水穩(wěn)層兩次攤鋪一次成型施工與質(zhì)量管控

賴偉清，宋上校

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司第五分局，四川 雙流，610225)

水穩(wěn)層兩次攤鋪一次成型施工與質(zhì)量管控

賴偉清，宋上校

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司第五分局，四川 雙流，610225)

兩次攤鋪一次成型施工適用于工程工期非常緊張和水穩(wěn)層施工過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷處理。本文通過(guò)試驗(yàn)段(樁號(hào)：k1837+174～k1837+863)摸索出一套完整的施工工藝及相關(guān)的質(zhì)量管控方法。水穩(wěn)層兩次攤鋪一次成型作為一種特殊情況下新的基層施工工藝，通過(guò)與單層單獨(dú)攤鋪相比較，兩次攤鋪一次成型能滿足工程快速施工，減少成本且路面整體性高的要求。

兩次攤鋪一次成型 基層施工 質(zhì)量管控 水穩(wěn)層

1 概述

水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層作為路面的主要承重層具有水穩(wěn)定性好、承載力高、施工方法成熟以及經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。但水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石攤鋪速度慢，而且每層攤鋪之間須有一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，水穩(wěn)施工還受天氣因素影響較大，在雨季或多雨地區(qū)易造成工期拖延，路面質(zhì)量下降的情況。由于瀘州地區(qū)雨期時(shí)間長(zhǎng)，在瀘州G321線改建工程面臨整體工期緊，前期工作面不足，后期不能夠提供瀝青工作面的情況下，研究琢磨怎樣才能夠既加快進(jìn)度，又不影響路基質(zhì)量，經(jīng)過(guò)對(duì)剝刀田中橋至徐屋基大橋k1837+174～k1837+863段左右兩幅次嘗試與試驗(yàn)，從施工放樣到攤鋪碾壓以及后期的養(yǎng)護(hù)、壓實(shí)度和鉆芯取樣等試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，均符合設(shè)計(jì)要求及規(guī)范。發(fā)現(xiàn)采用比較新型的兩層聯(lián)鋪的施工方法完全能夠滿足該工程的需要，并且也是攤鋪技術(shù)方面的一個(gè)創(chuàng)新。

2 兩次攤鋪一次成型施工工藝

普通的水穩(wěn)層施工方法是將兩層或者三層水穩(wěn)分別攤鋪后壓實(shí)，每經(jīng)過(guò)7d的養(yǎng)護(hù)并且檢測(cè)強(qiáng)度滿足要求后方可鋪筑面上一層，這種攤鋪法使得兩次攤鋪時(shí)間加長(zhǎng)，尤其是在工作面有限的情況下，會(huì)很大程度影響施工工期，與普通的單層攤鋪碾壓施工相比(其工藝流程見(jiàn)圖1)，兩次攤鋪一次成型碾壓施工(工藝流程見(jiàn)圖2)不僅可以滿足工程進(jìn)度的要求，還可使水穩(wěn)層形成一個(gè)完整的受力整體，大大提高基層的使用壽命。

圖1 單層攤鋪碾壓施工工藝流程

2.1 準(zhǔn)備下承層

水穩(wěn)下承層表面應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，無(wú)松散碎石料或污染物，無(wú)軟基彈簧基礎(chǔ)。下承層的彎沉、高程、橫坡度、路面寬度等各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

圖2 兩次攤鋪一次成型碾壓施工工藝流程

2.2 施工放樣

在放點(diǎn)之前先對(duì)全部要施工的區(qū)域加密點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)，再對(duì)施工段中線和邊線放點(diǎn)，一般直線段10m～15m一個(gè)樁，平曲線段5m～8m一個(gè)樁，水準(zhǔn)或者全站儀放好高程后，根據(jù)試驗(yàn)段確定的松鋪系數(shù)計(jì)算松鋪厚度，再掛高程控制線。

2.3 混合料的拌合及運(yùn)輸

混合料的運(yùn)輸車輛噸位宜大于20t但不超過(guò)35t，料車噸位輕不但影響攤鋪時(shí)間與攤鋪質(zhì)量，還會(huì)增加運(yùn)輸成本；太重會(huì)對(duì)下承層造成一定的損壞，攤鋪面不平整，導(dǎo)致攤鋪的水穩(wěn)面架構(gòu)不完整，易損壞。如果環(huán)境溫度過(guò)高，應(yīng)將水穩(wěn)料快速運(yùn)至攤鋪現(xiàn)場(chǎng)，并且運(yùn)輸途中覆蓋薄膜，以防止水分流失嚴(yán)重。如水穩(wěn)料運(yùn)輸途中車輛故障而延誤，應(yīng)盡快處理，但如果超過(guò)水穩(wěn)料初凝時(shí)間，則該混合料應(yīng)予以廢棄。

