市政道路工程中水泥稳定碎石施工技术的应用研究

【摘要】道路建设是市政工程建设的重点项目，关系到城市的基础建设。水泥稳定碎石的工技术因具有很好的整体性和稳定性被现代市政道路建设工程广泛使用。这种用水泥稳定碎石做基底层和基层的道路强度高、承载力强。本文就水泥稳定碎石技术在道路工程中的施工技术进行阐述。

【关键词】水泥稳定碎石；水泥；摊铺；碾压；养护

近几年，我国市政工程建设不断发展，对于道路工程的要求也越来越高。尤其是对道路的稳定性、强度等方面更是关系到城市建设的好坏。在道路工程中水泥稳定碎石技术在路面的基层和底基层建设中会使路面具有较强的稳定性和整体性，同时使路面具有强度高、承载力大、水稳定性强抗冻性好等特点。因此水泥稳定碎石的施工技术越来越被广泛的应用于城市的道路建设中。

1 水泥稳定碎石技术

水泥稳定碎石技术就是用级配碎石作为骨料，用定量的胶凝材料和足量的灰浆来填满骨料的缝隙，并用嵌挤原理摊铺压实。这样压实的结构由于碎石间的嵌挤锁结原理使其承载力强，再加上有足量的灰浆来填满骨料的缝隙，因此这种压实度相当于密实度。水泥在水化反应的作用下发生硬化，在施工初期强度就很高，并随着龄期而延长而增加迅速凝结成板体。这种结构强度很高，有较好的抗冻性和抗渗性。一般水泥稳定碎石路面的水泥量占混合料的3%~7%左右，7天的无侧限抗压强度可达1.5MPa~4.0MPa，比其他的路基材料要高。水泥稳定碎石基层形成后表面坚固及时遇到雨天也不会泥泞，是很好的路面基层材料。

2 材料

2.1 水泥

水泥稳定路面所选用的水泥一般为普通酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥等终凝时间较长的水泥，一般在6小时以上。避免使用标号较高、早强水泥或快硬水泥。

2.2 混合材料

混合材料中又有活性材料和非活性材料量之分。活性材料就是能和水泥在水化作用中析出的硅酸钙、铝酸钙、氢氧化钙等氧化钙作用的粉煤灰等物质。非活性材料就是指那些没有活性或是活性极低的矿物材料，有人工的，也有天然的，非活性材料不能含有害的成分，细度也有严格的要求。

2.3 碎石

碎石在水泥稳定碎石技术中也是十分关键的。碎石要选择那些强度高、坚硬、没有风化的石灰岩，用做基层的颗粒最大粒径应不超过30mm，对于用做城市主干道底基层的碎石粒径也不要超过40mm，有机杂质尽量不要超过2%，碎石的磨耗值要小于35%，碎石的压碎值在30%以内。如果粒径过大，那么碎石之间的粘结力不大，影响整体性，受力的颗粒就容易松散开，相反粒径太小，会影响基层强度，容易出现干缩裂缝或温缩等现象。所以在集配时应尽量取中间值，不能太大也不能太小。

2.4 水

水泥稳定碎石中对于水没有什么特殊的要求，一般饮用水就可以。但也要注意水中有没有对水泥强度有影响的杂质存在。如果用一种水制成的水泥砂浆其抗压强度小于用蒸馏水制成的水泥砂浆的抗压强度的90%，那么这种就不适合在水泥稳定碎石中使用。

3 施工流程及施工中应注意的问题

水泥稳定碎石基层的施工流程。①对垫层进行验收。②准备水泥、碎石、粉煤灰等材料。③水泥稳定层各个材料的拌和。④将拌和好的混合料应尽快运输到摊铺地点。⑤摊铺并进行碾压。⑥水泥稳定碎石层碾压成型后再对其进行覆盖和洒水的养护。

