水泥穩(wěn)定碎石基層雙層連鋪施工在田灣核電道路中的應(yīng)用

王守曄 肖波 王偉偉

摘要：田灣核電二期工程全廠室外道路路面基層包括底基層和基層兩層水泥穩(wěn)定碎石，底基層、基層施工通過采用雙層連鋪施工方法，可以有效改善兩層之間的結(jié)合狀態(tài)，具有良好的整體路用性能，可以有效提高半剛性基層施工質(zhì)量，同時(shí)也可以縮短養(yǎng)護(hù)周期及節(jié)約成本，縮短施工工期。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石；基層；底基層；雙層連鋪

引言

田灣核電二期工程全廠室外道路底基層、基層均采用水泥穩(wěn)定碎石，現(xiàn)場工期緊張，若采用傳統(tǒng)的施工方法，底基層至少需要養(yǎng)護(hù)7d后方可施工其上基層，難以保證施工進(jìn)度滿足工期要求。我部結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，經(jīng)過工程公司、監(jiān)理公司同意，采取底基層、基層雙層連鋪施工方法，通過本施工方法，在保證進(jìn)度順利進(jìn)行的前提下，還使得施工質(zhì)量得到大大提高，有效地改善了兩層之間的結(jié)合狀態(tài)，提高了路面結(jié)構(gòu)的整體性，同時(shí)也節(jié)約了施工成本。

1概述

田灣核電二期工程全廠室外道路設(shè)計(jì)荷載等級為公路Ⅰ級，路面寬度分別為4m、7m。路面基層包括底基層和基層兩層水泥穩(wěn)定碎石，底基層為150mm厚4%水泥穩(wěn)定碎石，壓實(shí)系數(shù)≥97%，7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥2.0Mpa；基層為200mm厚6%水泥穩(wěn)定碎石層，壓實(shí)系數(shù)≥98%，7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥3.5Mpa，面積約20000㎡。為便于施工，優(yōu)化施工工藝流程，保證施工質(zhì)量，我部在征得工程公司、監(jiān)理公司同意后，將底基層、基層均改為5%水泥穩(wěn)定碎石，壓實(shí)系數(shù)≥98%，7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥3.0MPa。

2雙層連鋪與單層攤鋪施工工藝對比

2.1單層攤鋪施工

按照傳統(tǒng)施工方法，基層碾壓成型后每層的攤鋪厚度宜不大于200mm，底基層、基層總厚350mm，故需分層攤鋪碾壓；分層攤鋪時(shí)，應(yīng)在底基層養(yǎng)護(hù)7d后，方可攤鋪其上基層。在基層施工前1～2h，需將底基層清理干凈，并灑鋪水泥或水泥凈漿。

2.2雙層連鋪施工

底基層、基層碾壓厚度均為175mm，在底基層碾壓完成，經(jīng)檢測壓實(shí)度≥98%后水泥初凝前立即進(jìn)行其上基層攤鋪、碾壓作業(yè)。

雙層連鋪與單層攤鋪對比具有如下優(yōu)點(diǎn)：省去了底基層養(yǎng)護(hù)時(shí)間；節(jié)省了底基層灑水、覆蓋等養(yǎng)護(hù)費(fèi)用；減少了底基層、基層之間施工時(shí)間間隔內(nèi)造成的層間污染，上下兩層層間結(jié)合較好，提高了路面結(jié)構(gòu)的整體性；裂縫大大減少，夏季溫度較高，底基層暴露時(shí)間較長，施工時(shí)水分蒸發(fā)較快，極易產(chǎn)生干縮裂縫，而底基層、基層雙層連鋪，能夠及時(shí)覆蓋，減少水分流失，在很大程度上減少了裂縫；工作效率提高，加快了工程進(jìn)度，縮短了工期。

3 配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 原材料

3.1.1 水泥

由于底基層、基層采用雙層連鋪施工方法，從底基層加水拌和至其上基層攤鋪碾壓完成所需的時(shí)間較長，整個(gè)施工過程需在底基層水泥初凝前完成，因此，應(yīng)選用初凝時(shí)間和終凝時(shí)間均較長的水泥。我部采用淮海中聯(lián)水泥有限公司生產(chǎn)的P.O42.5水泥，滿足水泥初凝時(shí)間大于3h，終凝時(shí)間大于6h且小于10h的要求。

3.1.2 碎石

水穩(wěn)層的強(qiáng)度主要取決于碎石本身的強(qiáng)度、石料之間的嵌擠鎖結(jié)作用以及水泥的穩(wěn)定膠結(jié)作用。所選碎石應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈、干燥、無雜質(zhì)、表面粗糙，最大粒徑不得大于31.5mm，0.075mm以下顆粒含量不應(yīng)大于5%。我部采用本單位砂石廠生產(chǎn)的碎石，碎石粒徑為0～4.75mm（石屑）、4.75～16mm及16～31.5mm。

