公路改建工程水穩(wěn)基層施工技術研究

劉嬋娟

（元氏縣交通局公路工程隊，河北石家莊 051130）

1 工程概況

某公路工程設計為一級公路標準，路線全長9.6km，設計行車速度80km/h，原公路設計為雙向4 車道，但由于城市經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)需要改擴建施工，將雙向4 車道擴建為雙向6 車道。改擴建后的公路采用水泥穩(wěn)定碎石基層，其中底基層水泥穩(wěn)定碎石含量4%，厚度26cm，基層水泥穩(wěn)定碎石含量5%，厚度18cm。為確保改擴建公路水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量，本文對該工程水穩(wěn)基層施工技術展開研究。

2 公路水穩(wěn)基層施工技術

2.1 施工準備2.1.1 機械要求

（1）本工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工采用的機械主要包括拌和設備、攤鋪碾壓設備、運輸設備以及其他小型機械等。其中，拌和設備的產(chǎn)量不低于750t/h，設備具備5 個料倉和2 個容量100t 以上的水泥罐，料倉的料斗之間利用80cm 的鐵擋板隔離開，同時設置10cm×10cm 的鋼筋網(wǎng)，用以篩選粒徑不滿足要求的原材料，拌和設備配備有高精度的原材料稱量儀器，可以實現(xiàn)原材料的精確計量。

（2）攤鋪碾壓設備包含攤鋪機和壓路機兩種。其中攤鋪機每個作業(yè)面使用2 臺聯(lián)合攤鋪，這2 臺攤鋪機的功能一致，機械自帶夯錘，熨平板攤鋪前保持光滑直順，機械的振幅與振動頻率保持相同且均滿足施工要求。此外，攤鋪基層加寬段采用1臺自動伸縮式攤鋪機，機械的性能滿足施工要求[1]；壓路機采用振動壓路機與輪胎壓路機，振動壓路機的激振力為40t，輪胎壓路機的噸位在30t，每個作業(yè)面使用的碾壓機械為5臺。

（3）運輸設備包括運輸車與灑水車，其中運輸車的載重為15t，使用自卸式運輸車，車輛的卸車斗長度為5m，每個作業(yè)面安排25 輛；灑水車的載重為8t，其灑水方式為霧化灑水，每個作業(yè)面安排3輛；其他小型設備的數(shù)量滿足施工要求且性能正常，所有機械使用前，大型機械需要組織聯(lián)合試運行，小型機械檢查使用性能。

2.1.2 材料要求

（1）水泥穩(wěn)定碎石基層采用的原材料主要包括水泥材料、碎石材料以及水，本次施工水泥材料選擇普通硅酸鹽水泥，標號為42.5，水泥材料不得選用快硬、早強、結(jié)塊變質(zhì)的水泥，選擇前要通過實驗檢查材料的性能，水泥強度、安定性要滿足標準要求，水泥的初凝時間宜不低于3h，終凝時間宜不低于6h[2]。

（2）碎石選擇反擊式破碎機生產(chǎn)得到的碎石，碎石材料內(nèi)部保持干凈、無泥塊、無雜物，碎石材料的粒徑共分為4 個檔次，分別為0～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～19.0mm、19.0～31.5mm，碎石的最大粒徑不得超過31.5mm，碎石的壓碎值宜不高于26%，針片狀含量宜不高于20%，有機質(zhì)含量控制在2%以內(nèi)，硫酸鹽含量控制在0.25%以內(nèi)；此外，水泥穩(wěn)定碎石混合料采用的水為干凈的飲用水，水源確定后結(jié)合《公路工程水質(zhì)分析操作規(guī)程》（JTJ 056－84）要求開展實驗，檢測結(jié)果滿足規(guī)范要求即可。

2.1.3 場地要求

（1）水泥穩(wěn)定碎石基層施工前要對底基層進行處理，首先在路基泄水槽預留開口并設置鋼模板，模板寬度為5cm，目的是保持底基層濕潤；然后培育基層外側(cè)的土路肩，使其保持一定的密實度；最后將底基層表面的軟弱點、雜物全部處理干凈，使其具有規(guī)定的路拱后，利用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)護7d，養(yǎng)護完成后開始水穩(wěn)基層施工，施工間隔不宜超過30d，否則需重新處理底基層。

（2）底基層養(yǎng)護后要進行測量放樣，測量放樣時每間隔20m 設立一處樁位，樁身采用水泥混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸10cm×10cm×150cm，樁位上標記有樁號、距離中線的距離，用于控制施工方向及進度，基層的施工高度利用鋼絞線控制，鋼絞線的直徑為3mm，長度為300～400m，鋼絞線的撓度宜不大于2mm，張拉力不低于1kN，測量放樣結(jié)束后要對放樣精度進行復測，準確無誤后開展基層施工[3]。

