原创《城市道路工程水泥稳定碎石基层施工技术》
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【摘 要】随着我国城市经济的快速发展,大量城市道路兴建应对人口、车辆剧增的需求,对城市道路施工质量要求不断提高,市政道路基层是城市道路重要组成部分,基层施工技术对城市道路整体质量有重要影响,水泥稳定碎石基层施工技术属于较重要市政道路施工技术中之一,本文以深圳某市政道路水泥稳定碎石基层施工为实例,详述其施工特点,对其施工材料要求、质量控制进行了初步探究,以使水泥稳定碎石基层作为城市道路基层更好地发挥优势,提高施工技术水平.
【关键词】城市道路；水泥稳定碎石基层；施工技术；探讨
一、引言
城市道路的基层施工质量优劣,对道路建设整体质量的稳定性、使用寿命、平整度均有重要影响,因此,在进行城市道路建设过程中注意控制施工工艺,提高道路使用寿命.水泥稳定碎石具有较好的力学性能、水稳定性、抗冻性等特点,近年来大量推广应用到城市道路基层施工中去,尤其是相当多的高等级城市道路基层都采用水泥稳定碎石基层.虽然水泥稳定碎石基层优点较多,若施工中控制不当,未采取有效施工技术措施,就无法充分发挥其优点,甚至影响后续路面工程的质量,因此,必须熟练控制好基层施工技术,认真做好施工质量管理工作,这样才能确保城市道路稳固性和安全使用.下面以某市政道路工程水泥稳定碎石基层施工技术进行初步探讨.
二、工程概况
科环路位于深圳市坪山新区西南部沙湖片区内,是区域内重要次干道.道路规划长度为1.76km 宽度为 30m,设计行车速度为30km/h,双向四车道.基层与底基层采用深圳市城市道路建设中经验成熟的水泥稳定级配碎石.
三、城市道路水泥稳定碎石基层的施工要求
1.水泥稳定碎石基层性能要求
城市道路基层主要性能要求达到一定强度并能承载相适应的车辆通行能力,满足城市交通通行的功能性要求,还要达到足够的刚度避免出现刚度不足时产生裂缝.城市道路在露天环境中受到雨水的长期冲刷,加上城市道路车辆多车流量大,基层还需要具备一定的防雨水冲刷能力和承受车辆对道路破坏能力.此外还要求城市道路基层在道路吸收水分后排到基层中,具备较稳定的水稳定性,使路基在长期潮湿条件下保持处于稳定状态.
2.水泥稳定碎石基层的材料要求
对水泥稳定碎石基层实施施工前,要准备好施工的材料,水泥强度和水泥稳定碎石材料质量均要得到保证,本工程机动车道底基层设置为20cm,4% 水泥稳定级配碎石+ 基层30cm5% 水泥稳定级配碎石,总厚50cm.自行车道基层设置为20cm5%水泥稳定级配碎石,水泥稳定碎石7d 浸水抗压的强度在 3 到 4MPa 之间,4% 和5%水泥稳定碎石路面底基层和基层均采用集中拌制的水泥碎石,水泥稳定级配碎石是路面施工中的关键项目.
四、城市道路水泥稳定碎石基层的施工质量控制
1.原材料质量控制要点
(1) 水泥.城市道路施工基层材料质量关键影响因素是水泥,在基层施工中选用缓凝型普通硅酸盐水泥而不能采用快硬型、早强型水泥,要求在水泥稳定碎石成型前,要有足够的时间对原材料进行拌和、运输,使用标号较低的水泥对拌和、材料用量控制都有利.
(2) 碎石.碎石的原材料要求坚硬度高、无风化,按照摊铺的要求进行级配,有机杂质含量不能大于2%,对最大粒径控制要小于3115mm,压碎值不大于30%.当碎石粒径过大时,进行拌合过程中容易松散,粘结力差难以结合成整体,碎石粒径过小时,容易导致基层无法达到规范要求的强度,抵抗温度裂缝能力差.4% 水泥稳定级配碎石的压碎值不大于30%,4% 水泥稳定级配碎石的压碎值不大于26%,碎石级配应满足下表的级配要求（表1）.
(3) 水.混合料拌合使用清洁水或饮用水,施工拌合用水中不能包含化学有毒物质在内.
2.确定水泥稳定碎石施工配合比
确定水泥使用量和最佳含水量是水泥稳定碎石基层混合料实验室配合比的主要内容, 使用的水泥剂量宜控制在315% ～ 610%,当水泥剂量使用过多,施工方成本增加,摊铺的混合料水化热析放过多,收缩系数增多,基层抵抗裂缝能力降低,水泥剂量过少时强度不足,基层质量无法保证,因此,控制水泥使用量是配合比设计重要内容.
水泥稳定碎石最佳含水量是基层质量控制重要参数,由于水分在拌合过程中有润滑作用,压实过程中也能反映压实实际效果,含水量过低时水泥稳定碎石基层表面松散,难以碾压成型,影响压实度指标,含水量过大时碾压过程中容易粘轮,碾压成型后则较易产生干缩状裂缝.因此,最佳含水量控制在5%-7% 之间较为适宜.
3.混合料的拌制
在选择好的水泥、碎石、水的原材料并进行配合比设计时,采用专用的碎石混合料材料拌制设备在施工前集中实施拌制,拌制过程中抽查原材料的配合比情况,根据气候条件、施工现场实际情况对材料配合比进行适当调整.