2.4 攤鋪與碾壓

各項(xiàng)工作準(zhǔn)備好便可攤鋪。首先是平地機(jī)攤鋪底基層，運(yùn)料車將料運(yùn)輸至指定位置后卸料，平均30m一次用平地機(jī)整平，然后攤鋪第二段，在第二段攤鋪過(guò)程中對(duì)第一段進(jìn)行碾壓，以保證基層攤鋪時(shí)攤鋪機(jī)行走和因?yàn)閿備佭^(guò)厚而無(wú)法壓實(shí)問(wèn)題。如果環(huán)境溫度過(guò)高，氣候干燥，混合料的水分蒸發(fā)快或者施工原因攤鋪底基層速度過(guò)慢，則下層水穩(wěn)的攤鋪應(yīng)適當(dāng)縮短。兩段都整平碾壓后經(jīng)檢測(cè)壓實(shí)度合格便可進(jìn)行基層的攤鋪。攤鋪基層前應(yīng)適當(dāng)?shù)貙?duì)底基層表面做拉毛處理，如有必要可撒適量水泥漿?；鶎邮褂脭備仚C(jī)攤鋪，攤鋪機(jī)能夠保證較好的平整度以及橫坡度，根據(jù)攤鋪機(jī)型號(hào)的不同行進(jìn)速度是不同的，保證攤鋪的面平整，夯錘能夠連續(xù)夯實(shí)水穩(wěn)面即可?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有專人管理指揮倒料，觀察水穩(wěn)料，以防止水穩(wěn)料過(guò)干、水泥漏加或者有大量離析的情況出現(xiàn)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即予以廢除并立即反映至拌合站。在碾壓水穩(wěn)面之前，攤鋪機(jī)后應(yīng)專設(shè)4人消除粗細(xì)集料離析與攤鋪面不平整現(xiàn)象，嚴(yán)禁人工薄層補(bǔ)貼?；鶎訑備佉话?0m～50m即可碾壓，碾壓時(shí)水穩(wěn)料的含水量應(yīng)為最佳含水量，碾壓后檢測(cè)壓實(shí)度，檢查壓實(shí)度滿足規(guī)范要求98%后停止碾壓。雨天和夏季高溫天氣，碾壓的方案應(yīng)做適當(dāng)調(diào)變，保證水穩(wěn)面的碾壓質(zhì)量符合規(guī)范要求。

施工中應(yīng)注意以下問(wèn)題：

(1)平地機(jī)攤鋪底基層不宜過(guò)長(zhǎng)，控制在60m范圍內(nèi)為宜，以免由于底基層的攤鋪長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)而基層施工速度不能跟上，使得上下攤鋪時(shí)間間隔太大，底基層達(dá)到初凝期，當(dāng)基層碾壓時(shí)會(huì)破壞已結(jié)硬水泥膠凝作用，使得整個(gè)水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度大大下降，整體質(zhì)量大打折扣；

(2)攤鋪機(jī)料斗前應(yīng)有專人看護(hù)，保證攤鋪機(jī)行走路道平整，無(wú)堆積水穩(wěn)料，從而保證攤鋪的平整度；

(3)禁止在已碾壓完成并形成的基層上調(diào)頭、剎車，以保證基層的平整度；

(4)攤鋪機(jī)行走要盡量勻速且少收料斗，可以減少集料離析現(xiàn)象。如果攤鋪過(guò)程攤鋪機(jī)或者料車故障導(dǎo)致水穩(wěn)初凝，此時(shí)應(yīng)設(shè)置施工縫后重新開(kāi)始攤鋪；

(5)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石在配料時(shí)應(yīng)滿足“三個(gè)減少”：滿足水穩(wěn)層設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)減少水泥用量；減少水泥用量同時(shí)減少細(xì)集料和礦粉用量；依據(jù)適時(shí)天氣情況減少含水量從而達(dá)到減少水穩(wěn)層混合料的收縮性；

(6)松鋪系數(shù)應(yīng)適時(shí)(天氣因素、骨料原因等)微調(diào)，高程、橫坡也應(yīng)定時(shí)檢查。

2.5 施工橫接縫處理

每天施工結(jié)束后，基層與底基層的施工縫留在同一橫斷面。接縫處修理平整，下次攤鋪打掃干凈后噴灑水泥漿再攤鋪水穩(wěn)，以便更好地銜接。在實(shí)際施工過(guò)程中會(huì)犯的錯(cuò)誤是施工縫基層與底基層不在同一橫斷面，這樣的后果是底基層水穩(wěn)凝固但未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這種情況下再攤鋪會(huì)導(dǎo)致下次攤鋪時(shí)反復(fù)碾壓將底基層搭頭震散，嚴(yán)重影響水穩(wěn)層整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

