水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中的应用研究论文_陈志勇

摘要:在高等级公路的基层建设中,水泥稳定碎石已经成为常用材料,但其施工技术和施工质量的高低,直接关系到道路性能发挥和道路质量。本文中,笔者介绍了目前市政道路的现状和水泥稳定碎石基层施工技术的优势,并分析了水泥稳定碎石的影响因素,最后重点探讨了水泥稳定碎石基层施工结构与施工控制技术,以供参考。

关键词:水泥稳定碎石;基层施工技术;市政道路;应用

随着现代化进程的推进,市政道路已经成为城市发展的核心,市政道路作为保障公众正常出行的重要部分,其施工质量和使用年限非常关键。随着水泥稳定碎石基层施工技术的运用,市政道路的强度和质量也有所提升。

一、关于我国市政道路的现状

目前我国市政道路的现状和发展方向主要集中在以下三个方面:

一是市政道路建设中存在诸多隐患,一方面是地质、天气等自然因素,另一方面是施工技术等人为因素,因此,必须注重每个环节的把控;

二是市政道路的需求进一步提升,我国城市人口数量在不断增加,市政道路的建设有助于为居民的生活和生产提供诸多便利,并推动城市基础设施体系的不断完善;

三是市政道路建设不应当只停留在单一模式,而是应当全面改善,多措并举。

二、关于水泥稳定碎石基层施工技术的特点和优势

市政道路在建设过程中存在很多难点,影响因素也比较复杂,因此,必须要注重对先进技术手段的采用。目前,在市政道路建设过程中,已经开始广泛应用水泥稳定碎石基层施工技术,其优势主要体现在以下几个方面:

一是水泥稳定碎石基层施工技术对基础层面的巩固非常重视,它以基层施工为基础,辅之科学模式,进一步提升了施工的可行性和可靠性,积极促进了市政道路的综合发展;

二是水泥稳定碎石基层施工技术的操作比较灵活,既可以充分考虑市政道路实际情况,又能够加快革新速度,突破限定条件,促进市政道路建设的空间拓展;

三是通过落实水泥稳定碎石基层施工技术,可以有效减少市政道路的建设成本。

三、影响水泥稳定碎石的主要因素

(一)集料级配影响抗压强度

如果基层路面结构属于半刚性,那么基层必须具备足够的荷载扩散能力,才能满足荷载的承受需求。而水泥稳定碎石基层的承载能力在一定程度上会受到集料自身强度和级配组成的重要影响。

(二)水泥剂量影响抗压强度

通常情况下,水泥稳定碎石基层中对于较高强度值级配中值的选择,需要按照五种不同强度进行试验,分别是8%、6%、5%、4%和3%,对比可知,即便级配组成相同,其水泥剂量越大,混合料的强度也就越高。

(三)混合料缩裂特性的影响

水泥稳定碎石的收缩包括温缩和干缩两种类型。其中,干缩指的是材料体积收缩是由内部水分蒸发而导致的,干缩大部分发生在工程刚刚完工的阶段;把面层铺筑到基层上面之后,基层含水量便不会发生变化,此时基层收缩主要是温缩。

笔者曾做过试验,制作时使用了两种级配的水泥,一种是2%的,一种是5%和6%的,养护七天后和养护十四天后,分别进行干缩试验和温缩试验,结果发现,随着时间的延长,干缩前期持续增加,后期缓慢增长;同时,失水率随着时间的延长而不断增加,但第一周失水速度较快,后期逐渐平缓,此外,干缩应变会受到水泥剂量的影响,温缩应变会受到温度增加的影响。总而言之,在正温度范围内,温缩应变比干缩应变受到温度的影响更大,但受水泥剂量影响较小。

(四)时间的延迟方面

水泥稳定碎石从加水拌开始,到碾压结束,整个过程中,无论混合料强度,还是干密度损失程度,都会受到时间延迟的影响。通常情况下,干密度损失量和混合料强度会随着延迟时间的增加而增大,由此可见,在水泥稳定碎石基层施工过程中,一方面要通过选用较长终凝时间的水泥来进一步延长凝结时间,另一方面也要通过对延迟时间的控制来避免强度损失。

四、水泥稳定碎石基层施工结构与材料参数

目前,三层式水泥稳定碎石基层是最常用的沥青路面铺设结构之一,该方案中水泥稳定碎石三层厚度在16厘米至20厘米之间,笔者对水泥稳定碎石基层结构形式及材料参数进行了整理,如表一所示:

表一:水泥稳定碎石基层的结构形式及材料参数

五、市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工技术的施工控制

(一)材料控制

水泥、细集料和粗集料是水泥稳定碎石基层的主要搅拌材料,因此,在质量控制方面,重中之重就是避免不合格材料进场。

作为水泥稳定碎石基层的主体,集料的性质在很大程度上决定了基层强度,因此,集料必须具备高强度、耐久性和坚硬性。其中,粗集料应当严格按照规范标准,如果存在较多的大石料,会在运输、拌和以及摊铺过程中造成大小料的分离,这样碾压后会造成粗集料窝的现象,影响整体质量,因此,施工时应当保证粗集料最大粒径不超过31.5毫米。

此外,水泥质量是关键一环,在水泥的选择方面,应当尽量选择标号较低,且初凝时间和终凝时间分别高于三小时和六小时的水泥,同时,要保证充足的拌和、摊铺与碾压时间,以保障其强度。

(二)水泥剂量

水泥剂量的合理性和经济性非常重要,科学合理地控制水泥剂量,有助于水泥稳定碎石基层施工的顺利进行,如果水泥剂量过大,不仅会造成材料的浪费,还会造成基层裂缝,破坏面层局部构成;如果水泥剂量过小,会严重影响基层的承载力。

(三)含水量的控制

含水量的影响主要体现在压实度和强度两个方面。首先在压实度方面,混合料含水量会影响稳定碎石基层的压实度和强度,即便混合料和压实功相同,如果含水量不同,压实度也会不同;其次在强度方面,如果含水量过少,会影响混合料的碾压和成型,同时化学反应不全面和水泥物理等因素会影响结构层强度的形成,进而导致板体的松散性。

因此,在水泥稳定碎石混合料的生产过程中,应当安排专职人员对混合料的含水量进行随时检测,并结合运输距离、当日湿度温度等因素来确定混合料的最佳含水量,从而保证施工进度和混合料质量。

(四)摊铺

在摊铺过程中,应当先将水撒到基层表面,并采取人工摊铺的方式,同时安排专职检查人员,一旦发现粗集料窝,就第一时间进行清除和换填。

(五)压实

混合料的压实非常重要,一旦含水量超过最佳含水量,就可以进行碾压。在压实操作中,应当注重四个方面:一是应当先采用轻压实机具,再使用重的;二是应当保持先慢后快的碾压速度,且控制在每小时1.5至2.4千米;三是应当注重压实工作路线的合理性;四是要对混合料密实度及含水量进行实时检查,并第一时间采取调整措施。

六、结语

综上所述,采用水泥稳定碎石基层施工技术,有助于提升市政道路施工的效率和质量,而水泥稳定碎石施工控制的重点就在于集料级配、强度、水泥剂量、质量以及含水量等各个方面,应当因地制宜,合理选择运用。

参考文献

[1]邱炳澍.综述水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(1):618.

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[3]廖诗友.水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的应用研究[J].房地产导刊,2014,(29):125-125.

[4]董乐,朱腾飞.市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工技术应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(5):1993.

论文作者:陈志勇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期

论文发表时间:2018/12/6

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