城市道路基础工程中水泥稳定碎石基层施工技术的探究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：王江平（1996），男，仫佬族，湖南武冈人，本科，广西上横高速公路有限公司，助理工程师，研究方向为道路与桥梁。-111-城市道路基础工程中水泥稳定碎石基层施工技术的探究 王江平 广西上横高速公路有限公司，广西 南宁 530409 摘要：摘要：城市道路基础工程是城市建设的关键组成部分，而水泥稳定碎石基层作为其中的一项重要技术，为道路提供了坚固的支撑与长期的耐用性。工程师和技术人员需要不断完善和创新施工方法，以适应不同的工程需求和环境条件。文章首先阐述城市道路基础工程中水泥稳定碎石基层施工技术的作用，随后深入分析水泥稳定碎石基层施工技术要点，并提出城市道路基础工程中水泥稳定碎石基层施工技术的应用策略，为工程实践提供参考。关键词：关键词：城市道路；水泥稳定碎石基层；施工技术；应用策略 中图分类号：中图分类号：TU7 0 引言 城市化进程的加速使得城市交通需求持续增长，道路基础工程因此成为城市建设的核心内容之一。在此过程中，如何提供一个稳定、耐久并能够适应各种交通荷载的道路基层成为工程师们亟待解决的问题。水泥稳定碎石基层因其出色的承载能力和抗变形性能，逐渐得到了广泛的应用。然而，随着施工规模的扩大和使用环境的复杂化，如何正确、高效地应用这一技术，确保其在各种条件下的施工质量，变得日益重要。1 城市道路基础工程中水泥稳定碎石基层施工技术的作用 1.1 提高道路承载能力 城市道路基础工程中，水泥稳定碎石基层施工技术的应用日渐受到工程师和建设者的青睐，其主要原因之一便是该技术显著提高了道路的承载能力。道路承载能力是衡量道路性能的重要指标，传统的道路基层材料，如纯碎石或沥青混合物，虽然具有一定的承载特性，但在重载或长期使用下，容易出现沉陷、裂缝等问题。而水泥稳定碎石基层通过加入适量的水泥进行稳定，形成了一个既坚硬又具有一定弹性的结构。这种结构不仅增加了碎石的粘结力，使其更加致密，而且在承受车辆荷载时，能够更好地分散压力，减少单点的压力集中，从而大大提高了道路的整体承载能力1。采用水泥稳定碎石基层的道路，无论是在城市繁忙的交通枢纽，还是在郊区的货运通道，都能够持久地服务于公众，满足城市交通的高效运行需求。1.2 优化路面平整与稳定性 路面的平整性是评价道路质量的重要标准，直接影响到驾驶者的舒适度和行车安全。通过水泥稳定的碎石基层，结构更为坚固、致密。在施工过程中，严格的压实作业和恰当的养护，确保了基层的密实度和结构均匀性，从而大大提高了道路表面的平整度。此外，水泥与碎石的结合形成一个高强度的整体，能有效地抵抗由于温差、湿度和交通荷载引起的各种变形，确保路面长期保持良好的平整性。更关键的是，水泥稳定碎石的特性使得道路在遭受重载或极端天气条件下，其稳定性仍然得到保障。这种稳定性不仅减少了道路维护的频率和成本，还为道路使用者提供了持续稳定、平滑的行车环境，确保城市交通的顺畅与安全。1.3 减少道路维护成本 传统的基层材料在长期承受交通荷载和环境因子变化的双重压力下，很容易出现裂缝、沉陷和破损，这不仅会影响道路的使用安全，还会导致频繁的道路维护和修复。采用水泥稳定碎石技术，可以为道路提供一个坚固、持久且有良好抗变形能力的基层。其内部结构稳定，与传统材料相比，它的耐磨损、耐冲击和抗渗透性都得到了显著提高。这意味着，道路在日常使用中出现损坏的可能性大大降低，从而减少了频繁的维护和修复需求。长期来看，这种技术为城市节省了大量的道路维护费用。除直接的材料和人工成本节省外，道路的正常运行时间增加，间接减少由于维修造成的交通堵塞和相关经济损失。因此，水泥稳定碎石基层施工技术中国科技期刊数据库 工业 A-112-不仅从技术层面优化了道路性能，还为城市提供了经济上的长期益处。2 城市道路基础工程中水泥稳定碎石基层施工技术要点 2.1 材料选择与科学配比 在城市道路基础工程中，水泥稳定碎石基层施工技术的应用中，材料选择与科学配比是关键的要点，它们直接决定了工程的质量与长期稳定性2。首先，材料选择应重点考虑碎石的强度、硬度和耐磨损性能，选择合适的碎石可以确保基层具有足够的承载能力和良好的耐用性。