水穩(wěn)層兩次攤鋪一次成型施工與質(zhì)量管控研究

劉 毅

(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司機(jī)械化施工分公司，四川 成都 610200)

0 前 言

隨著城市的不斷發(fā)展，對(duì)高速公路質(zhì)量提出嚴(yán)格要求，水穩(wěn)層作為路面基層，具有承載力強(qiáng)、水穩(wěn)性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，是路面結(jié)構(gòu)的重要部分。一般情況下，水穩(wěn)層厚度超過30 cm，為施工攤鋪和質(zhì)量控制帶來較大難題。對(duì)此，可采用兩次攤鋪一次成型的方式來實(shí)現(xiàn)，不但可加快施工進(jìn)度，而且能使工程質(zhì)量與結(jié)構(gòu)得到切實(shí)保障。

1 工程概述

水穩(wěn)層作為路面主要承重層，具有較強(qiáng)的承載力，施工方法成熟，但是其攤鋪速度相對(duì)較慢，每攤鋪一層，便要等待一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，還會(huì)受天氣等因素影響，在多雨季節(jié)影響施工速度，導(dǎo)致路面質(zhì)量下降。在某地G321線路改建工程中，工期緊、任務(wù)重，要求在較短的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量地完成施工目標(biāo)，通過收集和分析各項(xiàng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，新型兩次攤鋪一次成型施工方法與工程需求充分符合，不但可加快施工速度，而且使路基質(zhì)量得到顯著提升[1]。

2 水穩(wěn)層兩次攤鋪一次成型施工工藝

2.1 施工前準(zhǔn)備

2.1.1 材料準(zhǔn)備

在本次工程中，原材料采用粒徑為6～8 cm的卵石加工而成，水泥為硅酸鹽水泥，采用打井抽出的地下水用于基層拌和、養(yǎng)生中，各項(xiàng)指標(biāo)與要求相符。在級(jí)配設(shè)計(jì)方面，水泥用量為2.5%～4.5%，現(xiàn)場控制上下限均為2.5%～4%。為了滿足強(qiáng)度、抗裂性方面的要求，通過限制水泥用量、控制粗細(xì)集料量等方式，減少材料裂縫的發(fā)生幾率。通過實(shí)驗(yàn)室摻配得出，水泥劑量為2.5%～4.5%，根據(jù)遞增0.5%水泥量制作試件，開展標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果控制，該項(xiàng)目的水泥劑量為3.5%，含水量為4.5%，密度最大值為2.31 g/cm3。

2.1.2 設(shè)備準(zhǔn)備

按照本項(xiàng)目的施工要求，租賃一套型號(hào)為WCB的穩(wěn)定土拌和機(jī)，兩臺(tái)型號(hào)為DT1600的攤鋪機(jī)，一臺(tái)型號(hào)為CLB628H的壓路機(jī)，一臺(tái)型號(hào)為YZ20JC的壓路機(jī)，兩輛灑水車，兩臺(tái)型號(hào)為HD90的壓路機(jī)以及20輛自卸運(yùn)輸車。

2.1.3 技術(shù)準(zhǔn)備

在底基層驗(yàn)收方面，要求各項(xiàng)技術(shù)與工藝均符合公路質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定；在拌和場布置方面，應(yīng)合理布置拌和場的位置，對(duì)運(yùn)輸距離、進(jìn)場便捷度、便道成本等因素綜合分析，在拌和場中設(shè)置機(jī)械停放、儲(chǔ)料、拌和等多個(gè)區(qū)域，確保場地干凈整潔，排水設(shè)施通暢，以免設(shè)備與材料被水浸濕。還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)材料堆放區(qū)的硬化處理，對(duì)不同級(jí)別的材料采取針對(duì)性堆放方法，并做好標(biāo)識(shí)；對(duì)水穩(wěn)混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢測，從拌和運(yùn)輸?shù)侥雺撼尚蛯?duì)強(qiáng)度產(chǎn)生的影響，并在此基礎(chǔ)上合理安排各項(xiàng)工作。

