大厚度水穩(wěn)碎石底基層一次性攤鋪技術研究

張正琦，柳 玉

(陜西鐵路工程職業(yè)技術學院，陜西 渭南 714000)

0 引 言

長期以來，國內(nèi)路面結構設計中的兩層攤鋪工藝，將30～40 cm基層分成兩層施工[1，2]，但隨著國家高速公路建設的高速發(fā)展，分層施工已無法適應路面基層施工高效率、高質(zhì)量的要求。要在安全、質(zhì)量的有效管控要求下實現(xiàn)加快基層施工目的，就需要有配套的施工技術和匹配的施工機械。為了解決該問題，在抗離析、大噸位壓實設備發(fā)展的背景下[3，4]，大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層一次性攤鋪施工技術被逐漸應用于工程實踐中[5，6]。以長流水至中衛(wèi)公路路基工程為依托工程，對水穩(wěn)層一次性攤鋪施工關鍵技術進行總結，指明施工過程中的關鍵技術，為類似的工程提供參考。

1 工程概況

長流水至中衛(wèi)公路起于巴銀高速長流水互通，終于騰格里工業(yè)園區(qū)，路線長度118.111 km。項目設計為整體式路基寬度26 m，4%水泥穩(wěn)定碎石底基層半幅寬度12.10 m，厚度32 cm，單幅總長236.0 km。由于時間緊迫，工程量較大，項目選擇大厚度一次性攤鋪工藝施工工法進行路基基層施工。

2 工藝原理及特點

水泥穩(wěn)定碎石基層一次性攤鋪利用大型攤鋪碾壓機械，對以往兩層施工完成的底基層進行一次性攤鋪并碾壓成型，從而提高底基層整體性。施工中除了需要先進攤鋪設備外，還需要配合大噸位碾壓設備進行整平碾壓，確保壓實度、厚度及平整度滿足設計要求。

3 工藝流程及相應操作要點

大厚度一次性攤鋪技術工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

3.1 施工準備

(1)施工放樣

下承層檢測驗收后，在底基層施工前恢復中線，直線段每10 m設一樁，平曲線段每隔5 m設一樁，并在兩側路肩邊緣處設指示樁。依據(jù)恢復的中線，進行路肩放樣，外側用砂性土培肩，以便與底基層共同碾壓，中央分隔帶邊緣處利用方木支擋。在路基頂面每隔10 m(曲線段5 m一根)放樣中釬、邊釬的位置。攤鋪機預留10 cm，通過試驗段總結確定本項目虛鋪系數(shù)按1.25計算。

(2)材料準備及要求

原材料檢驗、配合比設計、混合料最佳含水量、最大干密度及無側限抗壓強度等均需經(jīng)試驗檢測符合設計及規(guī)范要求。

(3)混合料拌和及運輸

混合料拌和采用大型穩(wěn)定土廠拌設備，集中拌和，拌和過程中嚴格按施工配合比上料，需把握“查機、控水、監(jiān)料、三裝”四原則?；旌狭线\輸要求運輸車輛性能良好，需專業(yè)人員駕駛。每臺運輸車輛配備覆蓋用的防水氈布，避免因運輸距離較長和氣溫較高造成混合料表面水分散失嚴重。

3.2 攤鋪

根據(jù)試驗段確定松鋪系數(shù)為1.25，松鋪厚度為40.0 cm。

(1)攤鋪前檢查攤鋪機各部分運轉情況，嚴格控制厚度和高程，保證路拱橫坡度滿足設計要求。

(2)攤鋪機宜連續(xù)攤鋪，攤鋪速度宜控制在1.6 km/h左右，與攤鋪機夯錘匹配，嚴禁過快過慢，確保攤鋪層均勻、密實，其平整度符合規(guī)范要求。拌和設備生產(chǎn)能力與攤鋪機攤鋪速度應當相匹配，避免攤鋪機停機待料。

(3)在攤鋪過程中有混合料灑落時，應將攤鋪機履帶行走位置的混合料鏟除，使攤鋪機平穩(wěn)運行。攤鋪機后面應設專人檢查粗細集料是否離析。

(4)為確保水泥穩(wěn)定碎石底基層標高、厚度、寬度、平整度均符合設計要求，在攤鋪機攤鋪成型的基層需進行檢測。

3.3 碾壓

碾壓原則：攤鋪機攤鋪出50 m后進行碾壓，碾壓時先用雙鋼輪壓路機靜壓一遍進行穩(wěn)壓，接著用YZ36型單鋼輪壓路機振壓兩遍，每壓一遍檢測壓實度，再采用膠輪壓路機XP301復壓，直到壓實度達到設計要求，再用雙鋼輪壓路機進行光面。

(1)混合料攤鋪成型段落達60 m以上時開始碾壓，氣溫高時應縮短碾壓距離，以防止水分過度蒸發(fā)。含水量過低時進行水分補充，在攤鋪前灑水致表面濕潤，不可過多造成泥濘。

(2)振動壓路機以100～150 m作為一個碾壓段，每個作業(yè)攤鋪段配置3臺雙驅壓路機，2臺膠輪壓路機，先以輕型壓路機碾壓，按先靜壓后振動、從低處到高處、先慢后快的順序碾壓，碾壓一遍后再以重型壓路機震動碾壓，后緊跟輕型壓路機清楚輪跡。