同时，为实现碎石与水泥之间的均匀混合，粒径分布也应得到合理的控制。科学配比则涉及水泥、碎石和水的准确比例。这一比例直接影响到基层的强度、弹性和耐久性。过多的水泥会导致成本上升，而不足则可能影响结构的稳定性。水的加入量也应恰到好处，以确保混合物具有良好的工作性，但又不致使基层过于湿润或干燥。为实现最佳的配比，通常需要进行多次试验，找到最适合的材料组合。2.2 混合过程的精细控制 在城市道路基础工程中，水泥稳定碎石基层施工技术的成功施工与其混合过程的精细控制息息相关。混合过程中，各种材料的均匀混合是确保基层性能的关键。要确保混合设备的正常运作，避免因机械故障导致的混合不均。每批次的混合时间需要保持一致，以确保材料之间达到充分的混合。混合过程中应不断监测材料的温度和湿度，特别是在极端天气条件下。适当的温度和湿度可以确保水泥与碎石之间的粘结性，避免因环境变化导致的混合物质量下降。此外，混合过程中应避免不必要的空气进入，以减少空气孔和增加碎石基层的密实度。在材料投放顺序上，一般先投放碎石，再慢慢加入预先调制好的水泥浆，以确保水泥与碎石的充分接触和混合。在整个混合过程中，应定期取样进行检测，确保混合物的质量和性能达到预期标准。2.3 压实方法的适时应用 压实是确保基层具有良好密度、结构稳定和长期耐用性的关键环节。选择合适的压实设备是成功压实的前提。根据施工场地的大小、形状和预期的压实深度，可以选择振动压路机、单鼓压路机或其他专门的压实设备。确保设备的性能可靠，并经常进行维护和校准，以保持其最佳工作状态。在压实过程中，水分控制至关重要。水泥稳定碎石基层的含水量应保持在最佳水分含量附近，这样既可以获得最大的干密度，又可以保证基层的强度和稳定性。在压实过程中，应定期检测材料的湿度，并根据需要调整。压实的深度和速度也需要仔细控制。每一道次的压实深度应保持一致，并确保每层都达到了预定的压实标准。压实速度应根据材料的性质和压实设备的特点进行调整，以确保基层的均匀压实。多次交叉压实有助于提高基层的均匀性和密度，通过交替改变压实方向，可以确保材料在各个方向上都得到充分的压实，从而避免局部低密度或空隙的产生。2.4 恰当地养护与固化 养护和固化起始于基层施工完成时，新铺设的基层应该被及时覆盖，以防止快速蒸发和可能的早期干裂3。常用的覆盖材料包括湿麻袋、塑料薄膜或特制的养护化合物。这些覆盖物不仅可以防止水分的过快蒸发，还可以减少由于温差造成的裂缝产生。在固化初期，应确保基层持续保湿，以维持充足的水分，促进水泥和碎石的充分反应，从而增强基层的强度和稳定性。这通常可以通过定期喷水或使用自动喷雾系统来实现。除此之外，环境因素，如温度和湿度，也对养护和固化有重要影响。在高温或大风天气下，可能需要增加保湿的次数。而在低温天气下，应考虑使用隔热材料或延长固化时间，以确保水泥的充分水化。基层施工后的初期交通荷载也应该得到控制。过早或超载的交通荷载可能导致基层出现不必要的损伤或变形。通常，新施工的基层应在养护固化后的一定时间内避免重型车辆行驶。3 城市道路基础工程中水泥稳定碎石基层施工技术应用策略 3.1 环境因素的考量与调整 气温的变化会直接影响到混合料的工作性和固化速度，在高温天气下，建议选择清晨或傍晚进行施工，避免混合料过快失水和硬化，同时可以选择添加适量的缓凝剂以延长混合料的可操作时间。相反，在低温环境下，应使用快速硬化的水泥品种，并确保碎石的温度适中，避免冻结。湿度也是一个需要重点考虑的因素。在高湿环境中，施工前应确保基层表面干燥，中国科技期刊数据库 工业 A-113-以避免水泥混合物与多余的水分反应，导致强度降低。而在干燥环境下，适当的湿润基层可以防止混合料过快失水。风速同样会影响施工。强风可能导致水泥混合料的水分迅速蒸发，造成裂缝。在风大天气，建议设置风帘或者其他遮挡设备，以减少风对施工的干扰。另外，考虑到雨水的冲刷和侵蚀，应提前查看天气预报，避免在有雨时间进行施工，或者采取措施保护新铺设的碎石基层，防止雨水侵入。3.2 施工团队的有效管理 在城市道路基础工程中，水泥稳定碎石基层施工技术的成功执行在很大程度上取决于施工团队的有效管理。