高速公路水泥稳定碎石基层施工技术

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　　摘  要：水泥稳定碎石基层作为高速公路起主要承重作用的路面结构层，其质量好坏对后期路面的稳定性及耐久性有重要影响，文章通过在工程实践中总结出一套成熟的水泥稳定碎石基层施工工艺，可有效控制拌和料离析等问题，有效保证水稳基层施工质量，该套施工方法及离析处理措施具有广泛推广意义。
　　关键词：水泥稳定碎石;基层;摊铺;碾压;检测
　　中图分类号：U416.214      文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）23-0146-02
　　Abstract： Cement stabilized macadam base is the main bearing layer of the highway pavement structure， soits quality has important influence on pavement stability and durability. Based on the engineering practice， this paper sums up a set of mature construction technology on the cement stabilized macadam base， which can effectively control the problems such as mixing material separation， effectively guarantee the quality of cement stabilized base construction. Therefore， this set of construction methods and the segregation treatment measures are worth widely popularizing.
　　Keywords： cement stabilized macadam; base layer; pave; roll; test
　　1 概論
　　水泥稳定碎石基层作为沥青路面下承层在各级道路中广泛应用，施工中常因施工工艺落后、组织不力、现场施工不规范，导致表面离析现象发生，导致局部表面松散，基层施工完成后平整度较差，压实度，外观质量等指标不合格，为解决这些问题，在武倘寻高速公路的路面施工过程中，通过不断分析、解决施工中的问题，总结出一套完整有效的水稳层施工工艺，通过对原材料配比、拌和、运输、现场摊铺、碾压等各个环节严格把控，使得水稳基层施工效率高、质量好，具有显著的经济效益，下文以武倘寻高速路面K78+930～K79+380段落为例，论述该套水稳基层的施工工艺。
　　2 原材料控制
　　本项目所需基层材料采用倘甸6号隧道出口石场生产的石灰岩类集料，由4种不同粒径的集料组成：1#料（19～31.5mm），2#料（9.5～19mm），3#料（4.75～9.5mm）和4#料（0～4.75mm），每批材料均通过试验检测（粒径、压碎值、针片状颗粒含量）确认原材料各项指标均符合设计及规范要求，原材料堆放在有顶棚的料仓中，料仓设置隔墙，材料分仓堆放，防止串料，堆放高度小于3.5m，防止集料中较大粒径颗粒由于重力作用滑落至料堆底部而导致原材料的离析。
　　基层用水泥采用P.S.A 32.5缓凝水泥，各项指标如下：细度4.6%，初凝时间345min，终凝时间405min，3d抗折强度4.5MPa，抗压强度20.6MPa，28d抗折强度8.2MPa，抗压强度39.5MPa，水泥各项指标均合格。
　　良好的材料级配是质量的重要保障，本项目水稳基层偏向于骨架——密实型配合比设计，粗集料相互嵌挤，细集料填充密实，可有效降低水泥剂量，避免水稳层开裂，最终确定的生产配合比为：1#料：2#料：3#料：4#料=20%：34%：16%：30%，水泥掺量为4.0%，最佳含水率4.1%。含水率根据施工当天天气及风力情况相应调整0.5%～1%。
　　3 水稳料拌和及运输
　　本项目施工采用WCB800型拌和楼集中拌和，拌和站采用连续拌和，间歇卸料的方式生产，拌和前应调试好设备，按照批准的配合比拌和，拌和站配料仓进行加高改进，上料过程中严格把控，防止串料，每天进行筛分、水泥剂量试验，出现偏差及时调整，同时拌和站输送皮带仰角为26°<30°，确保输送过程中，大颗粒不至滚落在皮带两侧而发生粗集料离析。