(3)膠輪壓路機光面至表面無明顯輪跡。每次碾壓重疊1/2輪寬，路面兩側要多壓幾遍，在碾壓過程中，若表面水分蒸發(fā)過快，補灑適量水。

3.4 接縫處理

攤鋪時因故中斷時間超過4 h或當天攤鋪結束時設置橫向接縫，末端混合料要修整整齊，緊靠混合料放置兩根高度與混合料的壓實厚度相同的方木，整平碾壓緊靠方木的混合料。在重新開始攤鋪混合料之前，方木除去，并將路面頂面清掃干凈。

如攤鋪中斷后，未處理橫向接縫，中斷時間超過4 h，在重新開始攤鋪混合料之前，要將攤鋪機附近及其下面未經(jīng)壓實的混合料鏟除，并將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成與路中心線垂直并垂直向下的斷面，然后再攤鋪新的混合料。

在新混合料碾壓的過程中，壓路機應平行于工作縫碾壓，由已成型段落向新攤鋪段落錯縫碾壓，保證壓路機的重心在已成型段落上，避免形成臺階。

3.5 項目試驗檢測

現(xiàn)場按照水泥級配碎石基層實測項目要求，盡快檢測壓實度、彎沉值、平整度、縱斷高程、寬度、厚度、橫坡等指標是否滿足要求。

3.6 養(yǎng)生

碾壓完成并經(jīng)壓實度檢查合格后，立即進行灑水，灑水后采用不透水薄膜養(yǎng)生，整個養(yǎng)生期間始終保持穩(wěn)定層表面潮濕，養(yǎng)生期不小于7 d，養(yǎng)生期間禁止重型車輛通行。

3.7 芯樣檢測

養(yǎng)生7 d后，在灌砂法的基礎上，每200 m每車道1～3點處鉆芯取樣測量厚度，取芯時在平整、沒有離析現(xiàn)象的地方鉆取。應注意鉆頭必須與地面垂直，適當調(diào)整給水量，鉆取與提取芯樣應緩慢勻速進行?，F(xiàn)場芯樣檢測如圖2所示。

圖2 芯樣檢測

4 效益分析

分別選取長流水至中衛(wèi)(蒙寧界)公路項目雙層連鋪、大厚度一次性攤鋪施工產(chǎn)量最大的5 d進行施工效率對比，如表1所示。

由表1看出，大厚度水泥穩(wěn)定碎石底基層一次性攤鋪施工可提高施工效率21%，相較于單純采用雙層連鋪法，根據(jù)實際工期折算，縮短了工期35 d，節(jié)約人工25%，共節(jié)約成本約30萬元。該工程中一次攤鋪技術的應用成效，證明了底基層一次攤鋪技術靈活簡便、施工效率高，具有一定的經(jīng)濟、社會效益，值得在大厚度底基層路面攤鋪項目中推廣。

5 施工技術質(zhì)量控制

源頭控制：在招采環(huán)節(jié)中，材料入場嚴格把關。對采購的原材料索取質(zhì)量證明，并對原材料進行抽樣檢測和試驗，復試合格后方可使用。

檢測試驗：依據(jù)施工方案或合同規(guī)定的規(guī)范標準要求，對每道工序實施檢驗和試驗，并做好記錄。

過程監(jiān)控：根據(jù)天氣情況控制含水量，水泥穩(wěn)定碎石拌和時控制在高于最佳含水量0.5%～1%之間；根據(jù)拌合站配套動態(tài)標定結果，嚴格控制拌合樓集料傳送電機的轉速，消除拌和過程中的離析現(xiàn)象。

密實度保證：為避免底基層下部5～10 cm壓實不到位，施工中使用灑水車、壓路機在攤鋪機前20～50 m處與攤鋪機同步對路槽進行灑水碾壓，并保持濕潤狀態(tài)，避免底基層攤鋪時路槽表面碾壓不平，使路槽表面保持密實、不松散狀態(tài)。

平整度控制：采用雙鋼輪全液壓自行式振動壓路機初壓，以2 km行走速度，每輪重疊1/2輪跡的方式碾壓一遍，使攤鋪好的水穩(wěn)料經(jīng)初壓成穩(wěn)定狀態(tài)，足夠承載YZ36壓路機的行駛，以減少振動壓路機碾壓時水穩(wěn)料出現(xiàn)推移現(xiàn)象。

輪跡消除及時補水：收光時由于表面含水量損失快，通過水車補水來增加表面含水量，再用雙鋼輪壓路機振壓配合靜壓收光消除輪跡。

6 結 語

大厚度一次性攤鋪技術可提高基層整體性和施工質(zhì)量，縮短施工周期，解決了兩層連鋪出現(xiàn)的問題。在實際操作中，需要從施工準備、放樣、混合料拌和、現(xiàn)場攤鋪碾壓及同步進行的系列檢測、后期養(yǎng)生等各個環(huán)節(jié)，嚴格把關，做好實測實量記錄，動態(tài)管理施工全過程，實現(xiàn)高穩(wěn)定、高質(zhì)量、高速度的高速公路`建設穩(wěn)健發(fā)展。