高速公路水泥穩(wěn)定碎石底基層大厚度一次攤鋪工藝

何紀(jì)國(四川交投建設(shè)工程股份有限公司, 四川成都 610041)

高速公路水泥穩(wěn)定碎石底基層大厚度一次攤鋪工藝

何紀(jì)國
(四川交投建設(shè)工程股份有限公司, 四川成都 610041)

文章結(jié)合遂西高速公路路面工程，介紹了水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層施工大厚度、大寬度一次攤鋪施工工藝的特點(diǎn)，對底基層配合比、碾壓設(shè)備選用、橫縫處理、養(yǎng)生等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了總結(jié)，可為進(jìn)一步完善水穩(wěn)層大厚度攤鋪施工提供參考。

高速公路；水穩(wěn)層；大厚度攤鋪工藝

水泥穩(wěn)定碎石基層具有強(qiáng)度高、剛度大、整體性好和施工工藝簡單等特點(diǎn)，目前在我國高速公路半剛性路面結(jié)構(gòu)的底基層、基層施工中得到廣泛應(yīng)用。由于高速公路主線的水泥穩(wěn)定碎石底基層和基層的設(shè)計(jì)厚度為20～30 cm、寬度較寬，攤鋪施工工藝往往成為直接影響道路施工質(zhì)量及后期使用性能和使用壽命的關(guān)鍵問題。

傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層施工由于受壓實(shí)設(shè)備限制，攤鋪厚度一般不超過20 cm，采用分層(如15 cm+15 cm+20 cm)、雙機(jī)分幅攤鋪施工工藝，但工程實(shí)踐表明，該施工工藝容易造成層間粘結(jié)不牢、離析等影響整體性的問題，且施工效率較低。近年來，攤鋪設(shè)備和壓實(shí)設(shè)備等施工機(jī)械的迅速發(fā)展使得水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層的大厚度(攤鋪厚度25 cm、30 cm)、大寬度一次攤鋪施工成為可能，并已在實(shí)際工程施工中得到成功應(yīng)用[1]，與傳統(tǒng)并機(jī)分層工藝相比，大厚度一次攤鋪工藝有利于提高路基整體性和施工效率，對于保證路基施工質(zhì)量和縮短工期具有重要意義。

本文結(jié)合“遂西高速”路面工程底基層和基層施工，介紹大厚度一次攤鋪工藝的應(yīng)用情況以及施工關(guān)鍵技術(shù)。

1 項(xiàng)目概況

遂西高速SX1-LM2合同段位于遂寧市蓬溪縣、南充市嘉陵區(qū)、西充縣境內(nèi)，施工起點(diǎn)樁號(hào)K30+000，止點(diǎn)樁號(hào)K67+643.558，路線全長37.6436 km，含互通式立交2處(即西充互通、太平樞紐互通)，設(shè)計(jì)時(shí)速80 km/h，整體式路基寬度25.21 m、分離式路基寬度13.96 m，主線、互通匝道及連接線水泥穩(wěn)定碎石底基層和基層設(shè)計(jì)總厚度為50 cm，橋梁鋪筑及隧道路面均不設(shè)置底基層。為改善水穩(wěn)層施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度，該工程底基層和基層鋪筑施工采用了大厚度、大寬度一次攤鋪施工工藝。

2 水穩(wěn)層施工

25cm厚水穩(wěn)底基層、基層的施工工藝均相同，下面對底基層的施工進(jìn)行說明。

2.1 施工準(zhǔn)備

在施工底基層前，首先鋪筑15 cm的墊層，并對墊層進(jìn)行寬度、高程、壓實(shí)度、橫坡等各項(xiàng)指標(biāo)檢測，符合設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行底基層施工。

2.2 底基層配合比

水穩(wěn)底基層采用連續(xù)級配集料，水泥、機(jī)制砂、碎石等各部分配合比為：水泥3.3 %；0～2.36 mm機(jī)制砂25 %；2.36～4.75 mm機(jī)制砂5 %；4.75～9.5 mm碎石18 %；9.5～19 mm碎石29 %；19～31.5 mm碎石23 %；最佳含水量為4.3 %；最大干密度按2.331 g/cm3控制。

2.3 攤鋪

攤鋪設(shè)備選用中大攤鋪機(jī)，具體規(guī)格見表1。在開工前做好機(jī)械設(shè)備的維修和保養(yǎng)工作，并進(jìn)行調(diào)試，運(yùn)行正常后待機(jī)。

表1 攤鋪、碾壓設(shè)備

水泥穩(wěn)定混和料攤鋪前灑少量水潤濕墊層頂面，以提高墊層與底基層的結(jié)合力。攤鋪過程中的高程控制主要靠攤鋪機(jī)的感應(yīng)器搭在兩側(cè)鋼絲繩上，攤鋪速度控制在1.5～2.5 m/min，當(dāng)攤鋪長度達(dá)到50 m時(shí)進(jìn)行高程和壓實(shí)度的數(shù)據(jù)收集，高程點(diǎn)沿縱向10 m，橫向?yàn)榫嘀袠?.5 m、5.25 m、9 m、11.5 m進(jìn)行測量，壓實(shí)度按照隨機(jī)取點(diǎn)檢測，測量完成后進(jìn)行碾壓。