组织结构应清晰，确保每个团队成员都明确其职责和任务。项目经理或主管应定期与团队进行沟通，确保施工进度、质量和安全问题得到及时解决。团队培训是另一个关键环节，由于施工技术的更新迅速，团队成员需要定期参与培训，以保持其技能与知识的前沿性4。此外，针对具体的施工任务，如材料配比、压实技术等，应有专门的技术培训，确保团队具备执行任务的能力。资源分配也是有效管理的一个要点，工程管理者需要确保团队拥有足够的资源，如人员、机械和材料，以满足施工的需求。同时，根据施工进度和实际情况，灵活调整资源分配，提高施工效率。团队之间的沟通非常重要，无论是上下级之间，还是平级之间，应建立起有效的沟通机制。通过定期的会议、技术交流和问题解决会议，可以确保团队的协同作战，共同面对施工中的各种挑战。有效的激励机制也不可忽视，通过合理的薪酬、奖励和晋升机制，可以激励团队成员积极参与施工，保证施工质量和进度。同时，也应对团队成员进行定期的评价和反馈，帮助他们持续提高自己的业务能力。3.3 与其他技术的融合应用 水泥稳定碎石基层施工技术并非孤立应用，而是常常需要与其他技术进行融合，以确保施工的完整性和高效性。与现代化的机械设备相结合，使用高效的土方机械、碎石混合设备和自动化压实机械可以确保混合料的均匀性和基层的结实度。例如，GPS 引导的施工机械可以精确控制碎石铺设的厚度和宽度，确保基层的均匀性。与数字化技术的融合，通过地理信息系统（GIS）和数字地形建模（DTM），可以对施工地点进行详细的分析，提前预知可能的问题，如地下水位、土壤类型等5。同时，利用无人机进行实时监测，可以快速发现施工中的问题，并及时进行调整。与生态工程技术相结合，确保施工对周围环境的影响降至最低。例如，使用生态友好的水泥和添加剂，或者采用冷再生技术，可以减少温室气体排放，保护环境。此外，与其他建筑材料技术融合，如高强度混凝土、柔性沥青材料等，可以进一步提高道路的耐久性和使用寿命。例如，碎石基层上铺设的沥青层，可以与水泥碎石层形成一个互补的结构，确保道路的整体性能。3.4 对特定项目的策略定制 在城市道路基础工程中，每一个项目都具有其独特性，因此对于水泥稳定碎石基层施工技术的应用，需要对特定项目进行策略定制，确保技术与项目的特点高度匹配。项目地理位置的考虑，不同地区的气候条件、土壤类型和地下水位都会影响到施工方法的选择。例如，湿润地区可能需要增加排水设计，而干燥地区则需要考虑增加保湿措施。项目规模与时间表的匹配，大规模的工程可能需要采用高度自动化的设备和快速施工技术，以确保按时完成；而小规模的工程则可以考虑采用更传统、经济的施工方法。根据交通流量和道路等级进行定制，高交通流量的主干道需要使用高强度、耐磨损的材料和施工技术，而低交通流量的道路则可以考虑使用经济、环保的技术。考虑与周边环境的融合，例如，历史文化区的道路工程需要与周边建筑风格相协调，可能需要采用特殊的颜色或材料；而生态敏感区域则要确保施工对生态环境的影响最小。与项目主持方、设计师、施工队和当地社区紧密沟通，确保技术策略与各方的期望和需求相一致。4 结语 总之，城市道路基础工程中水泥稳定碎石基层施工技术对于提高道路的承载能力和使用寿命具有不可替代的作用，而该技术在现代城市建设中更显其关键性。因此，工程师和技术人员要紧跟工程技术的发展趋势，积极探索与实际工程需求的结合点，灵活运用先进方法。这样才能确保在实际工程中充分发挥该技术的优势，从而提高道路工程的整体质量和经济效益，推动城市道路基础工程向更高标准迈进。中国科技期刊数据库 工业 A-114-参考文献 1温转转.市政路面基层水泥稳定碎石技术应用J.河南建材,2022(4):139-141.2苏军强.抗裂性水泥稳定碎石基层施工技术研究J.工程建设与设计,2022(17):195-197.3王明松.水泥稳定碎石基层技术在市政道路施工中的应用J.江西建材,2022(11):270-272.4胡翌.关于城市道路水泥稳定碎石基层施工技术研究J.同行,2021(2):128-129.5纪溪文.水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的应用J.工程机械与维修,2021(6):258-259.