付立勇 廖福勇 丘朗

為解決大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工中不易壓實(shí)的問(wèn)題，文章以崇左至水口高速公路為例，針對(duì)大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層成型后崩邊、邊部線(xiàn)形不順直、底部不密實(shí)、平整度較差等問(wèn)題，介紹了29 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝，并從原材料及配合比，混合料生產(chǎn)、攤鋪、碾壓等方面介紹質(zhì)量控制要點(diǎn)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)表明，該型大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪效果好，各路用性能滿(mǎn)足要求。

大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層;施工工藝;壓實(shí)度;平整度;質(zhì)量控制

U415.6-A-12-036-3

0?引言

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)普遍采用水泥穩(wěn)定碎石作為（底）基層結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)采用雙機(jī)聯(lián)鋪+分層攤鋪進(jìn)行施工。但隨著交通日益發(fā)展，對(duì)道路質(zhì)量的要求更高，采用一次性連續(xù)攤鋪、一次碾壓成型施工工藝的大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用更為廣泛。相對(duì)于傳統(tǒng)方法，大厚度基層具有節(jié)約養(yǎng)生時(shí)間、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、穩(wěn)定性及整體性更好、層間結(jié)合好、早期病害較少的優(yōu)點(diǎn)，有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)于提升路用性能有較大的意義。本文對(duì)大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量進(jìn)行研究，旨在使大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)效果和平整度達(dá)到理想水平。

1?工程概述

崇左至水口高速公路主線(xiàn)路面結(jié)構(gòu)層為16 cm級(jí)配碎石墊層+20 cm水泥穩(wěn)定碎石底基層+29 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+1 cm同步碎石封層+8 cm AC-25瀝青混凝土+6 cm AC-20改性瀝青混凝土+4 cm ARAC-13橡膠瀝青混凝土。本文以K20+200～K20+750右幅作為試驗(yàn)段對(duì)29 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制及管理進(jìn)行分析研究。

2?原材料選擇及配合比

2.1?碎石

本項(xiàng)目碎石由堅(jiān)硬耐久的巖石軋制而成，具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能。其顆粒形狀具有棱角，無(wú)軟質(zhì)石料和其他雜質(zhì)。集料分為0～4.75 mm、4.75～9.5 mm、9.5～19.0 mm、19.0～31.5 mm四檔碎石。為確保原材質(zhì)量對(duì)水穩(wěn)層施工質(zhì)量的要求，本項(xiàng)目要求碎石壓碎值≤22%，針片狀含量≤12%，細(xì)集料<0.075 mm，顆粒含量≤15%，穩(wěn)定材料塑性指數(shù)≤5。碎石存儲(chǔ)應(yīng)做好防雨、防污染措施。為避免因堆料引起碎石級(jí)配變異，要求碎石堆放穩(wěn)定，不宜過(guò)高，不能使粗料從斜坡滾落。

2.2?水泥

本項(xiàng)目采用P.C32.5級(jí)的復(fù)合硅酸鹽水泥，初凝時(shí)間和終凝時(shí)間滿(mǎn)足在3 h和6 h以上，禁止采用早強(qiáng)水泥、快硬水泥和已變質(zhì)水泥。水泥中的硅酸鹽含量、pH值、細(xì)度、安定性等均應(yīng)經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)并滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求方可使用。

2.3?水質(zhì)

采用潔凈、水質(zhì)合格的水源。

2.4?配合比設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目水泥穩(wěn)定碎石基層采用骨架密實(shí)型級(jí)配，水泥/碎石=5/100，最佳含水率為4.5%。由于大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪厚度大，碎石級(jí)配偏粗會(huì)導(dǎo)致不易壓實(shí)，反之偏細(xì)會(huì)導(dǎo)致干縮及溫縮裂縫，因此合理的級(jí)配尤為重要。以“強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，抗力性能優(yōu)秀”的原則進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)（見(jiàn)表1），嚴(yán)控<0.075 mm的粉含量、水泥用量、含水量。施工過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)室內(nèi)配合比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

3?施工工藝及控制要點(diǎn)

3.1?現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備

基層施工前，安排人員清除底基層上不良附著物（如泥砂、油脂、雜物等），確保干凈清潔。采用鋪設(shè)玻纖格柵的方式處理底基層裂縫，有效控制反射裂縫。玻纖格柵應(yīng)平鋪在裂縫兩側(cè)各0.5 m范圍內(nèi)，采用水泥釘進(jìn)行固定牢固，釘長(zhǎng)宜為5 cm左右，固定點(diǎn)間距應(yīng)≤1.5 m，鋪設(shè)時(shí)應(yīng)保持平整、拉緊、不起皺。需搭接時(shí)，玻璃纖維格柵短邊搭接長(zhǎng)度≤20 cm，并根據(jù)攤鋪方向，將后一端壓在前一端部之下，搭接處采用尼龍繩或鐵絲綁扎固定，固定點(diǎn)間距≤1 m。為保證水泥穩(wěn)定碎石底基層和基層層間結(jié)合良好，在底基層表面噴灑水灰比為2∶1的水泥凈漿，水泥灑布量≥2.0kg/m2。

