市政公路水泥稳定碎石基层施工技术优化

前言：

市政公路作为城市交通的重要基础设施，其建设质量直接关系到城市的发展和居民的出行安全。水泥稳定碎石基层是市政公路路面结构的关键组成部分，它具有较高的强度、稳定性和良好的承载能力。然而，在实际的施工过程中，由于受到多种因素的影响，传统的水泥稳定碎石基层施工技术存在着一些不足之处。例如，材料的不均匀性可能导致基层强度的离散性较大，施工工艺的不规范可能造成基层的平整度和密实度不符合要求等。为了提高市政公路的建设质量，有必要对水泥稳定碎石基层施工技术进行优化，从而确保市政公路的性能和使用寿命。

一、材料选择与控制

1.水泥的选择

水泥是水泥稳定碎石基层的重要胶凝材料。在选择水泥时，应优先选用终凝时间较长的水泥品种。这是因为终凝时间长的水泥，在施工过程中有足够的时间进行搅拌、运输、摊铺和碾压等操作。一般来说，普通硅酸盐水泥的终凝时间在 6-10 小时较为合适。水泥的强度等级也需要根据设计要求进行选择，对于市政公路水泥稳定碎石基层，一般选用 32.5 级或42.5 级的水泥即可。

还要严格控制水泥的质量稳定性。不同批次的水泥在矿物组成、细度等方面可能存在差异，这会影响水泥稳定碎石基层的性能。因此，在施工过程中，应对水泥进行严格的进场检验，包括水泥的强度、安定性、凝结时间等指标，确保每一批次的水泥都符合质量要求。

2.碎石的选用

碎石的粒径和级配是影响水泥稳定碎石基层性能的关键因素。在选择碎石时，应根据设计要求确定合适的最大粒径。一般来说，市政公路水泥稳定碎石基层的碎石最大粒径不宜超过31.5mm。要保证碎石具有良好的级配，连续级配的碎石能够使基层具有更好的密实度和稳定性。

碎石的压碎值也是一个重要的指标。压碎值反映了碎石的抗压碎能力，压碎值过高的碎石在受到车辆荷载作用时容易破碎，从而影响基层的结构完整性。因此，应选择压碎值不超过30%的碎石用于水泥稳定碎石基层的施工。

3.水的质量控制

水在水泥稳定碎石基层的施工中起着重要的作用，它参与水泥的水化反应。应选用洁净、无杂质的水源，如饮用水。如果使用非饮用水，必须进行水质检验，确保水中的有害物质如硫酸盐、氯化物等的含量在允许范围内。水中的杂质可能会影响水泥的水化反应，进而影响基层的强度发展。

二、配合比设计优化

1.传统配合比设计的不足

传统的水泥稳定碎石基层配合比设计往往侧重于满足强度要求，而忽视了其他性能指标。例如，在一些设计中，仅仅通过调整水泥用量来达到规定的强度标准，这样可能会导致基层的收缩性增大，容易产生裂缝。而且，传统设计对材料的变异性考虑不足，没有充分考虑到施工现场材料的实际情况与实验室标准条件的差异。

传统配合比设计在考虑抗冲刷能力方面存在欠缺。市政公路在使用过程中，基层可能会受到雨水的冲刷，抗冲刷能力差的基层容易出现损坏，影响公路的使用寿命。

2.优化的设计思路

在优化配合比设计时，应综合考虑强度、收缩性、抗冲刷能力等多方面的性能指标。要通过大量的试验确定不同材料比例下基层的各项性能，建立材料性能与配合比之间的关系数据库。例如，可以采用正交试验设计方法，系统地研究水泥用量、碎石级配、含水量等因素对基层性能的影响。

要根据市政公路的实际使用环境和交通荷载情况来确定合理的性能指标要求。对于交通流量大、重载车辆多的路段，应适当提高基层的强度和抗冲刷能力要求。在配合比设计中应引入抗裂设计理念，通过添加纤维等外加剂来减少基层的收缩裂缝。

3.基于性能的配合比确定

根据优化的设计思路，通过试验和分析确定最终的配合比。例如，在满足强度要求的前提下，通过调整碎石级配和水泥用量，降低基层的收缩系数。添加一定量的抗冲刷剂，提高基层的抗冲刷能力。在确定配合比后，还需要进行现场验证试验，确保在实际施工条件下，基层能够达到预期的性能指标。

三、施工工艺改进

1.搅拌工艺

传统的搅拌工艺可能存在搅拌不均匀的问题，这会导致水泥稳定碎石基层的质量不稳定，出现强度不均、裂缝等病害，影响道路使用寿命。改进搅拌工艺，首先要选择合适的搅拌设备。大型、高效的搅拌设备能够保证材料的充分搅拌，提高混合料的均匀性和稳定性。例如，采用双卧轴强制式搅拌机，其搅拌效果要优于自落式搅拌机，能够更有效地实现物料之间的充分融合。在搅拌过程中，要严格控制搅拌时间和搅拌速度。搅拌时间过短，材料不能充分混合；搅拌时间过长，可能会破坏材料的内部结构，降低整体性能。一般来说，搅拌时间控制在 90 - 120 秒较为合适。搅拌速度应根据搅拌机的性能和材料的特性进行合理设置，确保材料在搅拌筒内能够形成良好的对流和扩散，提升混合效率与质量。同时，还应加强操作人员的技术培训，规范操作流程，确保搅拌过程的稳定性与可控性，从而为水泥稳定碎石基层施工质量提供有力保障。