　　运料车保持清洁，装料时料车前后移动，按车厢前部、车厢后部、车厢中部的顺序接料，同时拌和楼卸料高度不得超过2m。运输时，料车的车厢门关闭严密，并用帆布加以覆盖，避免表面水分挥发过快，现场运料车卸料时，车斗缓慢、均匀提升，仰角不超过30°。
　　该段落施工当天，拌和站每5分钟能拌和一车拌和料，按额定生产能力每小时能拌和16车，料车一个循环75分钟，需要料车数量必须满足料车循环一次的时间内的混合料的数量大于摊铺机行走所需的混合料，因此设料车循环一次的时间为t（单位：小时），料车数量为X（单位：辆），则需要满足平均每车混合料吨位*（X-1）>每小时摊铺机行走距离*路面宽度*最大干密度*级配层厚度*t，需要料车数为：90×16.75×2.4×0.19×1.25/50=17.2，当天采用18辆运料车，实践证明满足拌和及现场施工要求。
　　4 现场摊铺
　　摊铺前清扫底基层表面后碾压一遍再洒水，摊铺时保持底基层顶面湿润，本项目水稳层设计总厚度为38cm，主线单幅宽度16.75m，基层靠中分带一侧采用立模施工，模板采用槽钢，用钢桩进行固定，确保模板安装牢固，线型平顺，没有明显缝隙，保证在铺筑时能经受冲击和振动分两层铺筑，下基层压实厚度均按照20cm控制，松铺系数=（H前-H）/（H后-H），式中：H前-表示碾压前的水稳顶标高，H后-表示碾压成形后的水稳顶标高，H表示下承层顶标高，松铺系数测得1.27，故下基层层松铺厚度取25.4cm，上基层层松铺厚度取22.9cm，在第一层（下基层）碾压结束，压实度等指标检测合格后在铺筑上层水稳混合料前搅拌并洒布水泥浆，水泥浆浓度控制为水泥：水=1：2（质量比），水泥净浆洒布量：1.5～2.0kg/m2，均匀洒布于下基层顶面，避免流淌。两层压实时间间歇不超过3小时，两层同时摊铺作业面间距控制在70～90m，并根据天气情况相应调整。 　　现场采用两台多功能摊铺机梯队式作业，每台摊铺机均装有自动调平装置和振捣预压实装置， 1#摊铺机靠边一侧采用挂好导向控制线控制高程，另一侧利用千斤頂与铝合金型材做成的导梁控制摊铺高程。2#摊铺机靠中线一侧用工程线作为基准线，另一侧采用感应器搭在前方已铺筑未碾压的基层表面上行走，使两边高程均得到控制。两台摊铺机前后间距控制在10m以内，匀速前进，行进过程中不得随意变速、停机，确保摊铺面的连续性和均匀性;两台摊铺机中间纵向搭接30～40cm，纵缝搭接的地方，安排专人对中间搭接位置铲除多余离析混合料，确保摊铺交界面不形成明显施工缝，保证摊铺接缝的平整，对摊铺后产生的局部离析，采用人工筛出细料撒布在摊铺面并及时碾压，保证完成面的外观质量。
　　摊铺过程中螺旋布料器要匀速运转，不可过快过慢，螺旋布料器端头距摊铺机边挡料板距离不大于50cm，在摊铺机螺旋布料器挡板下以及摊铺机料斗前面增加橡胶板封挡防止混合料滚落离析，如图1所示。
　　 5 碾压
　　水稳基层碾压按照静压→弱振→强振→收面的顺序，压路机往返一次算碾压一遍，碾压按由低到高的顺序进行，静压时每次碾压位置横向错开1m，各部位碾压次数相同，同时配合小型平板夯加强边缘的碾压，确保边缘碾压密实，边线整齐。
　　6 养生
　　水泥稳定碎石基层碾压完成后，立即进行压实度、平整度检测，检测合格后，采用覆盖土工布并洒水养生，土工布接头搭接不少于30cm，并采用沙袋压实，现场对全宽两侧边部均做到覆盖全面。在养生期间，每天根据天气及风力情况控制洒水次数，保持土工布始终处于湿润状态，对大风刮开的土工布及时重新覆盖并压实，洒水车采用喷雾式洒水进行养生，避免对基层表面形成冲击。
　　7 检测验收
　　养生期结束后对水稳层进行回弹弯沉、钻芯、平整度检测，现场芯样密实完整，无蜂窝麻面，各项指标均符合要求。
　　8 结论
　　通过对K78+930～K79+380段水泥稳定碎石基层施工各个环节（原材料、拌和、运输、摊铺、碾压）的严格把控，各项指标如下：其中压实度代表值99.3%>98%，弯沉代表值4.3<28.9，标准差1.24，9个芯样强度平均值为6.5MPa>4 MPa，平整度2.3mm<8mm， 实践证明该套施工方法施工效率高、成品质量好，具有一定推广意义。
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