3.1 材料的准备和拌和

关于材料的准备前面已经阐述，下面说一下材料的拌和。拌和时主要注意水泥的用量和含水量的控制。水泥是水泥稳定碎石技术的稳定剂，水泥的剂量会影响到水泥稳定碎石的干缩性，对于大部分的混合料来说水泥剂量越少其收缩性就越小。同时混合集料中的粒径大小也会影响到水泥稳定碎石的干缩性，一般集料碎石的平均粒径越大，干缩性就越小，反之平均粒径越小，干缩性就越大。因此在水泥的用量上要将集料粒径的大小考虑进去。如果水泥剂量过少干缩性差会影响施工质量，相反如果水泥剂量过高，不仅会造成浪费还会因收缩性增大产生裂缝等现象。一般应在保证强度的前提下，控制在6%以下为好。

含水量的控制是水泥水化并产生强度关键，也是决定以后碾压密实度的重要所在。含水量太小会使混合料松散，影响混合料的密度及强度，也难以碾压成型；含水量太大，增加了混合料的干缩性，容易出现裂缝，同样也会影响到混合料的强度和密度。同时混合料的含水量也会随着温度和运输的过程中有所损失，因此在一般情况下在拌和时的含水量要高出最佳含水量的0.5%~1.0%，如果在温度高或者距离长时应适当加大含水量，并在运输的过程中及时调整补充，以保证施工效果。

3.2 运输

运输是连结拌和和摊铺的重要环节，拌和好的混合料在运输的过程中会发生一定的变化，因此运输的时间不能过长，应该保持在45min以内。车辆的数量也要能适应拌和的混合料的情况相匹配，拌好的料能及时的运输出去。在运输的过程中还要注意车速，避免中途停车，尽量减少因为车辆颠簸所引起的混合料离析现象。同时要据运输距离和天气情况调整含水量。

3.3 摊铺和碾压

在摊铺前要先对垫层进行验收，洒水保湿。同时测量定线，每隔10m标出一个高程控制线，并在路两侧距离路基20cm处设立高程控制杆。在摊铺集料前还要通过实验确定水泥稳定碎石和集料的松铺系数。在摊铺时应注意横向接缝和纵向接缝的处理。可以在摊铺末端出紧靠混合料放两根高度与混合料相同的方木，并在方木另一侧回填3m左右略高出方木的碎石，在下次摊铺开始时，移去方木和碎石就可以继续摊铺了。在摊铺机宽度不够时为避免纵向接缝，可以用两台摊铺机一前一后梯度作业，两台摊铺机相隔5~10m，同步向前摊铺，并同步碾压。在摊铺时，会因为混合料的滚动出现离析现象，因此在摊铺时，布料器的内料位要相对高一点，如果摊铺时已经出现了离析现象，要及时调整内料位，尽量不要人工挖掘。

在水泥稳定碎石摊铺好后要立即进行碾压，时间过长水分蒸发会影响碾压效果。往往是摊铺一段就及时的碾压一段，因此碾压的长度也不能过长，一般在30mm~60mm之间，厚度保持在20cm以下。先重后轻的进行压实，一般从两侧向路中进行碾压。碾压的次数一般为先静压1~2遍，再用小振幅弱振1~2遍，大振幅强振2遍，最后用轻型轮胎压路机再碾压1遍。要想碾压到合理的密实度并且表面没有明显轮迹至少需要碾压5遍。在碾压的工程中的细节也要十分注意，比如压路机碾压时的速度和启动及制动的速度要保持平稳；停机时不要停在相同的断面上，错开50~70cm避免拥抱现象。

3.4 养护

水泥稳定碎石是一种水硬性的材料，水泥的水化反应中需要水的参与，如果水分蒸发掉了会影响到硬化的强度，因此在对水泥稳定碎石基层碾压成型后，如果压实度合乎要求时，就应该马上进行养护了。养护一般用不透水的薄膜覆盖并洒水保湿。养护尽量保证在七天以上，禁止车辆通过。养护期后立即铺筑沥青封层，防止曝晒失水。养护是水泥稳定碎石的收尾工作，十分关键，事实证明进行养护的水泥稳定碎石基层的强度时没有养护的1.5~2.0倍，干缩裂缝也比没有养护的少。

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