探索水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工關(guān)鍵技術(shù)

謝勇波

（汨羅市交通公路工程建設(shè)有限責(zé)任公司，湖南 岳陽 414400）

在公路工程的路面基層和底基層施工中，水泥穩(wěn)定碎石的應(yīng)用較為普遍，為保證基層性能的有效提升，施工過程中要更加重視選擇原材料、控制水泥劑量與混合料含水量等環(huán)節(jié)和指標(biāo)。

一、水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

（一）水泥劑量控制要點(diǎn)

水穩(wěn)碎石的強(qiáng)度會受到水泥劑量的直接影響，如水泥劑量過少，強(qiáng)度將無法得到控制，進(jìn)而影響施工質(zhì)量，過多的水泥劑量則會導(dǎo)致基層大量出現(xiàn)裂縫病害。因此，水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工技術(shù)的應(yīng)用必須科學(xué)控制水泥劑量，以此規(guī)避裂縫、強(qiáng)度不足等質(zhì)量問題。

（二）混合料含水量控制要點(diǎn)

在攪拌混合料的過程中，各集料含水量需由專職試驗(yàn)人員負(fù)責(zé)測定，每天測定三次，具體在早上、中午、下午，以此結(jié)合最佳含水量、實(shí)際溫濕度、運(yùn)輸距離，動態(tài)調(diào)整混合料含水量，并保證混合料運(yùn)送到現(xiàn)場時含水量略高于最佳含水量。實(shí)時測量施工過程中的含水量，碾壓施工需要基于最佳含水量開展，以此規(guī)避“彈軟”“波浪”等問題，提高混合料的干收縮性，保障混合料的密實(shí)度和強(qiáng)度。如果混合料含水量過低，將出現(xiàn)碾壓成型困難等問題，因此必須強(qiáng)化相關(guān)環(huán)節(jié)的檢測，更好保證施工質(zhì)量。

（三）混合料運(yùn)輸要點(diǎn)

水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工技術(shù)的應(yīng)用需關(guān)注粗細(xì)集料離析問題的處理，在卸料過程中，需將車廂槽幫最高點(diǎn)與出料口的距離控制在0.5m內(nèi)，具體卸料可采用三次卸料法。運(yùn)輸過程中運(yùn)料車可由不透水的篷布遮蓋，起到保濕和避免污染的作用。在高速公路和一級公路施工過程中，需以1h作為最長運(yùn)輸時間，混合料運(yùn)輸時間超過2h的不可用于施工，因此必須強(qiáng)化運(yùn)輸方式和時間控制，科學(xué)規(guī)劃運(yùn)輸線路，以此更好地保證技術(shù)的應(yīng)用效果。

（四）混合料壓實(shí)要點(diǎn)

混合料攤鋪成型后，需要立即碾壓，水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工技術(shù)在這一過程中的應(yīng)用需結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，科學(xué)控制碾壓時間和長度，混合料的含水量也需要嚴(yán)格控制。如在較低溫度下施工，碾壓長度可適當(dāng)增加，如環(huán)境溫度過高，則需要將碾壓長度適當(dāng)減小，以此更好地控制混合料含水量。

二、水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）工程概況

以某全長12.68km的一級公路工程作為研究對象，該工程起止樁號為k0+080～k12+760，采用雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，路基寬度24.5m，路面寬度21m。

路段橫斷面：0.75m土路肩+2.5m硬路肩+2×3.75m行車道+0.5m路緣帶+2.0m中央分隔帶+0.5m路緣帶+2×3.75m行車道+2.5m硬路肩+0.75m土路肩。

路面結(jié)構(gòu)型式：4cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土（AC-13）+5cm厚中粒式瀝青混凝土（AC-20）+7cm厚粗粒式瀝青混凝土（AC-25）+1cm下封層、透層+18cm5%水泥穩(wěn)定碎石+18cm5%水泥穩(wěn)定碎石+20cm4%水泥穩(wěn)定碎石+15cm未篩分碎石。

該工程因?yàn)猷徑袇^(qū)，沿線支路較多，交通安全隱患大，存在工期緊、工程量大的問題，為保證施工質(zhì)量，有效縮短工期，提高基層強(qiáng)度，施工單位建議采用“雙層連鋪、分層碾壓、一次成型”的施工工藝，經(jīng)過論證后由監(jiān)理、業(yè)主單位審批同意實(shí)施。