2.摊铺工艺

摊铺是水泥稳定碎石基层施工中的关键环节，直接影响路面的整体质量和使用寿命。在摊铺前，应对下承层进行彻底处理，确保其表面平整、坚实，并清除杂物和松散颗粒，以保证上下结构层之间的良好结合。摊铺时，应采用性能先进的摊铺设备，如自动找平摊铺机，提高施工效率与摊铺质量。摊铺机的摊铺宽度和厚度应严格根据设计要求进行调整，确保符合工程规范。为了保证摊铺层的平整度和密实度，必须科学控制摊铺机的行驶速度。行驶速度过快，会导致混合料分布不均，影响摊铺厚度和平整度；行驶速度过慢，则会降低施工效率，增加施工成本。一般情况下，摊铺机的行驶速度宜控制在 2～3m/min 之间。同时，在摊铺过程中，应安排专人实时检测摊铺厚度与高程，发现偏差应及时调整摊铺机参数，确保施工质量满足设计和规范要求。

3.碾压工艺

碾压是提高水泥稳定碎石基层密实度的关键工艺，直接影响路面结构的整体强度和使用寿命。在碾压前，应根据基层的厚度、材料特性以及设计压实度要求，科学选择压路机类型和组合方式。对于较厚的基层，通常建议采用“先重后轻”的碾压方案，即先使用重型轮胎压路机或振动压路机进行初压，以快速稳定混合料结构，随后采用光轮压路机进行复压，进一步增强密实度，最后使用双钢轮压路机进行终压，消除轮迹，提升表面平整度。

在碾压过程中，必须严格控制压路机的行驶速度和碾压遍数。碾压速度过快会导致压实效果不佳，影响基层均匀性；而速度过慢则会降低施工效率，增加施工成本。一般情况下，初压速度宜控制在 1.5-2km/h，复压速度为 2-3km/h，终压速度可适当提高至 2.5-3.5km/h。碾压遍数应结合试验路段的实际情况确定，通常初压 1-2 遍，复压 3-4 遍，终压 1-2 遍为宜。此外，合理的碾压顺序也是确保压实质量的重要因素，应遵循“先低后高、由边向中”的原则，先从路边向路中碾压，再从路中向路边进行收边碾压，确保全幅宽度范围内压实均匀，避免出现局部松散或不平整现象。

四、施工质量检测与控制

1.原材料检测

对水泥、碎石和水等原材料进行严格的检测是保证水泥稳定碎石基层质量的前提。在水泥进场时，应按照规范要求进行抽样检测，检测项目包括水泥的强度、安定性、凝结时间等，必要时还应检验其化学成分和细度，确保其符合国家相关标准。对于碎石，要检测其粒径、级配、压碎值、含泥量及针片状颗粒含量等指标，确保碎石的质量符合设计要求。同时，水作为拌和的重要组成材料，其水质也应符合规范要求，不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质。各项原材料检测合格后方可投入使用，从源头上保障水泥稳定碎石基层的施工质量。

对水的检测主要是检测其水质是否符合国家相关标准和工程要求，重点包括水中的有害物质含量是否超标，如重金属、有机污染物、微生物指标等。只有在确认原材料质量合格后，方可进入后续施工环节，以确保工程质量与安全。若在检测过程中发现水质不达标或其他原材料问题，应立即采取相应措施，如更换合格水源、增加净化处理工艺或采用其他替代材料，直至各项指标均满足规范要求。同时，应做好检测记录与质量追溯工作，为工程验收和后期维护提供可靠依据。

2.施工过程中的质量检测

在施工过程中，要对水泥稳定碎石基层的含水量、压实度等关键指标进行实时检测，以确保工程质量与稳定性。含水量的检测可采用烘干法或酒精燃烧法，操作时应确保其控制在最佳含水量的±2%范围内。若含水量过高，不仅会增加碾压难度，还可能导致结构强度下降；而含水量过低，则会影响水泥的正常水化反应，进而降低基层的密实度和整体性能。因此，科学合理地控制含水量，并结合现场实际及时调整施工参数，是保障水泥稳定碎石基层质量的关键措施之一。

压实度的检测是保证基层强度和稳定性的重要手段，直接影响到道路工程的整体质量和使用寿命。常用的方法包括灌砂法和核子密度仪法，前者精度高、操作简便，适用于各类施工现场；后者具有快速、无损的优点，适合大面积连续检测。在碾压过程中，应严格按照规范要求控制检测频率，一般情况下每 2000m²检测点数不应少于 6 个，并应均匀布点，确保数据具有代表性。若检测结果低于设计要求，应立即分析原因并采取补压措施，如调整碾压遍数、改变碾压速度或调整含水率等，以确保基层达到预期密实度，保障后续施工质量。