2.2 施工要點

2.2.1 試驗段施工

基層正式施工前要選取長度為200m 的路段開展試驗段施工，試驗段的施工由監(jiān)理單位全程監(jiān)督，其施工方案與正式施工基本一致，試驗段施工過程中采用混合料級配、含水量、水泥劑量；攤鋪時的鋪筑厚度、攤鋪速度；碾壓時的碾壓遍數(shù)、碾壓方式、每遍碾壓后的壓實度變化等參數(shù)均要詳細觀察并記錄，試驗段施工完成后其施工質(zhì)量須滿足規(guī)范質(zhì)量驗收標準，檢查合格后編寫《試驗段總結(jié)報告》并由監(jiān)理單位確認無誤后，方可正式施工。

2.2.2 拌和

（1）結(jié)合試驗段中的相關參數(shù)開展混合料的拌和，本工程混合料拌和全部采用廠拌法，拌和機械使用前，要檢查機械的性能并反復調(diào)試，滿足混合料級配拌和要求后，根據(jù)設計的混合料配合比稱取各類原材料，原材料拌和前需要對其含水量進行檢測，然后根據(jù)材料本身的含水量以及運輸距離、溫度變化等信息，綜合確定混合料拌和的用水量[4]。

（2）混合料拌和時根據(jù)配比要求按照順序投放原材料，拌和時間持續(xù)60～90s，每盤混合料拌和完成后要開展篩分試驗，篩分樣本為隨機選取，每盤混合料樣品的選取長度不得小于1m，經(jīng)篩分試驗檢測合格的方可運輸至施工現(xiàn)場。此外，混合料拌和過程由專人負責全程監(jiān)督，避免出現(xiàn)機械下料口堵塞、斷料問題的發(fā)生，混合料出料時由機械配備的活門料斗出料，嚴禁采取自由跌落式卸料法。

2.2.3 運輸

（1）混合料的運輸采用自卸式運輸汽車，卸料前要對車廂內(nèi)部進行清掃、處理，保持車廂內(nèi)部干凈，卸料時采取三次卸料法，通過車輛的移動分次向車廂前、中、后位置卸料，采取此卸料方法可以有效避免混合料離析，卸料過程中車廂與拌和機出料后的高度越小越好，卸料后勻速運輸至施工現(xiàn)場。

（2）混合料運輸時拌和站同步出具發(fā)料單，發(fā)料單中明確運輸車輛的出料時間、出料量、出料質(zhì)量等情況，運送至施工現(xiàn)場后在距離攤鋪機前方0.2～0.3m的位置停下，并由收料人員檢查核對出料單，運輸時間超出混合料初凝時間的作為廢棄料，不得用于攤鋪施工，合格的混合料由專人指揮負責卸料[5]。

2.2.4 攤鋪

（1）混合料運送至施工現(xiàn)場后，開始水穩(wěn)基層的攤鋪作業(yè)，本工程基層攤鋪采用2 臺攤鋪機聯(lián)合作業(yè)，機械的型號完全相同，攤鋪時前后距離控制在3～5m，機械的攤鋪搭接寬度控制在10～20cm。攤鋪過程中機械的攤鋪速度、攤鋪厚度、機械的振幅振頻保持一致，攤鋪速度控制在1.6～1.8m/min，攤鋪過程中位于前方的攤鋪機利用放樣的鋼絞線以及路中間的導梁控制高程，后方的攤鋪機利用放樣的鋼絞線及路中的滑靴控制高程。

（2）水穩(wěn)基層的攤鋪宜一次完成，攤鋪過程中不宜出現(xiàn)中斷問題，如遇緊急情況中斷攤鋪時，中斷時間≥2h 的需做接縫處理。為保證攤鋪工作的連續(xù)性，基層攤鋪中等待卸料的運輸車數(shù)量應不少于3輛，以滿足混合料的連續(xù)供應，攤鋪時攤鋪機的布料器在混合料中的埋入深度控制在2/3，以減少離析問題。針對機械無法攤鋪的位置，或出現(xiàn)局部離析的位置，可采取人工攤鋪處理的方式，人工攤鋪中采用掛線法控制高程，并安排專業(yè)的檢測人員負責檢測攤鋪厚度，避免影響基層整體攤鋪質(zhì)量[6]。

2.2.5 碾壓

（1）水穩(wěn)基層混合料攤鋪成型后，立即開展碾壓作業(yè)，碾壓施工由低處向高處碾壓，碾壓時先穩(wěn)壓，再振壓，最后靜壓，直至基層表面平整無輪跡。碾壓施工由振動壓路機與輪胎壓路機組合完成，碾壓時第1遍和第2 遍碾壓速度控制在1.6km/h，之后碾壓速度控制在2.0km/h，碾壓方式、遍數(shù)、要求均與試驗段保持一致，每段基層碾壓長度控制在80m，壓路機的重疊寬度為1/2的輪寬。

