浅谈城市道路工程水泥稳定碎石基层施工技术

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:田佳
[导读] 摘要:经济水平提升促使物质基础增强,人们对于生活品质的要求也在不断增加。
        北京公联洁达公路养护工程有限公司  北京  100070
        摘要:经济水平提升促使物质基础增强,人们对于生活品质的要求也在不断增加。为了适应社会环境变化,政府开始不断完善城市道路工程基础设施建设。尽管有政府的政策作为支撑,但城市道路工程依然出现诸多问题,这些问题影响工程性能,也限制工程社会效益和经济价值获取。本文先概述水泥稳定碎石基层技术,了解该技术的原理以及特征,然后明确城市道路工程当中水泥稳定碎石基层施工的准备工作,最后讨论城市道路工程水泥稳定碎石基层施工技术要点。
        关键词:城市道路工程;水泥稳定碎石基层施工技术;施工要点
        城市化进程的不断加快,促使城市交通压力不断增大,道路工程是缓解交通压力的主要途径,也是完善城市基础建设的重要方式。城市道路工程当中最常见的就是水泥稳定碎石基础技术,该技术充分发挥出施工优势,促使城市道路的承载力显著增强,也让道路工程的使用寿命增加。鉴于该种情况,很多建筑工程企业都开始讨论水泥稳定碎石基层技术的施工要点,期望能够掌握技术原理的情况下不断优化技术施工操作,提升道路工程质量,让自身建设的工程能够迎合城市建设需求。
        一、水泥稳定碎石基层技术概述
        (一、)水泥稳定碎石基层技术原理
        所谓水泥稳定碎石基层主要是指利用水泥、碎石等建筑原材料进行特定的配比混合,从而形成特质的混合料,将其运用到道路工程的基层铺设当中。此时该混合料将采用机械设备来完成具体的施工操作,促使道路基层被夯实处理,能够具备较强的承载能力。水泥稳定碎石基层是目前城市道路工程建设中的主要施工部分,也是道路施工中重要的工程结构。从技术原理来讲,主要是将水泥、碎石等原材料填充到道路工程的基层缝隙当中,并且采用对应的机械设备进行碾压处理。此时的基层施工必然能够调整系统结构的稳定性,促使道路基层具备较高的综合性能[1]。从道路工程的质量影响因素来看,因为整个工程包含的施工环节比较多,需要采用的施工技术也比较驳杂,因此,能够对道路工程产生影响的因素非常多。而单从基层工程来看,诸如骨料结构、材料选择以及碾压施工等环节均会对基层工程的质量产生影响。因此,既然选择采用水泥稳定碎石基层技术以后,需要加强对该技术的控制,做好施工质量的管理工作。水泥稳定碎石基层本身所具备的性能和结构直接对基层工程的质量以及道路工程的使用寿命产生影响,因此,需要注重对技术施工要点的分析,优化技术施工流程[2]。
        (二)水泥稳定碎石基层技术特点
        在了解到水泥稳定碎石基层的原理以后,也需要对其所呈现出的技术特点展开分析。道路工程的实际施工阶段,能够明确该种技术属于比较常见的基础类型,其具备技术综合性和技术应用性。综合和归纳水泥稳定随时基层技术的特点,可以明确其主要呈现在下述几个方面:首先,该技术的组成材料比较简单。虽然该技术采用的是混合料,但实际主要是水泥、集料以及水等原材料所形成的混合液,其在制作方面需要花费的时间比较少,且制作过程也比较简单[3]。如表1.1所示为《公路路面基层施工技术规范》当中所规定的水泥稳定土参数情况。建筑工程当中的一些稀有材料相比,水泥稳定碎石基层所使用的混合料没有特殊要求。该情况能够有效降低道路工程的施工难度。混合料当中的水泥属于建筑行业市场当中最为常见的原材料,而碎石以及水等均属于比较廉价的建筑材料。其次,该技术所使用的材料在特性上具备较高的强度,且抗渗能力比较强。因为该技术所使用的混合料属于经过特殊处理的混合型材料,因此具备明显的板块效应,在结构上呈现出抗冻、抗渗等特性,能够承受较大的力。然后,水泥稳定碎石基层技术在施工工艺方面也具备独特性[4],主要表现在工艺流程较为简单,但机械化程度高,比较适合流水作业。在道路工程项目中,因为使用的施工材料主要是采用搅拌和摊铺两种作业方式,因此其工艺流程复杂程度比较低,施工的难度也比较低。且两种施工作业均主要采用机械设备来完成,所以施工的机械化程度比较高。该种情况比较适合道路工程的流水作业,在施工效率方面能够起到推动作用。最后,该种施工技术还具备特定的因素。也就是说,因为施工所使用的混合料在材质上比较简单,因此受到特定因素影响的程度也比较明显[5]。例如,混合料本身的含水量是影响混合料质量的主要影响因素,温度同样会造成混合料的结构出现热胀或者是冷缩的情况。这些情况均会对稳定碎石材料的原本结构造成破坏,从而影响该混合料的正常性能。道路工程在实际施工阶段会铺设胶结材料,该种材料主要用来抹砌比较建议的建筑物,该材料在水泥稳定碎石基层当中需要具备足够的反应时间,且需要经过检验,在确定胶结反应完成,才能够有效保证胶结材料充分发挥出其特性。
