大厚底水穩(wěn)基層施工技術(shù)研究

黃俞云

摘要：為探究大厚度水穩(wěn)基層鋪筑技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，文章基于某試驗(yàn)路段水穩(wěn)基層施工實(shí)例，介紹了一次性成型大厚度水穩(wěn)基層施工工藝，并通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：該工程完工后2/3基層厚度處壓實(shí)度在95%以上;7d無(wú)側(cè)向抗壓強(qiáng)度平均值為8.1MPa;平均彎沉值為0.68mm，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)彎沉值1.05mm。以上三者均能滿足規(guī)范要求，因此，一次性整幅大厚度水穩(wěn)基層鋪筑技術(shù)具有可行性，應(yīng)用于實(shí)體工程中的效用較佳，可推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：道路工程;大厚度水穩(wěn)基層;整幅鋪筑;性能檢測(cè);工程應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.010

文章編號(hào)：1673-4874（2019）08-0034-03

0引言

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)于道路的需求量也愈來愈多，每年公路建設(shè)里程屢創(chuàng)新高。路面基層作為道路的重要組成部分，有著承上啟下的關(guān)鍵地位，可作為承重層承受由面層傳遞下來的外界荷載，穩(wěn)固路面整體結(jié)構(gòu)。水穩(wěn)基層是水泥穩(wěn)定碎石基層的簡(jiǎn)稱，屬于路面基層的一種，也是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的基層形式。大厚度水穩(wěn)基層的厚度一般在45～50cm，若所用材料強(qiáng)度較低，其厚度上限可適當(dāng)調(diào)高5cm左右。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于大厚度水穩(wěn)基層的鋪筑主要還停留在分層攤鋪的層次上，由于分層攤鋪施工過程中可能會(huì)造成上下層粘結(jié)不牢固、接縫不易處理、混合料離析嚴(yán)重、施工不連續(xù)等問題，對(duì)水穩(wěn)基層的整體性和施工質(zhì)量尤為不利。為此，研究大厚底水穩(wěn)基層的一次性鋪筑技術(shù)具有重大意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)大厚度水穩(wěn)基層作出了相關(guān)研究，任福松等。基于某公路基層攤鋪施行雙層連續(xù)攤鋪，鉆芯取樣后對(duì)芯樣強(qiáng)度進(jìn)行了檢測(cè);王軍基于室內(nèi)性能試驗(yàn)探究了分層攤鋪時(shí)的三種層間接觸狀態(tài)對(duì)基層性能的影響;項(xiàng)柳福認(rèn)為分層攤鋪將嚴(yán)重影響路面的整體性，對(duì)其力學(xué)性能等特性造成不利影響;劉世武基于軟件模擬，得出大厚度水穩(wěn)基層的力學(xué)性能較好的結(jié)論。由此可見，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于大厚度水泥基層攤鋪技術(shù)的研究多集中在分層攤鋪、室內(nèi)試驗(yàn)分析、理論驗(yàn)證以及軟件模擬，未見一次性整幅大厚度水泥基層鋪筑技術(shù)及其工程應(yīng)用狀況的相關(guān)報(bào)道。本文基于某試驗(yàn)路段，對(duì)該試驗(yàn)段大厚度水穩(wěn)基層采用一次性整幅鋪筑技術(shù)，詳細(xì)介紹了其施工工藝，鋪筑完成后對(duì)其壓實(shí)度、7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、彎沉等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，基于檢測(cè)結(jié)果對(duì)一次性整幅大厚度水穩(wěn)基層鋪筑技術(shù)的施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為同類技術(shù)提供參考。

1原材料及級(jí)配設(shè)計(jì)

1.1原材料

通過室內(nèi)檢測(cè)方式對(duì)水泥相關(guān)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，具體性能檢測(cè)結(jié)果見表1。

1.2級(jí)配設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)礦料篩分結(jié)果，并遵循《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》中對(duì)于公路水穩(wěn)基層級(jí)配要求的相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行水穩(wěn)碎石級(jí)配設(shè)計(jì)，詳見表2。

2工程實(shí)踐

2.1工程概況

本文所依托實(shí)體工程為某公路新建工程，試驗(yàn)段里程樁號(hào)為K2+200～K2+400，設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h，設(shè)計(jì)路寬為25m，雙向四車道，實(shí)際鋪筑水穩(wěn)基層厚度為48cm。對(duì)該試驗(yàn)段水穩(wěn)基層采用一次性整幅大厚度水穩(wěn)基層鋪筑技術(shù)，并對(duì)施工效果實(shí)時(shí)追蹤。

2.2施工工藝

（1）施工前準(zhǔn)備

確定工作人員，包括技術(shù)總負(fù)責(zé)人、總工程師、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人、清理人員、測(cè)量人員、試驗(yàn)檢測(cè)人員、安全和后勤人員等，確保各部門人員落實(shí)好本職工作。在施工前清理好現(xiàn)場(chǎng)，主要采用掃帚、鼓風(fēng)機(jī)等清理設(shè)備，保持其干燥整潔。