（2）碾壓時水穩(wěn)基層的表面要始終保持濕潤，整個碾壓作業(yè)在1h 之內(nèi)完成，碾壓過程中壓路機不得在已完成碾壓的基層表面掉頭、急轉(zhuǎn)彎、急剎車，如碾壓時發(fā)現(xiàn)基層表面出現(xiàn)彈簧、松軟問題，要及時上報至技術負責人，視情況制定處理方案，碾壓后的基層表面要保持平整，無輪跡、隆起問題，每段基層碾壓后要及時檢測其壓實度，壓實度不滿足施工要求的需要采取補壓措施。

2.2.6 接縫處理

（1）水穩(wěn)基層施工過程中如因攤鋪中斷，且中斷時間2h 以上的需要設置橫向接縫，同時每日施工完成后，其停止施工位置也需要設置橫向接縫。因此，本工程水穩(wěn)基層施工過程中要合理處置接縫，接縫設置時可利用6m 直尺檢測水泥穩(wěn)定粒料端部的平整度并劃出切割線，然后根據(jù)劃線位置將平整度不合格的粒料全部切除，切除的廢料應全部清理干凈并運送處基層施工現(xiàn)場[7]。

（2）恢復基層攤鋪施工時，接縫位置要利用水泥漿橫向涂刷，然后正常開始攤鋪新的基層路段，碾壓時由之前的碾壓段向新攤鋪段的基層推進碾壓，接縫位置的碾壓分為橫向碾壓和縱向碾壓，待碾壓密實后再開始新攤鋪路段的正常碾壓，橫向接縫設置時需注意，其設置方向應與路中心垂直，底基層與基層接縫位置不得重疊，間距控制在1m以上。

2.3 質(zhì)量控制要點

2.3.1 質(zhì)量控制

（1）本工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中要做好施工質(zhì)量的控制工作，基層施工完成后首要檢查基層外觀，檢查內(nèi)容包括基層表面的平整密實情況、有無明顯輪跡、是否存在混合料離析、擁包、坑槽等問題、接縫位置是否平整等，如發(fā)現(xiàn)存在明顯的問題，需要及時返工處理，保證基層質(zhì)量。

（2）除水穩(wěn)基層表面質(zhì)量控制外，還要對基層的性能進行控制，其控制內(nèi)容主要包括基層的平整度、壓實度、水穩(wěn)基層的含水量、水泥劑量、基層強度、寬度、厚度、縱斷高程等相關信息，其壓實度、平整度、含水率、強度等參數(shù)的檢測通過樣品試驗可精確獲得，水穩(wěn)基層的厚度、寬度、高程等可通過測量得知，水穩(wěn)基層的水泥劑量可通過滴定試驗確定，通過試驗結(jié)果與設計標準的對比，控制水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量，如檢測不合格不得組織驗收，需整改至合格為止[8]。

2.3.2 裂縫控制

水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中容易發(fā)生裂縫問題，因此施工過程中要做好裂縫控制措施。首先可以控制原材料中細集料的用量，減少細集料的含泥量并嚴格控制基層混合料的含水量；其次應合理安排施工工序，基層施工完成后要開展養(yǎng)護作業(yè)，養(yǎng)護期間基層表面應始終處于濕潤狀態(tài)；最后要確保底基層表面不存在裂縫問題，底基層出現(xiàn)裂縫，可向上反射至基層，所以基層施工前針對底基層存在的裂縫可利用乳化瀝青灌入處理，處理后在底基層表面鋪設2m 寬的纖維網(wǎng)，再開展基層施工。

2.3.3 安全控制

本工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工中要做好施工安全的防護工作。第一，在混合料拌和施工時，拌和站需設立有專職安全員，同時健全拌和站機械的操作過程，保證拌和機械的操作安全；第二，施工前檢查所有施工人員的相關證件，保證持證上崗，同時對施工人員開展安全交底工作，提升施工人員的安全意識；第三，拌和施工時混合料的拌和數(shù)量巨大，水泥管的重量較大，拌和站選取位置時要求地基承載力滿足拌和施工的要求，保證拌和過程中的安全；第四，施工時做好安全防護工作，施工人員佩戴安全防護用具施工，施工現(xiàn)場嚴禁無關施工人員出入，機械運轉(zhuǎn)時嚴禁人員上下機械。

3 結(jié)語

水泥穩(wěn)定碎石基層具有強度大、性能強的特點，可以完全滿足一級公路的使用要求，為保證水泥穩(wěn)定級配基層的施工質(zhì)量，施工過程中施工單位要精心組織好各方面的工作，合理安排施工工序，保證各個工序之間的有效銜接，施工完成后要及時檢測其施工質(zhì)量，以保證公路水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量，保證公路的整體性能。