2.4 碾壓

碾壓是大厚度一次攤鋪施工過程中的關(guān)鍵工藝，碾壓施工設(shè)備選用如表1所示。

(1)碾壓程序：初壓(12 t光輪，見圖1所示)、復(fù)壓(26 t單鋼輪、32 t單鋼輪、26 t膠輪)、收壓(12 t光輪)，即采用12 t光輪壓路機(jī)靜壓，26 t單鋼輪壓路機(jī)靜壓、微振，32 t中大壓路機(jī)強(qiáng)振2～3遍，強(qiáng)振2遍后進(jìn)行壓實(shí)度檢測，并做好相應(yīng)的記錄，當(dāng)壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，采用26 t膠輪壓路機(jī)根據(jù)表面粗集料的懸浮情況碾壓1～2遍，最后用12 t鋼輪壓路機(jī)收壓以消除輪跡。

圖1 水穩(wěn)底基層初壓施工

(2)碾壓速度控制:12 t光輪壓路機(jī)1.5～2.0 km/h；26 t單鋼輪壓路機(jī)1.5～2.0 km/h；32 t單鋼輪壓路機(jī)2.0 km/h左右；26 t膠輪壓路機(jī)2.5 km/h左右。

成型后進(jìn)行高程和壓實(shí)度的檢測，最后獲得松鋪系數(shù)和碾壓遍數(shù)、碾壓速度的關(guān)系。

(3)碾壓原則：先輕后重，先慢后快，先邊后中，先低后高。直線段由兩側(cè)路肩向路中心碾壓，超高地段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行碾壓。

壓路機(jī)在碾壓過程中，每次重疊1/2輪寬，壓路機(jī)碾壓過程中順前進(jìn)方向成45°梯隊(duì)前進(jìn)，不得漏壓，各部位碾壓次數(shù)相同，壓路機(jī)在施工面行走時(shí)不調(diào)頭，不急剎車，防止混合料滑移或臃包。在碾壓過程中如發(fā)現(xiàn)有“彈簧”和離析、局部填隙不足、松散等現(xiàn)象立即采用人工翻開重新回填新的混合料、整平。

整個(gè)施工過程的工序緊密銜接，安排合理，以縮短混合料從出廠到碾壓成型的時(shí)間，且不超過水泥的初凝時(shí)間。為減小端頭推移涌包，避免端頭漏壓，采用畫弧施工。水穩(wěn)底基層終壓碾壓成型施工如圖2所示。

圖2 水穩(wěn)底基層碾壓成型

2.5 橫縫處理

在當(dāng)前路段施工完成后，會(huì)存在一個(gè)橫向工作縫，為便于與下一個(gè)工作段平順相接，橫縫應(yīng)切成垂直縫。本工程在碾壓完成后，用3 m直尺測定端部，在間隙大于10 mm處做標(biāo)記，并劃線用人工將余料清除至下承層頂面，封閉交通進(jìn)行養(yǎng)生。

2.6 養(yǎng)生

底基層碾壓施工完成并經(jīng)壓實(shí)度檢驗(yàn)合格后，立即進(jìn)行養(yǎng)生，用灑水車灑水潤濕并覆蓋節(jié)水保濕養(yǎng)生膜進(jìn)行養(yǎng)生，該養(yǎng)生膜3 d有效保水率在90 %以上，一次性保水時(shí)間不小于7 d，單位面積吸蒸餾水在0.5 kg/m2以上。養(yǎng)生期間薄膜必須撒料壓定，避免在養(yǎng)生期間掀開，影響?zhàn)B生效果(圖3)。

圖3 水穩(wěn)底基層薄膜養(yǎng)生

2.7 檢測、檢驗(yàn)

水泥穩(wěn)定底基層施工完畢后立即對高程、壓實(shí)度、厚度、平整度、橫坡度、寬度等進(jìn)行檢測，在達(dá)到規(guī)定養(yǎng)生期后，再檢測彎沉、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等關(guān)鍵指標(biāo)，并及時(shí)報(bào)監(jiān)理和中心試驗(yàn)室抽檢，完善施工總結(jié)，確定松鋪系數(shù)、合適的作業(yè)長度和厚度、機(jī)械的組合、碾壓遍數(shù)和用于施工的集料配合比等。

3 結(jié)束語

大厚度、大寬度一次攤鋪工藝在遂西高速路基施工中取得了良好的效果，與傳統(tǒng)工藝相比，其具有以下幾方面優(yōu)勢：

(1)提高施工效率，節(jié)約工期，降低成本；

(2)改善了底基層和基層的平整度；

(3)減少分層，避免縱向接縫，改善底基層的整體性。

[1] 郭守見，肖建華.淺談水穩(wěn)層大寬度大厚度施工工藝[J].西南公路，2010(3)：67-70.

[2] JTG/T F20-2015 公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則[S].

何紀(jì)國(1970～ )，男，主要從事高速公路的施工與技術(shù)管理。

U416.214

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[定稿日期]2016-08-07