3.2 配合比設(shè)計(jì)

3.2.1 集料級配

級配的優(yōu)劣直接影響水穩(wěn)層的強(qiáng)度，良好的級配，能使集料排列緊密，形成較小的孔隙率，較高的密實(shí)度，同時(shí)可以減少水泥用量。我部在滿足相關(guān)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次試配，最終確定集料參配比例如下：16～31.5mm：4.75～16mm：0～4.75mm =25：40：35

3.2.2 混合料配比確定

確定集料級配后，選用水泥劑量。采用五種水泥劑量，通過重型擊實(shí)試驗(yàn)確定各劑量條件下混合料的最佳含水率、最大干密度

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果確定的最佳含水率，在室內(nèi)拌制水泥穩(wěn)定碎石混合料，按98%的壓實(shí)度要求制備混合料試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)6d，浸水1d后取出，做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，選用水泥劑量時(shí)同時(shí)考慮材料的性質(zhì)和壓實(shí)效果，最終選用混合料的水泥劑量為5.0%。配合比設(shè)計(jì)結(jié)果見表4。

4 雙層連鋪施工操作要點(diǎn)

4.1 準(zhǔn)備下承層

廠區(qū)內(nèi)道路位置下方已經(jīng)按廠區(qū)回填專項(xiàng)施工方案回填、壓實(shí)，道路開挖至路面底面以下800mm，清除表面各類雜物及松散材料，重新壓實(shí)，其上再分兩層回填、壓實(shí)，每層攤鋪厚度400mm，填料粒徑應(yīng)小于100mm，要求各層壓實(shí)度≥95%，經(jīng)壓實(shí)度經(jīng)檢測合格后方可施工其上的底基層、基層。

4.2 混合料拌和

每次開始拌和時(shí)要及時(shí)取樣檢查是否符合給定的配合比，正式生產(chǎn)之后，每隔2h測定一次含水率，每隔4h測定一次水泥劑量，并做好記錄。

4.3 混合料裝料、運(yùn)輸

根據(jù)工程量的大小和運(yùn)距的長短，配備3臺(tái)15t自卸汽車，自卸汽車裝料前，應(yīng)清理干凈車廂，不得存有雜物；裝料時(shí)，自卸汽車在出料口應(yīng)前后移動(dòng)，分三次裝料，即按照車廂前、后、中的順序進(jìn)行裝料，避免混合料離析；裝料后，為防止水分損失過快及揚(yáng)塵污染，應(yīng)用篷布將車廂覆蓋嚴(yán)密，直到準(zhǔn)備卸料時(shí)方可打開。

自卸汽車要統(tǒng)一進(jìn)行編號(hào)，每輛車離開攪拌站時(shí)，應(yīng)有專人開具出場料單，并有具體的出場時(shí)間記錄，若混合料從裝車到運(yùn)輸至現(xiàn)場的時(shí)間超過2h，應(yīng)作為廢料處理。

4.4 混合料攤鋪、碾壓

攤鋪、碾壓是雙層連鋪施工工藝的重要施工過程，關(guān)系到整個(gè)施工工藝的成敗。在底基層碾壓完成并經(jīng)檢測符合要求后，立即進(jìn)行其上基層攤鋪，并碾壓達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度；整個(gè)施工過程應(yīng)在底基層水泥初凝前完成。以7m寬道路為例，我部結(jié)合水泥性能試驗(yàn)檢測報(bào)告、運(yùn)距、施工機(jī)械性能等，最終確定了雙層連鋪的容許延遲時(shí)間為3h～4h，一個(gè)工作段長度一般為80～100m。

廠區(qū)道路上各類檢查井較多，不宜采用攤鋪機(jī)等專業(yè)機(jī)械施工，我部在結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)后，采用人工配合反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

4.4.1 攤鋪

自卸汽車將混合料按一定間距卸在鋪筑現(xiàn)場，反鏟挖掘機(jī)初步攤平，接著人工配合反鏟挖掘機(jī)找平。反鏟挖掘機(jī)攤鋪雖然便捷，但檢查井及雨水口構(gòu)筑物角落難以覆蓋到，所以必須采用人工配合的方式。當(dāng)攤鋪長度達(dá)到80～100m時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行碾壓，在完成第一個(gè)壓實(shí)段后，應(yīng)立即通過灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢測，并隨壓實(shí)前進(jìn)而前進(jìn)，檢測頻度不少于3次，檢測壓實(shí)度≥98%。在底基層壓實(shí)約50m壓實(shí)段時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行中邊線的放樣和掛線高程的測量工作，以便及時(shí)施工基層。基層攤鋪同底基層。現(xiàn)場技術(shù)監(jiān)督要根據(jù)攤鋪的情況隨時(shí)查看混合料的配合比、含水率及水泥劑量，如有不符及時(shí)反饋至攪拌站。