2.2 下承層與測量放樣

該層表面應(yīng)平整清潔，沒有松散的石料或者雜物，非軟土地基，在地面清潔后灑水潤濕。同時(shí)，下承層的高程、彎沉、路面寬度等指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在測量放樣方面，采用全站儀來完成，每間隔10 m處放出中線與邊線，按照路面基層邊緣線支立模板；在放樣斷面的基礎(chǔ)上，在兩側(cè)分別設(shè)置基準(zhǔn)桿，利用基準(zhǔn)鋼絲調(diào)平。采用分層攤鋪的方式，在不影響二層攤鋪的前提下，對(duì)鋼釬與鋼絲標(biāo)高進(jìn)行設(shè)置，待到高程確定后架設(shè)基準(zhǔn)鋼絲，利用超過1 000 N的拉力拉緊鋼絲，再次對(duì)標(biāo)高調(diào)整后將鋼絲固定[2]。

2.3 攪拌與運(yùn)輸

在攪拌方面，采用型號(hào)為WCB，拌和效率為550 t/h的拌和機(jī)進(jìn)行拌料，在正式開始拌和之前，由操作人員對(duì)場內(nèi)集料含水量進(jìn)行檢測，明確施工配合比，含水量總量應(yīng)超過最佳值的0.5%～1%。在拌料開始后，采用抽查的方式，每間隔2 h左右進(jìn)行一次抽查，重點(diǎn)對(duì)水泥用量、含水量與配合比進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)施工環(huán)境的溫度較高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加用水量，如若混合料出現(xiàn)明顯的離析現(xiàn)象，應(yīng)果斷拋棄。在運(yùn)輸方面，采用運(yùn)輸量為15 t的車輛，根據(jù)車廂前、后、中的順序進(jìn)行分批裝料，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象?；旌狭蠎?yīng)采用篷布覆蓋，避免水分加速流失而引發(fā)揚(yáng)塵污染。

2.4 攤鋪與碾壓

在攤鋪方面，采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)對(duì)攤鋪的上下基層進(jìn)行攤鋪，在本工程中，設(shè)計(jì)基層為36 cm，由檢測結(jié)果可知，采用1.22松鋪系數(shù)，每層鋪筑厚度為22 cm，攤鋪速度為1.5～2 m/min，對(duì)兩層的施工距離與時(shí)間進(jìn)行控制，從拌和到二層攤鋪應(yīng)在2 h內(nèi)完成。在下層攤鋪過程中，攤鋪距離為50～80 m，當(dāng)下層碾壓完畢后，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行檢測，檢測合格后放出上基層邊線，并支立木模，以鋼絲高度為基準(zhǔn)確定后一層的高度，然后對(duì)基層進(jìn)行攤鋪。在碾壓方面，采用振動(dòng)壓路機(jī)來完成，當(dāng)混合料的含水量超過最佳值時(shí)，正式進(jìn)行碾壓，主要流程為：首先，利用20 t的壓路機(jī)進(jìn)行兩遍碾壓，再用28 t的壓路機(jī)進(jìn)行兩遍碾壓，用大型鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行一遍碾壓，最后用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行兩遍碾壓。在碾壓施工中，應(yīng)堅(jiān)持做到充分碾壓、不起浪、不過振，壓路機(jī)以1.5～2.0 km/h的速度前進(jìn)，速度控制在2.0～2.5 km/h，如若在工作中基層水分流失速度過快，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充適當(dāng)?shù)乃?，確保基層濕潤。在水泥終凝之前完成碾壓工作，并確保壓實(shí)度與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符。值得注意的是，在下基層鋪筑時(shí)，禁止采用膠輪穩(wěn)壓收面，以免基層受收壓作用影響不利于結(jié)合。