(1) 碎石拌制设备的选择
要控制好拌和碎石混合料质量,拌和设备的实际工作能力、落料的准确度、设备的配套能力对拌和质量起到重要作用,因此,对集中式拌和设备除了要符合招标书和合同的要求外,还要有电子计量装置,不断增强对设备调试以保证集中拌和碎石材料的质量符合要求.
（2）现场水泥计量控制
水泥剂量在实验室试配时已确定好,水泥稳定碎石基层强度与水泥剂量使用多少密切相关,施工现场使用水泥剂量与试验室确定的剂量不完全一致,通常来说,施工现场拌和水泥使用量比实验室设计值要多0.3% ～ 0.5%,总用量小于5%,在拌制过程注意水泥用量偏差值,发现偏差过大要立即调整.
(3) 含水量的控制
实验室配比的确定的含水量与施工现场实际含水量有微小差异,由于施工现场气温条件、水分散失快慢程度与实验室设计含水量情况不同,加上水泥稳定碎石基层摊铺前底基层已吸收混合料的部分水分,因此,施工现场拌制的水泥稳定碎石基层混合料含水量与实验室含水量相比,应增加1.0%-2.0%,要注意提前对基层进行洒水并保持湿润.
4.混合料的运输、卸料
拌制好的混合料要提前规划好运输路线,根据运输的时间对拌制时段进行科学安排,拌制工人在规定的时间内把混合料运到指定地点并卸料.运输的车辆必须盖上篷布,避免混合料泄漏或气温高时水分散发过快,影响材料的强度.专人在现场指挥卸料,每隔一百米设置一个卸料口,卸载的混合料数量应合理、均匀设置.
5.混合料的摊铺
针对本工程实际情况,水泥稳定碎石基层施工拟投入的大型机械有：2 台稳定土摊铺机、4 台18 吨振动压机、1 台平地机、1 台洒水车、2 台装载机等.在水泥稳定碎石基层实施摊铺作业前,两台摊铺机速度控制在1m/min,摊铺机行进期间匀速行驶并与拌和机出料速度协调作业,尽量避免停机待料情形发生.作业时两台摊铺机前后相隔5-10m 同时进行,根据提前预设好的施工参数均匀摊铺,发现不平整的地方用人工填平.摊铺时间中断4h 以上就要设置横向接缝.派专人负责对发生离析的混合料及时清除,发现混合料过湿、离析都要铲除并添补合格的混合料,对超出高度的混合料也要立即铲除并保持路基表面平整度.
6.混合料的碾压
通常来说,水泥稳定碎石基层摊铺时间越长、面积越大水泥稳定碎石材料的水分越容易散发,混合料摊铺后及时进行碾压工作,碾压配套使用的机械通常有重量为12-15t 专用压路机,根据本工程实际情况需要,本工程碾压机械配置用双钢光轮压路机与轮胎压路机结合使用的方法,碾压方式为从外侧到内侧,双钢光轮静压（至少2 遍）—轮胎稳压（至少4 遍）- 轮胎提浆稳压（至少2 遍）,碾压作业过程适当进行喷水,本工程投入15t 双钢轮压路机8台,26t 轮胎压路机8 台.碾压机械作业长度20-50m,作业段不宜过长避免混合料散发过快,作业段太短,碾压段结合部位遍数不一,容易产生波浪.碾压机械最重要方式是振动,振动的频率、幅度都要根据路基施工条件、混合料配制参数进行选择,以低频高振为原则,振动碾度速度2-3km/h,碾压的压路机禁止在已完工的水泥稳定碎石上紧急制动或随意调头.
7、混合料的养护
水泥稳定碎石基层碾压完毕后,检测基层的压实度,碾压的水泥稳定碎石基层压实度达到重型击实标准的98% 以上才算合格.对水泥稳定碎石基层进行收光作业,清除路基表面的碾压痕迹,保持路基表面的平整度.收光完毕后立即使用不透水的塑料薄膜沥青乳液、湿砂覆盖进行养护工作,还有一种直接施工养护方法就是直接做下封层进行养护,按照路基养护规定时间不能少于7d,派专人对水泥稳定碎石基层进行养护,尤其是注意雨季中做好防水、排水工作,夏季中水分散发速度快还应加强表层洒水工作,养护期间除了洒水车外,其它重型车辆禁止驶入.
五、结语
现代城市快速发展的同时市政道路建设速度不断加快,人们对市政工程施工质量要求越来越高,水泥稳定碎石路面基层作为城市道路工程施工质量重要组成部分越来越受到了建设各方的高度重视.水泥稳定碎石基层施工质量控制中容易受到人、材、机、料、法、环等综合因素影响,施工单位根据市政施工规范和施工要求,前期对原材料精心备料,施工过程中控制好混合料的拌制、运输、摊铺、碾压等工艺,施工完成后认真做好养护,注意克服不良影响因素,大力引进“四新”施工技术,全过程动态管理施工质量,对水泥稳定碎石试验配合比严格控制,保证水泥稳定碎石基层稳定性、耐久性,从而提升整个市政道路的建设质量水平,创造更多的优良市政工程.
施工技术论文参考资料：
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