4.4.2 碾壓

攤鋪完成后，混合料的含水率滿足要求時(shí)，應(yīng)立即對水穩(wěn)層進(jìn)行全寬碾壓。碾壓應(yīng)遵循“先輕后重、先靜后振、先低后高、先慢后快、輪跡重疊”的原則進(jìn)行。初壓采用8t鋼輪壓路機(jī)靜壓2遍，復(fù)壓采用22t鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)碾壓不少于2遍，終壓再用8t鋼輪壓路機(jī)靜壓不少于2遍；對于局部壓路機(jī)不易壓實(shí)的地方采用汽油沖擊夯進(jìn)行人工夯實(shí)。在直線段和不設(shè)超高的平曲線段，宜從兩側(cè)向路中心碾壓，設(shè)超高的平曲線段，應(yīng)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，且輪跡應(yīng)重疊1/2輪寬。壓路機(jī)前兩遍的碾壓速度宜為1.5～1.7km/h，以后宜為2.0～2.5km/h。碾壓過程中，水穩(wěn)層的表面應(yīng)始終保持濕潤，水分蒸發(fā)過快時(shí)，宜及時(shí)補(bǔ)撒少量的水，嚴(yán)禁大量灑水。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成或正在碾壓的路段上掉頭、小半徑轉(zhuǎn)向或急剎車，以保證水穩(wěn)層表面不受破壞。碾壓結(jié)束前，用平地機(jī)終平一次，終平時(shí)，應(yīng)將局部高出部分刮除并掃除路外，對局部低洼之處，不再找補(bǔ)。

4.5 橫縫設(shè)置

混合料攤鋪時(shí)，應(yīng)保持連續(xù)。若因故中斷時(shí)間大于2h或當(dāng)天工作段結(jié)束時(shí)，應(yīng)設(shè)置橫向接縫，其設(shè)置方法如下：人工將末端混合料整理整齊，緊靠混合料末端放兩根方木，方木的高度應(yīng)與混合料的壓實(shí)厚度相同，整平緊靠方木的混合料；方木另一端用鋼釬固定；將混合料碾壓密實(shí)；下次重新攤鋪混合料之前，拔除鋼釬，拆除端頭方木，并將下承層頂面清掃干凈。

4.6 養(yǎng)護(hù)

基層碾壓完成，壓實(shí)度經(jīng)檢測合格且外觀滿足要求后應(yīng)立即進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，禁止隔天養(yǎng)護(hù)或工作日結(jié)束后才開始養(yǎng)護(hù)。采用兩布一膜型復(fù)合土工膜（基層上方封層材料）覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)不少于7d，在此期間封閉交通，除小型車輛和灑水車外，禁止任何車輛通行，且速度不得超過30km/h。

5 施工效果評價(jià)

5.1 施工質(zhì)量

5.1.1 壓實(shí)度

施工過程中，采用灌砂法對壓實(shí)后的底基層、基層進(jìn)行了全面的壓實(shí)度檢測。分層檢測壓實(shí)度，結(jié)果均能滿足壓實(shí)度≥98%的要求。

5.1.2 現(xiàn)場取芯

為了解雙層連鋪后底基層、基層的整體性情況，在基層碾壓完成養(yǎng)護(hù)7d后，對雙層水穩(wěn)層進(jìn)行取芯調(diào)查，觀察芯樣效果。根據(jù)取芯情況，絕大多數(shù)芯樣狀況良好，呈現(xiàn)完整不松散狀態(tài)。

5.2 進(jìn)度

按傳統(tǒng)的施工方法，底基層、基層應(yīng)分層攤鋪，且底基層至少需要養(yǎng)護(hù)7d后方可施工其上基層；而雙層連鋪施工，可省去底基層的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，縮短了工期至少7d。

5.3 費(fèi)用

雙層連鋪省去了底基層的養(yǎng)護(hù)工作，節(jié)約了底基層的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

6 雙層連鋪施工的可改進(jìn)之處及改進(jìn)建議

雙層連鋪存在時(shí)間跨度，要在底基層水泥初凝前完成基層施工，所以，該工藝受水泥初凝時(shí)間的長短影響很大。如果在水泥中添加緩凝劑來延長初凝時(shí)間，在其他條件不變的情況下，可以有效增加工作段的長度，進(jìn)一步縮短工期。

7 結(jié)語

通過水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層雙層連鋪在田灣核電道路中的應(yīng)用可知，雙層連鋪施工工藝與傳統(tǒng)施工工藝相比，是一種新型的施工工藝，具有明顯的優(yōu)越性。在嚴(yán)格控制混合料、合理安排施工組織的情況下，連續(xù)攤鋪兩層是可行的，可在縮短工期的前提下，保證質(zhì)量，降低成本。實(shí)踐證明，該工藝有著較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]CJJ 1-2008 城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

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

（作者單位：中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司）