2.5 養(yǎng)生工藝

在下層的攤鋪與碾壓工作完成后，應(yīng)迅速對(duì)上層進(jìn)行攤鋪，如若無法保障工作的連續(xù)性，應(yīng)在下基層頂面加入適量的水泥漿，確保層間粘結(jié)得當(dāng)。每層施工完畢后進(jìn)行驗(yàn)收，在驗(yàn)收合格后應(yīng)立即養(yǎng)生，主要方法有兩種，第一種是節(jié)水保濕，通過覆蓋薄膜的方式進(jìn)行養(yǎng)生，在操作過程中應(yīng)封閉交通，以免造成污染；另一種為乳化瀝青養(yǎng)生，利用陰離子慢裂乳化瀝青，在基層碾壓結(jié)束且通過檢查后，將乳化瀝青噴灑其中，劑量控制在1.5～3 kg/m3，在灑布結(jié)束后，對(duì)交通進(jìn)行封閉，禁止車輛通行[3]。

3 工程質(zhì)量管控措施

3.1 原材料指標(biāo)控制

在水穩(wěn)層施工中，主要的原材料為水泥、水和石料。為了提高工程質(zhì)量，應(yīng)對(duì)各項(xiàng)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)和確定，在應(yīng)用過程中進(jìn)行抽檢，將與規(guī)定不符的材料及時(shí)剔除，各項(xiàng)指標(biāo)的質(zhì)量要求如下。

1)水泥。在施工過程中，應(yīng)盡可能地采用水化熱較低、抗折強(qiáng)度較大、穩(wěn)定可靠的水泥。由于攤鋪的工作時(shí)間較長，應(yīng)盡量選擇初凝與終凝時(shí)間較長的水泥，例如普通硅酸鹽水泥，初凝超過4 h，終凝超過6 h；在水泥劑量方面，如若劑量過多基層強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)，使脆性增加，開裂的幾率提升。因此，在配合比確定時(shí)，不應(yīng)隨意增加水泥劑量，在集中拌和時(shí)，只可增加0.5%，在路拌時(shí)，可提升1.0%。

2)水。在工程施工中應(yīng)確保水質(zhì)干凈衛(wèi)生，綠色環(huán)保；在含水量的設(shè)置方面，要求強(qiáng)度滿足最佳配合比，如若含水量過多，很容易出現(xiàn)彈簧、翻漿等情況，如若含水量過少，集料不容易碾壓成型。通常情況下，含水量與施工現(xiàn)場溫度、運(yùn)輸距離、碾壓性能等因素相關(guān)，與最佳值相比高出0.5%～1%即可，可有效彌補(bǔ)攤鋪與碾壓中流失的水分；

3)石料。水穩(wěn)層強(qiáng)度與碎石自身強(qiáng)度、水泥穩(wěn)定度等指標(biāo)相關(guān)，石料的質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，壓碎值應(yīng)處于30%以內(nèi)，集料顆粒不超過0.6 mm，針片狀含量在15%以內(nèi)，在塑性指數(shù)實(shí)驗(yàn)中，要求液限低于28%，指數(shù)低于9。

3.2 拌和與運(yùn)輸

集料的拌和質(zhì)量決定水穩(wěn)層的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，一般情況下，采用集中拌和混合料，質(zhì)量管控措施為：在出料過程中，禁止采取自由落體的方式堆積和運(yùn)輸，應(yīng)采用專門的活門漏斗料倉，由漏斗位置出料后，直接裝車運(yùn)輸，車輛分三次進(jìn)行運(yùn)輸，以免混合料發(fā)生離析。此外，拌和站與施工現(xiàn)場之間應(yīng)保持一定聯(lián)系，當(dāng)施工現(xiàn)場出現(xiàn)問題時(shí)，可及時(shí)做出調(diào)整。在運(yùn)輸方面，采用噸位超過15 t的車輛進(jìn)行運(yùn)輸，車輛數(shù)量應(yīng)符合攤鋪需求，在裝料之前應(yīng)確保車廂干凈整潔，在較短的時(shí)間內(nèi)將混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，將車廂內(nèi)的混合料覆蓋起來，減緩水分流失速度，如若車輛在運(yùn)輸途中出現(xiàn)故障，導(dǎo)致水泥初凝時(shí)間錯(cuò)過，該車廂內(nèi)的材料只能當(dāng)作廢料處理[4]。