（2）水穩(wěn)基層碎石材料選取

考慮經(jīng)濟(jì)效益、運(yùn)輸成本及碎石材料質(zhì)量等綜合因素，選取合適的碎石材料，購(gòu)置完畢后，需對(duì)其性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，以保證其能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范中的相關(guān)要求。若檢測(cè)指標(biāo)不滿足規(guī)范要求，需重新購(gòu)置。

（3）施工機(jī)械設(shè)備選用

施工質(zhì)量與機(jī)械設(shè)備之間具有較大關(guān)聯(lián)，有時(shí)機(jī)械設(shè)備性能好壞與否甚至能對(duì)施工質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用，該實(shí)體工程所選用設(shè)備見表3。

（4）混合料攤鋪及碾壓

混合料的攤鋪與碾壓是一次性成型工藝的關(guān)鍵，在保證施工順利的同時(shí)也要確保攤鋪碾壓完畢后水穩(wěn)基層的輕度和壓實(shí)度。本文根據(jù)試驗(yàn)段的實(shí)際工程情況及計(jì)算，參考相關(guān)規(guī)范，確認(rèn)攤鋪系數(shù)為1.3。攤鋪前調(diào)整好攤鋪機(jī)位置，確保攤鋪后基層平整度。接著確定攤鋪速度，其是一個(gè)較為重要的參數(shù)，若速度過快會(huì)造成混合料的離析，速度過慢則混合料溫度降低不利于壓實(shí)，該項(xiàng)工程所采用的攤鋪速度為1.0～1.3m/min。與分層攤鋪不同，一次性成型技術(shù)在碾壓過程中需灑少量水，在水份的潤(rùn)滑作用下可保證其碾壓更加順利，對(duì)碾壓后的混合料壓實(shí)度有利。

2.3施工質(zhì)量檢測(cè)

技術(shù)檢測(cè)作為施工質(zhì)量評(píng)判的重要手段，在施工中占有重要地位。本文主要針對(duì)一次性整幅大厚度水穩(wěn)基層鋪筑技術(shù)施工后的壓實(shí)度、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和彎沉等性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

（1）壓實(shí)度

對(duì)大厚度水穩(wěn)基層不同深度處壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，詳見表4。

由表4中數(shù)據(jù)可知，隨著深度的增大，水穩(wěn)基層壓實(shí)度呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。K2+200處，基層厚度32cm處的平均壓實(shí)度較23cm處降低了1。2%;K2+400處，基層厚度32cm處的平均壓實(shí)度較23cm處降低了1.4%，這主要是由于碾壓荷載向下傳遞過程中有所損耗。2/3基層及以上厚度的壓實(shí)度普遍在規(guī)范要求的95%以上，可見一次性成型技術(shù)的碾壓工藝是能夠滿足公路水穩(wěn)基層壓實(shí)度要求的。

（2）無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度

鉆芯取樣后對(duì)芯樣在標(biāo)養(yǎng)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)7d，通過7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體檢測(cè)結(jié)果見表5。

從圖5中可以看出，施工后大厚度水穩(wěn)基層的7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大約為8.1MPa，滿足規(guī)范要求，可見經(jīng)一次性整幅大厚度水穩(wěn)基層鋪筑技術(shù)鋪筑碾壓成型的水穩(wěn)基層具有較好的力學(xué)性能。

（3）彎沉

彎沉可以較好反映路面的強(qiáng)度與剛度，是路面檢測(cè)時(shí)常用的指標(biāo)。采用傳統(tǒng)的貝克曼梁彎沉儀對(duì)該水穩(wěn)基層彎沉進(jìn)行檢測(cè)，每隔50m測(cè)一次彎沉值，具體檢測(cè)結(jié)果見表6。

從表6中可以看出，經(jīng)攤鋪碾壓后的基層平均彎沉值在0.68mm左右，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)彎沉值1.05mm，滿足規(guī)范要求。由此可見，一次性成型工藝可以保證大厚度水穩(wěn)基層的強(qiáng)度和剛度。

3結(jié)語(yǔ)

（1）基于某公路試驗(yàn)路段，進(jìn)行大厚度水穩(wěn)基層的鋪筑，采用了一次性成型工藝并詳細(xì)介紹了該施工工藝的流程與技術(shù)要點(diǎn)。

（2）基于現(xiàn)場(chǎng)跟蹤監(jiān)測(cè)，對(duì)采用一次性整幅鋪筑的大厚度水穩(wěn)基層壓實(shí)度、7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、彎沉等性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明：完工后2/3基層厚度處壓實(shí)度在95%以上;7d無(wú)側(cè)向抗壓強(qiáng)度平均值為8.1MPa;平均彎沉值為0.68am，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)彎沉值1.05mm，三者均能滿足規(guī)范要求。由此可見，經(jīng)一次性整幅鋪筑的大厚度水穩(wěn)基層各項(xiàng)性能均能達(dá)到預(yù)期效果，該施工工藝可在實(shí)際工程中推廣應(yīng)用，本文的研究成果也可為同類技術(shù)提供參考。