（二）原材料選擇

為保證施工質(zhì)量，工程對細(xì)集料粒徑、粗集料壓碎值，水泥初、終凝時間等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了嚴(yán)格控制。在具體的原材料選擇過程中，綜合考慮碾壓、攤鋪、運(yùn)距等實(shí)際情況，需保證水泥初凝時間大于3h，終凝時間大于6h且小于10h，因此施工中需要采用添加緩凝劑的方式，延緩水泥的水化反應(yīng)?？紤]到碎石強(qiáng)度、水泥膠結(jié)和集料嵌鎖共同作用直接影響基層強(qiáng)度等因素，工程重點(diǎn)開展了集料合成級配控制，具體分4檔集料進(jìn)行備料，含泥量、針片狀含量、最大粒徑分別控制在3%、15%和31.5mm內(nèi)。

（三）配合比設(shè)計

工程采用骨架密實(shí)型級配，具體調(diào)整基于正“S”形級配曲線開展，按接近級配范圍下限控制0.075mm、2.36mm、4.75mm的通過量，以3%左右控制0.075mm通過率。基層所用集料中石屑（0mm～4.75mm）、碎石（4.75mm～9.5mm）、碎石（9.5mm～19mm）、碎石（19mm～31.5mm）比例分別為30:10:35:25。在混合料配比環(huán)節(jié)，需按比例拌和各種集料，并分別制作5.5%、5.0%、4.5%三種不同水泥劑量的試件，通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和重型擊實(shí)試驗(yàn)，可確定最佳含水量、最大干密度、水泥用量分別為5.4%、2.310g/cm3和5.0%，水泥穩(wěn)定碎石基層混合料級配范圍如表1所示。

表1 水泥穩(wěn)定碎石基層混合料級配范圍

（四）具體施工要點(diǎn)

1.攤鋪準(zhǔn)備

下承層準(zhǔn)備：為保證水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，工程針對性檢查了下承層質(zhì)量，并嚴(yán)格清掃其表面，清除松動顆粒，用灑水車進(jìn)行濕潤處理，并在其表面噴灑水泥凈漿，以提升黏結(jié)效果，具體按照1.2kg/m2～1.5kg/m2灑布。

測量放樣：在底基層上測放邊樁，直線段按20m、曲線段按10m測設(shè)一樁?；鶎舆厴栋丛O(shè)計寬度放樣，放樣點(diǎn)位于模板內(nèi)側(cè)5cm，現(xiàn)場走線一般離開基層設(shè)計邊緣25cm以上。在邊樁上實(shí)施高程測量，松鋪系數(shù)根據(jù)試驗(yàn)段確定后計算，并由技術(shù)人員下達(dá)技術(shù)交底。

模板安裝：根據(jù)邊樁控制線支立模板，兩側(cè)均采用槽鋼，每段長度為3m，曲線段為保證線型圓滑，可采用1.5m～2m的調(diào)節(jié)板，模板外側(cè)通過支架用鋼釬固定于下承層上。但需要注意的是，雙層連鋪時對于模板安裝質(zhì)量要求較高，主要是由于兩層施工間隔時間較短，上層碾壓時會造成下層模板側(cè)向滑移和脫落，所以在安裝模板時需要增加支架數(shù)量、采用加長鋼釬，并加固模板連接部位使模板整體受力。

2.拌和與運(yùn)輸

工程采用集中廠拌方式，由兩臺生產(chǎn)能力為600t/h的同類型拌和機(jī)負(fù)責(zé)拌和，自動配料時由專人負(fù)責(zé)拌和過程中的檢查，以保證配料準(zhǔn)確性。同時考慮到混合料攤鋪后碾壓時的含水量需接近最佳值，所以在拌和時，要充分考慮運(yùn)輸中集料含水量受氣溫等因素影響的水分散發(fā)等，要以略大于最佳含水量的標(biāo)準(zhǔn)控制混合料實(shí)際含水量。具體運(yùn)輸采用前、后、中，呈“品”字形裝料的大型自卸車，運(yùn)輸過程采用遮蓋措施。需要的運(yùn)輸車輛數(shù)量可按下列公式計算所得：

式中：N為所需運(yùn)輸車臺數(shù)；t1為車輛從拌和站至攤鋪現(xiàn)場的時間（min）；t2為車輛從攤鋪現(xiàn)場至拌和站的時間（min）；t3為車輛在工地卸料和等待的總時間（min）；T為拌制一車混合料所需的時間（min）；K為儲備系數(shù)，視交通情況而定，一般取1.1～1.2。

