大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工質量控制探討

付立勇 廖福勇 丘朗

為解決大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工中不易壓實的問題，文章以崇左至水口高速公路為例，針對大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層成型后崩邊、邊部線形不順直、底部不密實、平整度較差等問題，介紹了29 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝，并從原材料及配合比，混合料生產(chǎn)、攤鋪、碾壓等方面介紹質量控制要點。經(jīng)現(xiàn)場檢測表明，該型大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪效果好，各路用性能滿足要求。

大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層;施工工藝;壓實度;平整度;質量控制

U415.6-A-12-036-3

0?引言

當前，國內普遍采用水泥穩(wěn)定碎石作為（底）基層結構，傳統(tǒng)采用雙機聯(lián)鋪+分層攤鋪進行施工。但隨著交通日益發(fā)展，對道路質量的要求更高，采用一次性連續(xù)攤鋪、一次碾壓成型施工工藝的大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層應用更為廣泛。相對于傳統(tǒng)方法，大厚度基層具有節(jié)約養(yǎng)生時間、結構強度高、穩(wěn)定性及整體性更好、層間結合好、早期病害較少的優(yōu)點，有較高的經(jīng)濟價值，對于提升路用性能有較大的意義。本文對大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工質量進行研究，旨在使大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層壓實效果和平整度達到理想水平。

1?工程概述

崇左至水口高速公路主線路面結構層為16 cm級配碎石墊層+20 cm水泥穩(wěn)定碎石底基層+29 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+1 cm同步碎石封層+8 cm AC-25瀝青混凝土+6 cm AC-20改性瀝青混凝土+4 cm ARAC-13橡膠瀝青混凝土。本文以K20+200～K20+750右幅作為試驗段對29 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層質量控制及管理進行分析研究。

2?原材料選擇及配合比

2.1?碎石

本項目碎石由堅硬耐久的巖石軋制而成，具有足夠的強度和耐磨性能。其顆粒形狀具有棱角，無軟質石料和其他雜質。集料分為0～4.75 mm、4.75～9.5 mm、9.5～19.0 mm、19.0～31.5 mm四檔碎石。為確保原材質量對水穩(wěn)層施工質量的要求，本項目要求碎石壓碎值≤22%，針片狀含量≤12%，細集料<0.075 mm，顆粒含量≤15%，穩(wěn)定材料塑性指數(shù)≤5。碎石存儲應做好防雨、防污染措施。為避免因堆料引起碎石級配變異，要求碎石堆放穩(wěn)定，不宜過高，不能使粗料從斜坡滾落。

2.2?水泥

本項目采用P.C32.5級的復合硅酸鹽水泥，初凝時間和終凝時間滿足在3 h和6 h以上，禁止采用早強水泥、快硬水泥和已變質水泥。水泥中的硅酸鹽含量、pH值、細度、安定性等均應經(jīng)過實測并滿足規(guī)范及設計要求方可使用。

2.3?水質

采用潔凈、水質合格的水源。

2.4?配合比設計

本項目水泥穩(wěn)定碎石基層采用骨架密實型級配，水泥/碎石=5/100，最佳含水率為4.5%。由于大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪厚度大，碎石級配偏粗會導致不易壓實，反之偏細會導致干縮及溫縮裂縫，因此合理的級配尤為重要。以“強度滿足要求，抗力性能優(yōu)秀”的原則進行配合比設計（見表1），嚴控<0.075 mm的粉含量、水泥用量、含水量。施工過程中根據(jù)現(xiàn)場實際情況對室內配合比進行優(yōu)化調整。

3?施工工藝及控制要點

3.1?現(xiàn)場施工準備

基層施工前，安排人員清除底基層上不良附著物（如泥砂、油脂、雜物等），確保干凈清潔。采用鋪設玻纖格柵的方式處理底基層裂縫，有效控制反射裂縫。玻纖格柵應平鋪在裂縫兩側各0.5 m范圍內，采用水泥釘進行固定牢固，釘長宜為5 cm左右，固定點間距應≤1.5 m，鋪設時應保持平整、拉緊、不起皺。需搭接時，玻璃纖維格柵短邊搭接長度≤20 cm，并根據(jù)攤鋪方向，將后一端壓在前一端部之下，搭接處采用尼龍繩或鐵絲綁扎固定，固定點間距≤1 m。為保證水泥穩(wěn)定碎石底基層和基層層間結合良好，在底基層表面噴灑水灰比為2∶1的水泥凈漿，水泥灑布量≥2.0kg/m2。