3.2?模板及導(dǎo)線(xiàn)安裝

3.2.1?模板安裝

29 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層松鋪厚度近40 cm，水泥穩(wěn)定碎石基層自重及碾壓過(guò)程中對(duì)模板的側(cè)應(yīng)力更大，因此對(duì)模板的自身剛度要求及模板支撐穩(wěn)定性要求更高。為解決邊部碾壓過(guò)程中模板變形、上浮，模板間連接及模板支撐不牢固，邊部碾壓不到位等問(wèn)題，采用3 m的鋼模進(jìn)行拼裝。模板搭接位置設(shè)上、下插銷(xiāo)孔，兩孔使用鋼筋插入連接模板，增加模板穩(wěn)定性。采用鋼管開(kāi)孔固定的方法支撐模板。

控制要點(diǎn)：在鋼管末端采用鋼釬固定、鋼管配合支撐的方式進(jìn)行模板固定，支撐點(diǎn)上下交叉設(shè)置。

3.2.2?導(dǎo)線(xiàn)安裝

導(dǎo)向控制線(xiàn)支架按照基層寬度要求設(shè)置。根據(jù)以往施工松鋪系數(shù)確定松鋪厚度，決定導(dǎo)向控制線(xiàn)高度，每隔10 m或5 m放樁（中線(xiàn)方向間距，一般是在直線(xiàn)上為10 m，在平曲線(xiàn)上為5 m），使用鋼筋做立桿（即導(dǎo)線(xiàn)支架），并采用鋼絲繩作為控制線(xiàn)。鋼絲繩應(yīng)滿(mǎn)足工作拉力≥0.8 kN、直徑≤5 mm的要求，避免攤鋪面的波動(dòng)影響基層初始厚度和平整度。

3.3?混合料拌和

含水量過(guò)低壓實(shí)不易，過(guò)高則易反彈。過(guò)低的水泥含量，水泥穩(wěn)定碎石基層承載力不夠，過(guò)高則增加裂縫。因此，

拌和前應(yīng)根據(jù)料倉(cāng)集料的含水量，結(jié)合最佳含水量計(jì)算配合比用水量，考慮運(yùn)輸過(guò)程及水分蒸發(fā)量，施工含水量宜比最佳含水量略高0.5%～1.0%左右（現(xiàn)場(chǎng)攤鋪施工嚴(yán)控含水量）。進(jìn)行正式生產(chǎn)之后，每1～2 h檢查一次拌和情況，抽檢其配比、含水量、水泥劑量是否有變化，確保混合料穩(wěn)定均勻，若發(fā)生變化應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

控制要點(diǎn)：級(jí)配穩(wěn)定、水量合適、水泥適中。

3.4?混合料運(yùn)輸

本項(xiàng)目運(yùn)輸車(chē)采用大噸位自卸式汽車(chē)。成品分三次裝，每裝一次，以中、前、后順序移動(dòng)車(chē)位，保證車(chē)斗中心線(xiàn)與出料口對(duì)正并水平，避免混合料離析，確保成品質(zhì)量（見(jiàn)圖1）。在運(yùn)輸過(guò)程中必須加蓋篷布，防止成品混合料受到污染和變質(zhì)。

控制要點(diǎn)：裝料均勻，防止污染、變質(zhì)。

3.5?混合料攤鋪

本項(xiàng)目采用中大DT1800大功率攤鋪機(jī)進(jìn)行單幅全寬攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，一次攤鋪成型。攤鋪機(jī)平均速度為1.5 m/min（應(yīng)≤2 m/min）。攤鋪過(guò)程中攤鋪機(jī)需開(kāi)夯錘。運(yùn)輸車(chē)輛在攤鋪機(jī)30 cm處停下并掛空擋，由攤鋪機(jī)推動(dòng)前行。自卸車(chē)分兩次卸料，第一次傾斜30°，待混合料不再下倒時(shí)，提升貨箱第二次卸料，可有效避免邊緣溢料和集料離析現(xiàn)象。自卸車(chē)向攤鋪機(jī)供料時(shí)要做到快速卸料，防止大料滾落。攤鋪過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)注意材料的離析情況，設(shè)專(zhuān)人隨時(shí)消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。對(duì)于粗集料“窩料”和粗集料“帶料”，應(yīng)添加細(xì)集料，并拌和均勻;對(duì)于細(xì)集料“窩料”，應(yīng)添加粗集料，并拌和均勻。將嚴(yán)重離析部位用符合要求的混合料填補(bǔ)。攤鋪后及時(shí)測(cè)量標(biāo)高，確保后續(xù)平整度易控制。