3.3 攤鋪與碾壓

1)當(dāng)拌和完畢的成品料運(yùn)送到現(xiàn)場后應(yīng)盡快安排攤鋪，在實(shí)際工作中攤鋪機(jī)應(yīng)均勻行駛，如若因故中斷施工，超過混凝土的初凝時(shí)間，應(yīng)等故障修理后再進(jìn)行鋪筑，并在此處設(shè)置施工縫。

2)在攤鋪工作完成后，應(yīng)立即對(duì)其進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到98%，碾壓距離由氣溫、試驗(yàn)段距離而定，當(dāng)溫度較高時(shí)，水分流失速度較快，可適當(dāng)縮短碾壓距離，反之，則應(yīng)適當(dāng)延伸碾壓距離，通常在40～50 m。

3)在水泥初凝之內(nèi)完成上下層的攤鋪與碾壓工作，避免因水泥初凝時(shí)間過長而影響上下層之間的銜接，導(dǎo)致無法形成一個(gè)強(qiáng)有力的受力整體。

4)在對(duì)下層進(jìn)行攤鋪時(shí)，質(zhì)控重點(diǎn)應(yīng)放置在攤鋪厚度方面，使下層的松鋪厚度與上層相比較薄，確保每層壓實(shí)厚度在15～20 cm；在下層攤鋪方面，距離不應(yīng)過長，通常不超過100 m，如若距離過長勢必會(huì)影響跟進(jìn)，導(dǎo)致兩層之間的時(shí)間間隔過大，對(duì)水穩(wěn)層的壓實(shí)度產(chǎn)生不良影響。

3.4 接縫與養(yǎng)生

每日施工結(jié)束后，上下層接縫均要處于相同位置，利用人工進(jìn)行修整，待到下次鋪筑時(shí)，應(yīng)先對(duì)接縫處進(jìn)行清理、潤濕后，再覆蓋一層水泥，便于前后鋪筑基層有效銜接。在施工過程中，禁止上下兩層存在接縫，否則將會(huì)使下層水泥凝結(jié)時(shí)間延長，導(dǎo)致基層強(qiáng)度受到影響，在二次鋪筑上層時(shí)，在壓路機(jī)反復(fù)碾壓下會(huì)影響下層強(qiáng)度，導(dǎo)致上下分層。在養(yǎng)生方面，當(dāng)水穩(wěn)層碾壓并檢測合格后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)生，一般采用保水性較強(qiáng)的材料進(jìn)行覆蓋，經(jīng)過2 h后，利用灑水車噴水，以噴霧式為主，避免使基層結(jié)構(gòu)受損，根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r，通常每日養(yǎng)護(hù)4～5次，在整個(gè)養(yǎng)護(hù)過程中禁止車輛行駛，養(yǎng)生期應(yīng)超過7 d。

4 結(jié) 語

現(xiàn)階段，公路工程數(shù)量不斷增加，規(guī)模日益擴(kuò)大，對(duì)公路工程質(zhì)量也提出更高要求。在此情況下，設(shè)計(jì)與施工人員應(yīng)立足于工程現(xiàn)狀，跟隨時(shí)代發(fā)展潮流，采用科學(xué)、有效的施工方法，并做好各方面的質(zhì)量控制工作，通過兩次攤鋪一次成型的方式，提高水穩(wěn)層的整體穩(wěn)定性，不但使施工速度得以加快，而且可使工程質(zhì)量得到切實(shí)保障，獲得更加理想的施工效果。

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