3.2?模板及導線安裝

3.2.1?模板安裝

29 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層松鋪厚度近40 cm，水泥穩(wěn)定碎石基層自重及碾壓過程中對模板的側應力更大，因此對模板的自身剛度要求及模板支撐穩(wěn)定性要求更高。為解決邊部碾壓過程中模板變形、上浮，模板間連接及模板支撐不牢固，邊部碾壓不到位等問題，采用3 m的鋼模進行拼裝。模板搭接位置設上、下插銷孔，兩孔使用鋼筋插入連接模板，增加模板穩(wěn)定性。采用鋼管開孔固定的方法支撐模板。

控制要點：在鋼管末端采用鋼釬固定、鋼管配合支撐的方式進行模板固定，支撐點上下交叉設置。

3.2.2?導線安裝

導向控制線支架按照基層寬度要求設置。根據(jù)以往施工松鋪系數(shù)確定松鋪厚度，決定導向控制線高度，每隔10 m或5 m放樁（中線方向間距，一般是在直線上為10 m，在平曲線上為5 m），使用鋼筋做立桿（即導線支架），并采用鋼絲繩作為控制線。鋼絲繩應滿足工作拉力≥0.8 kN、直徑≤5 mm的要求，避免攤鋪面的波動影響基層初始厚度和平整度。

3.3?混合料拌和

含水量過低壓實不易，過高則易反彈。過低的水泥含量，水泥穩(wěn)定碎石基層承載力不夠，過高則增加裂縫。因此，

拌和前應根據(jù)料倉集料的含水量，結合最佳含水量計算配合比用水量，考慮運輸過程及水分蒸發(fā)量，施工含水量宜比最佳含水量略高0.5%～1.0%左右（現(xiàn)場攤鋪施工嚴控含水量）。進行正式生產(chǎn)之后，每1～2 h檢查一次拌和情況，抽檢其配比、含水量、水泥劑量是否有變化，確?；旌狭戏€(wěn)定均勻，若發(fā)生變化應及時進行調整。

控制要點：級配穩(wěn)定、水量合適、水泥適中。

3.4?混合料運輸

本項目運輸車采用大噸位自卸式汽車。成品分三次裝，每裝一次，以中、前、后順序移動車位，保證車斗中心線與出料口對正并水平，避免混合料離析，確保成品質量（見圖1）。在運輸過程中必須加蓋篷布，防止成品混合料受到污染和變質。

控制要點：裝料均勻，防止污染、變質。

3.5?混合料攤鋪

本項目采用中大DT1800大功率攤鋪機進行單幅全寬攤鋪作業(yè)，一次攤鋪成型。攤鋪機平均速度為1.5 m/min（應≤2 m/min）。攤鋪過程中攤鋪機需開夯錘。運輸車輛在攤鋪機30 cm處停下并掛空擋，由攤鋪機推動前行。自卸車分兩次卸料，第一次傾斜30°，待混合料不再下倒時，提升貨箱第二次卸料，可有效避免邊緣溢料和集料離析現(xiàn)象。自卸車向攤鋪機供料時要做到快速卸料，防止大料滾落。攤鋪過程中應隨時注意材料的離析情況，設專人隨時消除粗細集料離析現(xiàn)象。對于粗集料“窩料”和粗集料“帶料”，應添加細集料，并拌和均勻;對于細集料“窩料”，應添加粗集料，并拌和均勻。將嚴重離析部位用符合要求的混合料填補。攤鋪后及時測量標高，確保后續(xù)平整度易控制。