        表1.1 水泥稳定土颗粒组成范围
       
        《城镇道路工程施工及质量验收规范》CJJ 1-2008
        《城镇道路路面设计规范》CJJ 169-2012
        二、城市道路工程水泥稳定碎石基层施工准备
        (一)施工准备
        城市道路工程使用水泥稳定碎石基层技术过程中将会应用一些大型机械设备,这些设备包含了碾压机、搅拌机以及运输车等,在工程施工开始之前,需要先对上述机械设备进行调试,确保这些设备都处于正常运作状态,其不存在会影响施工运作的隐患问题。在检查机械设备期间,主要了解设备是否存在带病作业的情况,诸如零件松动、线路连接不紧密、设备运行不稳定等均会影响施工质量。如表2.1所示为水泥稳定碎石基层技术使用过程中需要借助的机械设备基本情况。完成机械设备调试工作以后,可以按照施工的具体要求来规范设备操作技术,避免设备在施工前未出现故障,但却在施工期间出现故障的情况。除了设备需要提前做好准备以外,施工材料也需要提前准备好[6]。尽管水泥稳定碎石基层技术所需要的材料比较简单,但在材料的性能要求上却比较高。根据道路工程的具体施工需求,明确碎石颗粒的大小情况,并且对碎石的石料进行检查,保证碎石材料经过混合搅拌和摊铺以后,其所拥有的承载力能够满足道路运输要求。通常情况下,城市道路当中所使用的碎石破碎均匀系数不能比5小,但可以按照10这个最佳均匀系数来进行碎石筛选。如果碎石在破碎过程中出现尺寸过细的情况,那么整个道路工程的施工效果必然会大打折扣,不仅稳定性不足,承载力也会因此下降。准备施工之前,需要对建筑施工单位所购买的原材料进行检测,了解原材料的质量和性能是否符合工程技术标准,在现场抽样检测期间如果发现材料存在不合格的情况,需要现场进行处理,先对材料的质量进行复检,确定材料不合格,直接原厂返回或就地销毁,避免使用不合规格的材料而对工程施工的效果产生影响[7]。
        表2.1 机械设备基本情况
       
        《城镇道路工程施工及质量验收规范》CJJ 1-2008
        《城镇道路路面设计规范》CJJ 169-2012
        (二)材料准备
        1、水泥的准备
        除了施工方面的准备以外,在具体材料准备方面也需要格外注意防护。水泥材料是水泥稳定碎石基层施工技术的主要材料,也是整个混合料当中占比最大的材料。因此,施工期间所采用的水泥质量直接关系到工程施工质量,会对基层的抗冻性和耐磨性产生明显影响。水泥选择过程中需要依据道路工程的实际应用目的,计算交通车流量情况,规避普通水泥或者是现在市场当中的一些速成水泥,准确把握好水泥的初凝时间和终凝时间[8]。此处可以选择普通硅酸盐水泥作为主要混合料,在控制好水泥使用剂量以后,能够有效提升道路的承载能力。
        2、混合材料的准备
        此次施工当中所使用的混合材料可以根据特性被划分为活性和非活性两种形态,其中活性类别的混合料中容纳了锅炉矿渣、粉煤灰等材料,而非活性类别的混合料则主要包含石灰石、黏土等材料。尽管两种类型的混合料都能够在水泥稳定碎石基层施工中产生明显作用,但混合材料的选择也并不是随意的,而是要经过特定的实验,选择合适的混合材料进行配比。例如1m3按1500kg计算,确定水泥:水:混合料:石粉按照71:71:271:543来进行实验,了解该配比是否能符合施工需求,从而确保混合材料在被应用到道路工程基层工程中以后,其所具备的抗压强度符合建筑施工要求。
        3、碎石的准备
