工工艺应用于市政道路工程中，并严格把控工程的原材料质量。经过试验检测可知，本文方法能够符合抗拉强度和压实度的要求。实践证明，对市政道路水泥稳定碎石基层的施工技术进行深度探讨能够促进市政道路基层施工技术的提升，具有很大的现实意义。