簡(jiǎn)析高速公路水穩(wěn)層施工技術(shù)要點(diǎn)

劉 軍

（中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361021）

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平快速提升的環(huán)境下，公路建設(shè)質(zhì)量要求不斷提高，路面荷載能力要求不斷提升，以保證人們安全出行。公路工程施工中水穩(wěn)層施工非常關(guān)鍵，施工不合理會(huì)造成結(jié)構(gòu)受損，因此加強(qiáng)水穩(wěn)層施工研究非常必要。水穩(wěn)層是采用膠凝材料填充骨料空隙，具有較高的抗?jié)B度。公路工程施工中多采用單層水泥穩(wěn)定碎石層施工技術(shù)，因項(xiàng)目路槽交驗(yàn)滯后壓縮施工工期，按照傳統(tǒng)分層施工，嚴(yán)重制約路面施工進(jìn)度。項(xiàng)目部采用水穩(wěn)兩層連鋪的施工工藝，為上面結(jié)構(gòu)連續(xù)施工創(chuàng)造工作面。

1 工程概況

福建省海西高速公路路網(wǎng)的沈海復(fù)線是海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要組成部分，其中福鼎貫嶺至柘榮段B3標(biāo)段位于寧德市福鼎市境內(nèi)，路線起訖樁號(hào)：K0+600~K32+272.790，全長32 315 m，其中道路18 065 m。道路工程主要包括路槽頂面標(biāo)高以上的有關(guān)工程，高速公路水穩(wěn)層包括底基層、基層兩個(gè)部分。

2 水穩(wěn)層施工工藝

2.1 材料選擇及試驗(yàn)

（1）材料選擇。本段高速公路路面底基層采用3%水泥混合穩(wěn)定碎石?；旌瞎橇系募?jí)配選擇范圍見表1。

表1 水穩(wěn)層的混合骨料級(jí)配選擇范圍

（2）材料試驗(yàn)。用于水泥穩(wěn)定的碎石，在施工之前需要在采料料場(chǎng)中按照規(guī)范取樣進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

①顆粒分析；②含水量；③相對(duì)密度、吸水率；④碎石的壓碎值試驗(yàn)；⑤水泥標(biāo)號(hào)和終凝時(shí)間。

碎石經(jīng)過試驗(yàn)檢測(cè)，符合規(guī)范所述的要求后用于工程的建設(shè)。

（3）混合料的配合比設(shè)計(jì)。①選用同一個(gè)石場(chǎng)的碎石樣品，按照不同膠凝材料去制作水泥穩(wěn)定碎石混合料，通過試驗(yàn)確定最佳材料的含水量和最大干密度；②按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求和規(guī)范計(jì)算不同的水泥摻量時(shí)，材料的最佳干密度；③按照步驟②確定的最佳含水量、最大干密度，制備測(cè)試樣品，進(jìn)行強(qiáng)度抗壓測(cè)試。平行制作9組樣品用于測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果的偏差系數(shù)按照10%~15%控制；④測(cè)試的試件，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室按照規(guī)范要求的濕度和溫度進(jìn)行養(yǎng)生，浸泡1 d之后，再等待7 d，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，根據(jù)7 d的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行平均值和偏差系數(shù)計(jì)算，驗(yàn)證配合比設(shè)計(jì)的合理性；⑤結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度已知，根據(jù)試驗(yàn)得出最合適的膠凝材料用量后，報(bào)監(jiān)理書面審批。后續(xù)項(xiàng)目實(shí)施過程中，若膠凝材料或者骨料有來源變更、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，需重新制作樣品進(jìn)行試驗(yàn)，然后報(bào)監(jiān)理書面審批，以最新的測(cè)試結(jié)果作為依據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的施工生產(chǎn)；⑥配合比設(shè)計(jì)完成后，對(duì)混合物的密度進(jìn)行測(cè)試，包括抗壓強(qiáng)度測(cè)試、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等，根據(jù)測(cè)試結(jié)果確定施工允許的延遲時(shí)間，用于實(shí)際鋪筑水穩(wěn)層時(shí)確定現(xiàn)場(chǎng)可以等待的最大時(shí)間，測(cè)試方法采用重型擊實(shí)試驗(yàn)。