3.攤鋪施工

工程整幅攤鋪由兩臺同型號的攤鋪機(jī)成梯隊(duì)開展，前后間距控制為10m，且兩機(jī)之間縱向保證30cm～40cm的重疊。攤鋪的起步階段速度控制在1m/min～1.5m/min，后以1.5m/min～2m/min的速度開展連續(xù)均勻攤鋪，并以不超過100m的長度劃分每個作業(yè)面。在下基層完成后攤鋪上基層時，需及時灑布水泥凈漿，以此強(qiáng)化兩層水穩(wěn)層間的黏合。運(yùn)輸車輛卸料時，應(yīng)在未攤鋪路段緩慢倒入，嚴(yán)禁在已完成的下基層上轉(zhuǎn)彎、掉頭或急剎車，兩層連鋪時應(yīng)在水泥初凝前完成攤鋪和壓實(shí)，作業(yè)段長度受水泥凝結(jié)時間限制過短，因此存在橫向施工縫，為保證施工質(zhì)量，施工過程需要盡可能短的控制兩層施工轉(zhuǎn)換時間，保證該時間能夠控制在混合料允許延遲時間或水泥初凝時間的最短時間內(nèi)。在攤鋪過程中，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)及時檢查粗細(xì)集料的離析情況及攤鋪后的斷面高程，以此保證補(bǔ)救措施應(yīng)用及時，對于離析嚴(yán)重的，應(yīng)挖除換填；對高出設(shè)計標(biāo)高部分則應(yīng)刮除并清出路外；如低于設(shè)計標(biāo)高則需在碾壓前及時補(bǔ)料，嚴(yán)禁薄層貼補(bǔ)。

4.碾壓施工

以50m為控制碾壓段長度，當(dāng)水泥穩(wěn)定碎石料攤鋪達(dá)到碾壓長度后開始碾壓，碾壓程序?yàn)橄容p后重、先靜后振、先慢后快、由低到高，注意穩(wěn)壓要充分、振壓不起浪。在碾壓過程中，壓路機(jī)倒車要輕柔、平順，防止拉動基層。第一遍穩(wěn)壓時，倒車要盡量原路返回，換檔位置應(yīng)在已壓好的段落。在未碾壓的一端換檔倒車，位置應(yīng)錯開呈齒狀，最好呈45o斜角。出現(xiàn)個別擁包時，應(yīng)由人工鏟平。碾壓速度和遍數(shù)應(yīng)由試驗(yàn)段確定。案例工程中試驗(yàn)?zāi)雺航M合為：先穩(wěn)壓1遍→弱振2遍→強(qiáng)振4遍→最后用膠輪壓路機(jī)光面，每遍碾壓輪跡應(yīng)重疊1/2輪寬，嚴(yán)禁漏壓。碾壓控制速度：初壓為1.5km/h～2.0km/h；復(fù)壓為2.0km/h～2.5km/h；終壓為2.5km/h～3.0km/h。在碾壓過程中需要始終保持混合料表面濕潤，如水分蒸發(fā)過快，局部出現(xiàn)松散、碾壓不密實(shí)的情況，應(yīng)及時采用霧狀方式補(bǔ)灑少量清水，但嚴(yán)禁噴灑過多。完成碾壓后及時檢測平整度及壓實(shí)度。

5.橫向接縫處理

在案例工程水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工技術(shù)應(yīng)用過程中，受作業(yè)長度限制影響，存在很多橫向接縫，因此必須注意接縫的處理，在一個循環(huán)長度結(jié)束后重新攤鋪下基層時，首先用三米直尺檢查接頭處平整度，將端部不合格部位以垂直于道路中心線作出標(biāo)記，并挖成一條垂直縫，嚴(yán)禁采用斜接頭。碾壓時，在接頭處先作橫向碾壓，待壓路機(jī)完全進(jìn)入新鋪路段時再改為縱向碾壓。上基層接縫采用相同的處理方法。

6.養(yǎng)生

各項(xiàng)指標(biāo)檢測合格后的碾壓路段，需及時養(yǎng)生，并嚴(yán)格封閉交通。具體養(yǎng)生方法主要采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生的方式，保證濕潤養(yǎng)生的時間不少于7天。

（五）施工效果

在案例工程的水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工中，有效縮短了工期，減少了重復(fù)養(yǎng)生的費(fèi)用，增加了基層的整體黏結(jié)性能?；鶎映尚秃罂障堵瘦^小和碾壓后抗變形能力較強(qiáng)，較好地證明了該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用價值。

三、結(jié)語

綜上所述，水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用需要關(guān)注多方面因素影響。本文涉及的原材料的選擇、配合比設(shè)計、施工準(zhǔn)備、拌和與運(yùn)輸、攤鋪與碾壓、接縫處理、養(yǎng)生等內(nèi)容，為其提供了可行性較高的技術(shù)應(yīng)用路徑，同時更好地保證了水穩(wěn)碎石基層雙層連鋪的施工質(zhì)量。