橫縫的設(shè)置順序：人工整平水穩(wěn)層攤鋪“端頭”，緊靠方木(方木的厚度應(yīng)該與水穩(wěn)層厚度齊平，寬度與路面寬度相同)，方木后面用沙袋阻擋，壓路機(jī)碾壓到端頭位置處時(shí)方木不往后移動(dòng)即可。

(1)將剩余未碾壓水穩(wěn)面碾壓完成；

(2)重新開(kāi)始攤鋪之前，清除殘留污染物并噴灑水泥漿后重新開(kāi)始攤鋪；

(3)按照已有施工流程，進(jìn)行下次攤鋪。

2.6 質(zhì)量檢測(cè)

k1837+174～k1837+863段完成后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)采取鉆芯取樣，結(jié)果顯示芯樣是完整的，且壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。通過(guò)彎沉車的檢測(cè)，基層彎沉結(jié)果也滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

2.7 水穩(wěn)養(yǎng)生與交通管制

2.7.1 水穩(wěn)養(yǎng)生

水穩(wěn)攤鋪碾壓完成后經(jīng)檢測(cè)壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)安排專人養(yǎng)護(hù)(土工布為宜)，覆蓋土工布2h后，用灑水車噴灑水保濕養(yǎng)生，灑水車噴灑時(shí)必須使用噴霧式噴頭，不得使用高壓噴頭，以免沖壞已成型水穩(wěn)面，正常每天灑水4～6次，具體灑水次數(shù)應(yīng)根據(jù)天氣和溫度實(shí)際確定。整個(gè)一周的養(yǎng)生期要保證水穩(wěn)面水潤(rùn)，合理養(yǎng)生既是保證水穩(wěn)強(qiáng)度的需要，更是避免及減少干裂縫的有效措施。

2.7.2 交通管制

水穩(wěn)養(yǎng)生齡期不得少于7d，養(yǎng)生期間除灑水車外應(yīng)封閉交通，如特殊原因不能完全封閉交通，應(yīng)采取措施，限重限速，保證水穩(wěn)層不被壓壞磨耗。

3 兩次攤鋪一次成型施工質(zhì)量管控

3.1 對(duì)材料的要求

水泥、集料、水是水穩(wěn)混合料的主要材料，想要控制材料的質(zhì)量就必須加強(qiáng)各類原料的料源控制，并在拌料過(guò)程中應(yīng)該常抽檢，確保骨料質(zhì)量。

3.1.1 水泥

作為集料的穩(wěn)定劑，在施工中應(yīng)選擇抗折強(qiáng)度大的水泥。應(yīng)選擇初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)(宜大于6h)的水泥。不應(yīng)使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥和受潮變質(zhì)的水泥。宜選擇水泥強(qiáng)度為32.5級(jí)或42.5級(jí)的水泥。

3.1.2 石料

水穩(wěn)層的整體強(qiáng)度主要依靠骨料本身的強(qiáng)度、骨料之間的嵌擠作用、以及水泥材料的膠凝作用而形成。對(duì)于不同等級(jí)公路，不同類型的穩(wěn)定土類型都有不同的指標(biāo)。

3.1.3 水

盡可能選擇干凈無(wú)污染的水。

3.2 配合比設(shè)計(jì)

3.2.1 集料配合比設(shè)計(jì)

水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石一般有骨架密實(shí)性結(jié)構(gòu)、懸浮密實(shí)性結(jié)構(gòu)，按照設(shè)計(jì)要求配置相應(yīng)的集料，現(xiàn)場(chǎng)與冷拌站保持聯(lián)系，如果出現(xiàn)粗集料或者細(xì)集料過(guò)多或者離析嚴(yán)重，應(yīng)立即溝通查看原因，適當(dāng)時(shí)候應(yīng)調(diào)整配比。

3.2.2 水泥劑量確定

水泥劑量一般情況選用3%～5%(最大不能超過(guò)6%)，混合料中水泥含量提高，基層的強(qiáng)度也應(yīng)相應(yīng)提高，水穩(wěn)層的剛性變大脆性提高，并易出現(xiàn)干縮裂縫現(xiàn)象。水泥劑量確定順序?yàn)椋?/p>

(1)按照設(shè)計(jì)規(guī)定壓實(shí)度計(jì)算不同水泥劑量的試件應(yīng)有的干密度；

(2)按照最佳含水量和所得的干密度值制備試件；

(3)將試件在固定溫度下保濕養(yǎng)生6d，并在浸水24h后按規(guī)范要求進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；

(4)采用廠拌法施工，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的水泥用量宜比試驗(yàn)室配合比大0.5%。