3.成品质量检测

水泥稳定碎石基层施工完成后，需对成品进行全面质量检测，以确保其满足设计及使用要求。检测项目主要包括基层的平整度、强度、厚度及压实度等关键指标。平整度检测通常采用3m 直尺法，每100 米随机选取多个断面进行测量，要求表面平整，最大间隙不得超过 10mm。强度检测则通过钻芯取样法获取芯样，并在实验室中进行无侧限抗压强度试验，确保其强度符合设计规范。同时，厚度检测采用挖坑或钻孔法测定实际铺设厚度，偏差应控制在允许范围内。此外，还需对基层的压实度进行检测，常用灌砂法或核子密度仪法，确保达到规定的压实标准，为后续路面结构层施工提供坚实基础。

厚度的检测可采用钻芯取样或钢尺量测的方法，确保基层厚度符合设计要求，并控制在允许的误差范围内。钻芯取样适用于已成型且具有一定强度的基层结构，通过取芯机钻取完整芯样后直接测量其厚度；而钢尺量测则多用于施工过程中对松铺层或未压实层的实时监测。检测时应按照规范布设测点，确保数据具有代表性。只有在成品质量检测合格，包括厚度、压实度、平整度等指标均满足设计与规范要求后，方可进入下一道路面施工工序，以保证整体工程质量。

五、施工过程中的环境保护

1.扬尘控制

在水泥稳定碎石基层施工过程中，扬尘是一个重要的环境问题。为了有效控制扬尘，首先要对施工现场进行科学合理的规划和布局。例如，应将材料堆放区设置在远离居民区、学校、医院等敏感区域以及交通要道的下风向位置，并采用围挡或防尘网进行封闭管理，以减少粉尘扩散。在搅拌、摊铺和碾压等关键施工环节，应配备专用洒水车进行持续洒水降尘，确保施工区域保持适度湿润。特别是在干燥、多风的天气条件下，应适当增加洒水频率和覆盖范围，防止细颗粒物随风扬散。对于运输车辆，应要求其采取全覆盖措施，使用防尘布或密闭车厢进行物料运输，防止运输过程中材料的散落和扬尘污染。此外，还可设置临时洗车平台，对进出工地的车辆轮胎进行冲洗，减少带尘上路现象。通过以上综合措施，可以显著降低施工过程中的扬尘排放，改善施工现场及周边空气质量，促进绿色施工和可持续发展。

2.废水处理

施工过程中产生的废水主要来自于搅拌设备的清洗和施工现场的降尘用水等。这类废水中常含有泥沙、水泥残渣及部分添加剂，若未经处理直接排放，不仅会污染周边水体，还可能对土壤和生态系统造成严重影响。为有效控制施工废水带来的环境风险，施工单位应在现场设置专门的废水处理设施，如沉淀池、过滤系统等，确保废水经过多级处理后达到相应的排放或回用标准。同时，应安排专人负责废水处理系统的运行与维护，定期清理沉淀物，防止二次污染。经过处理后的废水，如果水质符合要求，可以进行回用，如用于施工现场的降尘、绿化灌溉或搅拌设备的再次清洗等。通过科学管理和循环利用，不仅可以有效减少施工过程中的水资源浪费，降低施工成本，还能显著提升绿色施工水平，推动可持续发展目标的实现。

3.固体废弃物处理

施工过程中的固体废弃物主要包括废弃的水泥袋、碎石、砖块、钢筋头及包装材料等。对于废弃的水泥袋，应分类收集并交由专业回收机构处理，或用于临时工程中作为填充物使用，避免随意丢弃造成环境污染。对于废弃的碎石和砖块，若有利用价值，可经过筛选、破碎后用于路基铺设、小型砌体结构制作或混凝土骨料，实现资源再利用；若无使用价值，应按照当地环保部门要求运至指定填埋场进行无害化处理。对于金属类废弃物如钢筋头，应集中回收交由冶炼厂再加工。同时，施工现场应设立废弃物分类堆放区，明确标识可回收与不可回收垃圾，并制定相应的管理制度，确保各类废弃物得到科学合理的处置。通过加强现场管理、推广绿色施工理念，最大限度减少固体废弃物对环境的影响。

结语：

市政公路水泥稳定碎石基层施工技术的优化是提高市政公路建设质量的重要举措。通过对材料选择与控制、配合比设计优化、施工工艺改进、施工质量检测与控制以及环境保护等方面的优化，可以有效提高水泥稳定碎石基层的质量。在材料选择方面，严格筛选水泥、碎石和水等原材料，确保其质量符合要求，能够为基层提供良好的性能基础。配合比设计的优化综合考虑了多个性能指标，避免了传统设计的局限性。施工工艺的改进，从搅拌、摊铺到碾压等环节，提高了施工的精细化程度，保证了基层的密实度和平整度等。施工质量检测与控制