2.2 鋪筑試驗(yàn)段

施工前選用300 m的道路進(jìn)行試驗(yàn)段鋪設(shè)。根據(jù)試驗(yàn)段的測(cè)試數(shù)據(jù)確定以下施工要素：滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的最優(yōu)混合料配合比；施工時(shí)的預(yù)留松鋪厚度和松鋪系數(shù)；確定標(biāo)準(zhǔn)的施工方法：確定施工過程中單個(gè)作業(yè)段的最優(yōu)長度；確定膠凝材料的最佳用量；紀(jì)錄試驗(yàn)段的工序施工時(shí)間，確定整個(gè)道路施工工序之間的銜接安排。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、放樣

道路的直線段按每10 m設(shè)置一個(gè)測(cè)量放樣點(diǎn)，平曲線部分按5 m一個(gè)設(shè)置，施工前放出底基層邊線，復(fù)核下層基槽標(biāo)高，采用鋼筋作為放樣樁，掛鋼絲作為標(biāo)記，調(diào)整鋼絲的標(biāo)高，作為道路縱坡基準(zhǔn)線，單次放樣長度取200 m較為合適。

2.4 拌和

拌和按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行反復(fù)檢查保養(yǎng)和調(diào)試，正式生產(chǎn)前進(jìn)行試拌，當(dāng)拌和產(chǎn)品的含水量達(dá)到規(guī)定要求之后，進(jìn)行批量的生產(chǎn)。生產(chǎn)過程中天氣變化，需試驗(yàn)人員及時(shí)進(jìn)行材料的含水量檢查復(fù)核，材料進(jìn)場(chǎng)的時(shí)候同樣進(jìn)行驗(yàn)收。骨料現(xiàn)場(chǎng)堆存的時(shí)候逐層平鋪，避免材料在堆放的過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象，或者造成不同批次的材料混合，影響混合料的穩(wěn)定性。

2.5 運(yùn)輸

出廠的混合料采用自卸車進(jìn)行運(yùn)輸，自卸車的數(shù)量根據(jù)施工試驗(yàn)段進(jìn)行確定。運(yùn)料車裝載均勻，運(yùn)輸中用蓬布全覆蓋，防止水分蒸發(fā)。倒料時(shí)車輛保持正向停放，與攤鋪機(jī)行走方向一致。車輛靠穩(wěn)攤鋪機(jī)后掛空檔，按指揮人員的信號(hào)傾卸混合料。

2.6 攤鋪

水穩(wěn)施工機(jī)械配置1臺(tái)膠輪壓路機(jī)、2臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)和2臺(tái)攤鋪機(jī)。另外配備1臺(tái)小型號(hào)的振動(dòng)壓路機(jī)用于道路兩邊位置的碾壓。水泥材料的性質(zhì)特征會(huì)影響水穩(wěn)層最終的強(qiáng)度，施工時(shí)注意時(shí)間限制，拌和完成后及時(shí)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪，否則會(huì)讓水泥喪失活性，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

水穩(wěn)層攤鋪的過程中采用單邊、全斷面形式，2臺(tái)攤鋪機(jī)并聯(lián)，前后距離大概5~10 m，但是攤鋪的過程中需要保持有4臺(tái)自卸車等待卸料，攤鋪施工見圖1。

圖1 水穩(wěn)層攤鋪施工

該工程的道路主線水穩(wěn)層設(shè)計(jì)厚度為320 mm，攤鋪分2層進(jìn)行，每一次攤鋪的厚度按照160 mm控制，松鋪系數(shù)按照1.3預(yù)設(shè)，底基層的頂部標(biāo)高采用鋼絲線控制，攤鋪機(jī)上采用橫坡儀進(jìn)行控制，2臺(tái)攤鋪機(jī)并聯(lián)施工時(shí)，前面的攤鋪機(jī)靠鋼絲的一遍，使用縱坡傳感器，沿著鋼絲進(jìn)行滑動(dòng)，配合攤鋪機(jī)上的橫披儀控制攤鋪的高程，后面1臺(tái)攤鋪機(jī)兩邊都伸出縱坡傳感器，一側(cè)以鋼絲高程為準(zhǔn)，另外一側(cè)以鋪筑完成基準(zhǔn)面進(jìn)行控制。攤鋪前和攤鋪過程中進(jìn)行掛線高程復(fù)核，確保攤鋪厚度和設(shè)計(jì)高程。

2.7 壓實(shí)