        除了水泥是道路基层工程中的主要材料也外,碎石同样是混合料的主要材料,碎石本身的尺寸大小、密度情况直接关系到道路工程的使用寿命,随时本身的质量也直接与道路工程的耐磨性产生联系。为此,在准备随时的时候需要先以通过机器来进行切割,其中最大的碎石粒直径不能超过30毫米,而最小的碎石粒也不能小于5毫米,过大或者过小直径的碎石材料会对混合料的密度和硬度直接产生作用,一些碎石直径过小的情况甚至会导致道路工程出现风化或者是裂痕的问题[9]。筛选碎石需要按照道路施工的实际气候、温度等因素以及道路工程施工的规定来完成筛选,并且通过实验方式明确混合料的具体搭配比例,确保碎石材料能够符合工程技术施工的前期准备要求。
        三、城市道路工程水泥稳定碎石基层主要施工技术要点
        (一)集中拌合
        城市道路工程当中既然决定采用水泥稳定碎石基层施工技术,那么在该技术施工阶段,选择完具体的混合材料就要开始考虑到材料搅拌问题。此次技术施工的主要要点之一就是做好混合料的搅拌工作。为了便于后续混合料的摊铺施工,工程当中所选择的搅拌机本身在型号和参数上要与摊铺机保持一致,能够让二者在施工作业过程中搭配起来,搅拌机的性能和参数选择要符合工程施工标准。再次对搅拌过程中使用的机械设备以及混合料情况进行检查,确保所使用的材料均属于标准材料[10]。此时如果发现施工材料出现问题,则可以对搅拌设备进行调配,进而再次处理缓和料。搅拌过程中需要做好搅拌方式的选择,注意保持搅拌均匀,促使混合料处于稳定状态。在骨料选择上,一定要做好质量管理,混合料当中的含水量要保持在2%左右。此时在将混合料摊铺期间,可以通过碾压让混合料当中的含水量达到3%。对混合料的结构进行调整,并控制其中的含水量情况,避免因为含水量过多或者是过少而影响混合料的硬度。搅拌环节需要注意对水泥量的监测,了解水泥的搅拌均匀程度,确保混合料搅拌合格。
        (二)摊铺碾压
        在完成混合料的搅拌工作以后,开始对混合料进行摊铺和碾压,此时需要先开展摊铺试验,也就是先对施工的各项参数进行测试,了解当前摊铺混合料所能够得到的施工结果,针对该试验结果进行分析,最终明确摊铺工作中可能会出现的问题,以便于先制定合理的应对方案,规避影响施工质量的各类因素。在施工环节中需要确保施工人员的专业素养符合施工要求,对施工人员展开定期培训,约束其施工行为,规避人为因素对摊铺施工质量的影响。为了保障本次摊铺过程中的平整度,可以先利用铲斗进行摊铺,保证摊铺的路线和路边线之间的距离,确保其待载机的参数符合摊铺参数设置。在混合料的含水量处于±1%的时候,关闭压路机,并对整个路段宽度范围内进行稳压,保持1.7-1.7km/h,具体碾压长度则根据气温来决定。在完成一段工程施工以后,需要对施工现场进行清理,避免造成混合料离析。定期对混合料的状态进行检测,并且对已经搅拌完的混合料进行管理和保护。在完成摊铺和碾压以后,确定好最终的碾压时间,采用大型压路设备辅助碾压施工,保持2.0-2.5km/h的速度完成镇压。保证基础工程的夯实质量,避免出现施工裂痕的问题。
        (三)接缝与养护
        受到多种不良因素干扰,水泥稳定碎石基层施工难免会出现施工方面的常见问题,裂缝是因为摊铺和碾压环节出现操作失误所导致的问题,而裂缝问题会直接对道路工程质量产生影响。因此,需要重视该施工问题,并且根据裂缝问题制定确切的施工方案。例如,在纵缝的处理上,要做好与搅拌站的沟通工作,减少纵缝的出现几率。再者要重视横缝的设置问题,做好横纵缝的配合设计、施工工作,完善工程整体质量。水泥稳定碎石的养护也是一个重点工作内容,如果养护工作不到位,水泥稳定碎石就容易发生脱落、损坏等问题,使得结构遭到破坏,影响正常的功能发挥。再例如,保持养护期间的路面温度,完成碾压工作后利用土工布对路面进行覆盖。养护期间不能让路面湿度过大,每天洒水的次数依据施工现场的气候条件进行调整,养护时间为7天。养护期间封闭该路段交通,并设置专人开展路段防护工作,避免载重量大的大吨位车辆通行,负责洒水的车辆通行速度不超过15km/h。
        结束语
        综上所述,城市道路工程当中施工技术的选择关系到工程的性能及质量,影响工程的使用周期。为了进一步改善城市道路工程的施工问题,需要在采用水泥稳定碎石基层施工技术过程中,严格规范施工行为,抓住施工要点,完善施工流程。相信建筑施工企业能够认同水泥稳定碎石基层施工技术的重要作用,并且充分发挥出该技术在道路工程当中的施工优势,提升道路工程施工的安全性,降低道路工程的施工风险和运营风险。
        参考文献
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