控制要點(diǎn)：卸料快速，攤鋪緩慢連續(xù)。

3.6?混合料碾壓

3.6.1?碾壓順序及碾壓長(zhǎng)度

碾壓順序遵循“先輕后重、先慢后快、先靜后振、由低到高”的原則。碾壓段長(zhǎng)度需結(jié)合氣候、氣溫情況來(lái)確定。高溫時(shí)，水分蒸發(fā)快，應(yīng)縮短碾壓長(zhǎng)度;反之，可適當(dāng)延長(zhǎng)碾壓長(zhǎng)度，但過(guò)短易造成平整度差，一般碾壓長(zhǎng)度為40～50 m。

3.6.2?碾壓機(jī)械

膠輪壓路機(jī)（26 t）兩臺(tái)、單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（26 t）兩臺(tái)、雙鋼輪壓路機(jī)（13 t）兩臺(tái)。

3.6.3?碾壓工藝

按初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段進(jìn)行：初壓、復(fù)壓為兩機(jī)組合碾壓，相隔3 m，同速、同進(jìn)、同退;終壓采用單機(jī)碾壓。

初壓若采用大噸位單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，可能會(huì)出現(xiàn)變形及發(fā)生推移擁包現(xiàn)象，因此采用雙鋼輪靜壓能有效避免擁包。初壓左右部分預(yù)留30 cm不碾壓，每輪重疊20 cm，停機(jī)接頭形成45°梯形碾壓一遍，形成預(yù)壓穩(wěn)定狀態(tài)。復(fù)壓采用振動(dòng)碾壓左右邊預(yù)留50 cm，每輪碾壓停機(jī)接頭距前一接頭50 cm，壓路機(jī)前后均勻振動(dòng)碾壓30 cm左右未碾壓部位，采用劃弧線(xiàn)方式前后均勻振動(dòng)對(duì)梯形碾壓接頭進(jìn)行來(lái)回碾壓，使碾壓與未碾壓路面平滑過(guò)渡，保證平整度。碾壓過(guò)程禁止中途停機(jī)、調(diào)整機(jī)位、打轉(zhuǎn)方向盤(pán)，做到啟、停振穩(wěn)定、及時(shí)，做到均勻無(wú)漏壓。碾壓結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行各類(lèi)指標(biāo)檢測(cè)（見(jiàn)表2）。

3.7?接縫處理

在已碾壓完成的基層末端，沿橫向支撐鋼模，將含水量合適的混合料裝入模內(nèi)，用蛙式夯機(jī)夯實(shí)，以便作業(yè)時(shí)銜接。

3.8?基層養(yǎng)護(hù)

水泥穩(wěn)定碎石基層施工完成后，對(duì)施工路段進(jìn)行封閉交通，禁止各種機(jī)動(dòng)車(chē)（灑水車(chē)除外）在基層上行駛。基層碾壓完成驗(yàn)收合格后馬上用土工布進(jìn)行覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，保持水泥穩(wěn)定碎石基層表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)期≥7 d。

4?數(shù)據(jù)檢測(cè)

4.1?壓實(shí)度及芯樣厚度

對(duì)29 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)及養(yǎng)護(hù)成型后取芯進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，壓實(shí)度平均值達(dá)到98.9%，強(qiáng)度平均值達(dá)到7.5 MPa，芯樣密實(shí)。

4.2?平整度

對(duì)已施工段落進(jìn)行平整度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表3所示，平整度一次性抽檢合格率高，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

5?結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的研究可以得出，合理且穩(wěn)定的原材料、級(jí)配范圍、含水量、水泥用量對(duì)大厚度水穩(wěn)混合料影響較大，直接影響混合料的和易性及強(qiáng)度。插銷(xiāo)孔連接模板及鋼釬固定、鋼管配合支撐方式能確保側(cè)模穩(wěn)定、不變形。大功率抗離析攤鋪機(jī)及雙鋼輪壓路機(jī)、大噸位單輪壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)的合理碾壓方式，能確保大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度、平整度均能達(dá)到優(yōu)異狀態(tài)。本文采用的大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制及管理方法可滿(mǎn)足施工需求，能提升基層施工質(zhì)量、縮短養(yǎng)護(hù)期、節(jié)約施工成本，在后續(xù)施工中能規(guī)模推廣。

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