混合料攤鋪碾壓完成后，在混合料的最佳含水率稍微比最佳含水率大一點(diǎn)時(shí)，用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓密實(shí)，對(duì)道路路基的全斷面進(jìn)行，碾壓的方式由兩側(cè)往中間進(jìn)行，超高路段則由內(nèi)側(cè)往外側(cè)進(jìn)行，碾壓過程中壓路機(jī)的橫向重疊長度為1/2壓輪長度。膠輪壓路機(jī)按照重疊壓輪長度的1/3控制。壓路機(jī)碾壓的行走速度控制在1.5~2.0 km/h。各攤鋪現(xiàn)場(chǎng)工點(diǎn)應(yīng)配備小型機(jī)械壓實(shí)，用于邊角部位壓實(shí)。碾壓過程中安排一個(gè)工人同步灑水，避免表面水分蒸發(fā)過快，保證混合料的表面始終濕潤，碾壓發(fā)生起皮、松散等現(xiàn)象時(shí)及時(shí)翻開重新碾壓，碾壓施工見圖2。

圖2 水穩(wěn)層碾壓施工

2.8 接縫處理

水穩(wěn)施工時(shí)采用雙機(jī)并聯(lián)全斷面施工，縱縫采用騎縫碾壓方式。每日施工最后攤鋪機(jī)從攤鋪的末端離開，并且要安排工人對(duì)末端進(jìn)行橫縫整理。碾壓結(jié)束后，用3 m直尺縱向靠量末端，人工沿橫斷面方向挖除不合格部分。

2.9 養(yǎng)生

混合料碾壓完成后試驗(yàn)人員進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，檢測(cè)合格后進(jìn)行灑水養(yǎng)生；養(yǎng)生時(shí)間保持7 d左右，同時(shí)養(yǎng)生過程中注意節(jié)能減排，可以采用養(yǎng)護(hù)薄膜或者土工布的形式進(jìn)行，既可以提高養(yǎng)護(hù)性能，又可以節(jié)約灑水的次數(shù)；根據(jù)天氣情況確定每天灑水的次數(shù)，原則為保持混合料表面濕潤；養(yǎng)生的期間車輛不得行駛，由人工在另外一側(cè)道路灑水養(yǎng)護(hù)。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)分析

水穩(wěn)攤鋪時(shí)，一定要注意標(biāo)高和厚度的控制，堅(jiān)決不允許有薄層貼補(bǔ)現(xiàn)象出現(xiàn)，邊角壓路機(jī)壓不到位的位置，采用小型振動(dòng)夯機(jī)夯實(shí)，確保全斷面的壓實(shí)度；水穩(wěn)雙層連鋪時(shí)，段落長度控制在150 m以內(nèi)，第一層水穩(wěn)待攤鋪碾壓完成后立即進(jìn)行壓實(shí)度的檢測(cè)，合格后馬上進(jìn)行第二層的攤鋪和碾壓?；旌狭蠌陌韬险境鰜恚降诙幽雺和瓿?，中間的間隔時(shí)間不得超過水泥的初凝時(shí)間；材料的來源必須進(jìn)行考察，進(jìn)場(chǎng)的骨料嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，才能保證混合料質(zhì)量；混合料在拌和過程中，試驗(yàn)批準(zhǔn)的配合比是指導(dǎo)性文件，拌和設(shè)備計(jì)量?jī)x器必須精準(zhǔn)；混合料的最佳含水量測(cè)試準(zhǔn)確度對(duì)于道路的質(zhì)量至關(guān)重要，影響混合料的壓實(shí)度； 根據(jù)測(cè)量放樣，嚴(yán)格控制攤鋪的高程，保證攤鋪的厚度、坡比和寬度；保證所施工的底基層表面平整、密實(shí)、無坑洼和明顯離析現(xiàn)象；在施工過程中嚴(yán)格控制各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，指標(biāo)參照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTG F80/1-2017）》進(jìn)行，檢查內(nèi)容見表2。

表2 水泥穩(wěn)定碎石底基層實(shí)測(cè)項(xiàng)目

注：其中Δ為關(guān)鍵項(xiàng)目，其合格率不得低于90%，且檢測(cè)值不得超過規(guī)定極值。

4 結(jié)束語

文章通過福建海西高速公路項(xiàng)目的施工，從施工工藝、流程和特點(diǎn)等多個(gè)方面對(duì)高速公路的水穩(wěn)層施工進(jìn)行了探討研究，工程實(shí)際情況表明，施工過程中進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐浜媳葥搅吭O(shè)計(jì)，控制材料的最佳含水量，碾壓壓實(shí)度控制等重點(diǎn)內(nèi)容，是高速公路道路施工質(zhì)量保證的重要因素，在公司或者其他的道路施工過程中，應(yīng)予以重視，保障和提升道路的使用壽命。