控制要點：卸料快速，攤鋪緩慢連續(xù)。

3.6?混合料碾壓

3.6.1?碾壓順序及碾壓長度

碾壓順序遵循“先輕后重、先慢后快、先靜后振、由低到高”的原則。碾壓段長度需結合氣候、氣溫情況來確定。高溫時，水分蒸發(fā)快，應縮短碾壓長度;反之，可適當延長碾壓長度，但過短易造成平整度差，一般碾壓長度為40～50 m。

3.6.2?碾壓機械

膠輪壓路機（26 t）兩臺、單鋼輪振動壓路機（26 t）兩臺、雙鋼輪壓路機（13 t）兩臺。

3.6.3?碾壓工藝

按初壓、復壓、終壓三個階段進行：初壓、復壓為兩機組合碾壓，相隔3 m，同速、同進、同退;終壓采用單機碾壓。

初壓若采用大噸位單鋼輪振動壓路機，可能會出現(xiàn)變形及發(fā)生推移擁包現(xiàn)象，因此采用雙鋼輪靜壓能有效避免擁包。初壓左右部分預留30 cm不碾壓，每輪重疊20 cm，停機接頭形成45°梯形碾壓一遍，形成預壓穩(wěn)定狀態(tài)。復壓采用振動碾壓左右邊預留50 cm，每輪碾壓停機接頭距前一接頭50 cm，壓路機前后均勻振動碾壓30 cm左右未碾壓部位，采用劃弧線方式前后均勻振動對梯形碾壓接頭進行來回碾壓，使碾壓與未碾壓路面平滑過渡，保證平整度。碾壓過程禁止中途停機、調整機位、打轉方向盤，做到啟、停振穩(wěn)定、及時，做到均勻無漏壓。碾壓結束后及時進行各類指標檢測（見表2）。

3.7?接縫處理

在已碾壓完成的基層末端，沿橫向支撐鋼模，將含水量合適的混合料裝入模內，用蛙式夯機夯實，以便作業(yè)時銜接。

3.8?基層養(yǎng)護

水泥穩(wěn)定碎石基層施工完成后，對施工路段進行封閉交通，禁止各種機動車（灑水車除外）在基層上行駛?；鶎幽雺和瓿沈炇蘸细窈篑R上用土工布進行覆蓋并灑水養(yǎng)護，保持水泥穩(wěn)定碎石基層表面處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護期≥7 d。

4?數(shù)據(jù)檢測

4.1?壓實度及芯樣厚度

對29 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層進行壓實度檢測及養(yǎng)護成型后取芯進行強度檢測，壓實度平均值達到98.9%，強度平均值達到7.5 MPa，芯樣密實。

4.2?平整度

對已施工段落進行平整度檢測，檢測結果如表3所示，平整度一次性抽檢合格率高，滿足規(guī)范要求。

5?結語

通過本文的研究可以得出，合理且穩(wěn)定的原材料、級配范圍、含水量、水泥用量對大厚度水穩(wěn)混合料影響較大，直接影響混合料的和易性及強度。插銷孔連接模板及鋼釬固定、鋼管配合支撐方式能確保側模穩(wěn)定、不變形。大功率抗離析攤鋪機及雙鋼輪壓路機、大噸位單輪壓路機、膠輪壓路機的合理碾壓方式，能確保大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層壓實度、平整度均能達到優(yōu)異狀態(tài)。本文采用的大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層質量控制及管理方法可滿足施工需求，能提升基層施工質量、縮短養(yǎng)護期、節(jié)約施工成本，在后續(xù)施工中能規(guī)模推廣。

[1]王?軍.高速公路大厚度（35 cm）水泥穩(wěn)定碎石基層一次成型施工研究[J].綠色交通，2017（3）：237-238.

[2]陳?宏.水泥穩(wěn)定碎石基層全厚式攤鋪碾壓施工工藝[J].中國高新技術企業(yè)，2016（15）：106-107.

[3]武貴東.大厚度水穩(wěn)基層一次攤鋪碾壓成型碾壓工藝[J].交通世界，2018（上旬刊）（2）：80-81.