3.2.3 含水量的確定

取符合強(qiáng)度要求的最佳配合比作為水泥穩(wěn)定碎石的最佳配合比，按規(guī)范要求按重型擊實(shí)法確定最佳含水量。若含水量過(guò)大則會(huì)出現(xiàn)彈簧、翻漿現(xiàn)象，也會(huì)增加水穩(wěn)料的干縮性，從而易使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干縮裂縫；如含水量偏小，則混合料易松散，很難碾壓成型，并隨著碾壓遍數(shù)增加會(huì)更松散，檢測(cè)密實(shí)度和強(qiáng)度無(wú)法達(dá)標(biāo)。通常情況下混合物的含水量在拌合時(shí)宜比最佳含水量大1%左右，用以彌補(bǔ)運(yùn)輸過(guò)程和攤鋪過(guò)程水穩(wěn)料水分的流失。

3.3 混合料拌合

水泥、集料攪拌的質(zhì)量直接影響成型后的水穩(wěn)層強(qiáng)度及穩(wěn)定性，為保證質(zhì)量應(yīng)選擇場(chǎng)拌法拌制水穩(wěn)混合料。

(1)冷拌站的出料倉(cāng)必須配備活門漏斗，不得采用直接跌落成堆的出料方式。從漏斗出料直接裝車，裝車分三次裝，前后移動(dòng)，上面再裝一次，類似金字塔內(nèi)類型，這樣裝車能有效避免骨料離析；

(2)冷拌站要與施工現(xiàn)場(chǎng)保持必要聯(lián)系，以便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)溝通調(diào)整，施工指導(dǎo)拌料。

3.4 施工過(guò)程中質(zhì)量控制

(1)嚴(yán)格檢驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)材料，檢驗(yàn)頻率應(yīng)達(dá)到100%，每天正常施工時(shí)都應(yīng)對(duì)原材料進(jìn)行篩分，對(duì)含水量抽檢不少于2次，用以隨時(shí)調(diào)整混合料配比與標(biāo)準(zhǔn)配合比接近；

(2)開(kāi)始施工前，進(jìn)場(chǎng)的全部原材料與配合比必須經(jīng)過(guò)監(jiān)理批復(fù)同意；

(3)為控制水泥劑量，必須繪制水泥劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線以指導(dǎo)施工；

(4)鋪筑底基層時(shí)含水量宜略低于最佳含水量，鋪筑基層時(shí)含水量宜稍大于最佳含水量，兩次攤鋪一次成型施工從開(kāi)始到完成不宜超過(guò)水穩(wěn)的初凝時(shí)間；

(5)按照每天正常施工進(jìn)度，當(dāng)天施工完成前需完成下次攤鋪所需要工作面的準(zhǔn)備工作，避免次日因天氣原因、測(cè)量原因、鋼線等因素不能正常放線施工耽誤工期；

(6)冷拌站拌混合料時(shí)，應(yīng)適時(shí)檢查水泥含量和水的使用量，以便及時(shí)調(diào)整水泥和水含量到最佳狀態(tài)；

(7)雨天或者氣溫低時(shí)必須停止施工。

4 結(jié)語(yǔ)

作為新的水穩(wěn)層施工技術(shù)，短時(shí)間可能不會(huì)被廣泛應(yīng)用，但兩次攤鋪一次成型的施工工藝可以在特殊情況下(如工期非常緊張、施工過(guò)程中的缺陷處理)起到重要作用。這種施工方法相比分次攤鋪路面結(jié)構(gòu)層整體性更好，相信隨著技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)會(huì)慢慢被大多數(shù)工程人所應(yīng)用。國(guó)道321線改建工程已在2016年6月底通車，運(yùn)行大半年整個(gè)路面非常好，未出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

〔1〕JTGE42-2005.公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程[S].北京：人民交通出版社，2005.

〔2〕JTJ034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2000.

〔3〕代 波.路面水泥穩(wěn)定碎石基層材料分層攤鋪整體壓實(shí)成型技術(shù)研究[J].公路,2010(6)∶144-146.

〔4〕平國(guó)超.水泥穩(wěn)定碎石基層雙層連續(xù)攤鋪施工工藝與質(zhì)量控制[D].河北：河北工業(yè)大學(xué)，2013.

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U416.1

B

2095-1809(2017)02-0058-04

賴偉清(1977-)，男，江西萬(wàn)安人，四川瀘州納溪至瀘縣一級(jí)公路改建工程項(xiàng)目總承包部項(xiàng)目副經(jīng)理，工程師，從事公路工程施工技術(shù)和管理工作；

宋上校(1991-)，男，陜西咸陽(yáng)人，瀘州G321線改建工程工程部技術(shù)員，從事公路工程施工技術(shù)和管理工作。