淺談水穩層大寬度大厚度施工工藝

杜卿 孫宏亮 趙付強

（中交路橋華北工程有限公司，北京 101100）

1 水穩層大寬度大厚度施工的優勢

本五彩城至火燒山段項目工程，全長41.049 公里，單幅水穩基層寬11.69m、厚37cm，項目遠景設計年為2038年，到時候全線加權平均交通量達25317pcu/d，最大交通量達25359pcu/d，大貨車和拖掛車占比例31%。

采用大寬度大厚度的先進施工方法主要有以下優勢。首先，大寬度大厚度的施工方法使得公路施工僅需要一臺攤鋪機就可以滿足原有施工技術的有關需求，將傳統方法下施工故障發生的幾率降低了50%左右。其次，大寬度大厚度的施工方法避免了以往水穩層分層施工的養護時間，大大簡化了支模和噴灑水泥漿等施工環節，一定程度上提高了公路施工的效率。最后，大寬度大厚度的施工方法僅僅需要一臺攤鋪機和一組施工人員，降低了傳統施工方法中對機械設備和施工人員數目的要求，使得整個工程項目的機械設備租賃費用和人工成本費用大幅度減少，增加了企業的經濟效益。

2 水穩層大寬度大厚度施工工藝的應用

2.1 技術準備工作

目前，盡管我國高速公路水穩層大寬度大厚度施工公藝進一步完善，但在實際施工過程中或多或少地存在著某些問題。為進一步保證公路水穩層的施工質量，項目部人員在施工工作前進行了充分的技術準備工作。例如在研究大寬度大厚度水穩砂礫鋪攤時，項目人員在收集國內外相關案例資料的基礎上制定了詳細的試驗計劃和施工方案，盡可能地確立了科學合理的施工工藝，完成了配合比試驗、壓實試驗和彎拉試驗等。同時，項目部人員在現場施工的過程中進行了嚴格的跟蹤檢測和現場監控，對水穩層基層表面平整度、壓實度等進行了嚴格的控制[1]。

2.2 物資管理保障

眾所周知，建筑材料的質量在極大程度上決定了工程項目建設質量和效益，而對進入施工現場的物資材料的準備和管理對水穩層的施工工藝有著極大的影響。因此，項目部人員從材料準備和機械準備兩方面重點提高施工現場的物資管理水平。就材料準備而言，項目部人員根據施工計劃準備了不同粒徑的碎石、水泥、砂等，并針對水穩層碎石、水泥等做了相應的配合比試驗[2]，針對形成的路基做了抗壓抗拉測試和密度測試等。

2.2.1 水泥穩定砂礫基層混合料拌制

在拌制水泥穩定砂礫基層混合料時，工作人員應嚴格按照項目試驗室檢測出的原材料含水率和計算出的施工配合比開展相應的下料工作，在混合料的下料過程中，工作人員應使用隔板將料斗相互隔開，以嚴格防止各料斗之間出現竄料的現象。

2.2.2 混合料運輸

在對混合料進行運輸時，工作人員應先根據項目施工組織計劃計算實際需要的運輸車輛，保證運料車輛充足，以滿足水穩層的施工需求；再根據攪拌機實際拌和生產的速度、攪拌站與施工現場的距離、運輸路線的實際路況、車輛的行駛速度和攤鋪速度等因素確定混合料運輸車的實際行駛速度。此外，由于國家有關部門和社會各界人士對環保要求不斷增加，混合料運輸車輛在行駛過程中必須對便道經常灑水。

2.2.3 攤鋪

在對高速公路水穩層進行攤鋪作業時，施工人員應嚴格遵循攤鋪機具體的操作流程。應首先對下承層灑水并覆壓，攤鋪作業時保持布料器中的混合料充足，盡可能地將混合料量保持在螺旋布料器高度三分之二以上，僅在特殊施工時收起料斗，且應在料斗收起時消除料床上產生的料溝，以保證后續車料作為一個整體卸在攤鋪機料斗里，從而有效地避免離析現象的產生。此外，在運輸車將混合料卸于攤鋪機時，工作人員應盡可能地加快運輸車的卸料速度，若攤鋪機的料量很大，混合料或多或少地會從車的底部卸出，此時應盡量減少材料的二次滾動，以避免水穩層離析現象的發生。

2.2.4 壓路機碾壓

初壓采用雙鋼輪壓路機由低向高靜壓一遍，壓路機速度為1.6km/h 左右，碾壓過程中壓路機應行駛平穩、勻速無沖擊現象。復壓使用YZ36 壓路機以速度2km/h 弱振一遍、強振兩遍，碾壓中應注意觀察推移現象，如推移過大，說明初壓后水穩料還無法承載YZ36 壓路機的行駛，應增加一遍初壓，可采用雙鋼輪壓路機前進、后退小振或大振再預壓一遍。YZ36 壓路機碾壓時，使用輪胎壓路機穿插揉搓2 遍，目的為增強水穩骨料之間的契合度及密實度，終壓由輪胎壓路機與雙鋼輪壓路機配合進行收面。在此過程中，相鄰的碾壓帶應重疊1/2 輪寬，且后輪在碾壓過程中必須超過兩端的接縫，以保證碾壓過后的路面呈現平整密實的狀態，最大程度上避免水穩層出現大波浪的情形。

2.2.5 設置橫縫方法

在對大寬度大厚度水穩層的橫縫進行設置時，應將橫向的接縫采用垂直斷面的方式進行連接，若每次作業段停頓時間超過2 小時則需人工進行垂直切齊。同時，項目部應安排專業管理人員對此處進行重點控制，堅決避免接頭出現凹凸不平問題。在設置橫縫時，基層橫縫的位置應盡可能地和橋頭搭板的尾端重合，并與車道的中心軸呈垂直狀態。此外，項目部應安排相應數量的工作人員將混合料的末端整齊排列，并在混合料的側邊放置兩塊厚度相同的方木，方木的另一側用碎石回填3 米左右的距離[3]。

3 水穩層大寬度大厚度工藝的效益評價

大寬度大厚度的水穩層在我國應用非常廣泛，是我國最主要的基層結構形式之一。原有大厚度水穩基層在傳統機械性能的限制下，往往只能分層來施工，分層攤鋪、碾壓及兩層前后連鋪等施工工藝在一定程度上受到了影響，不可避免地降低了路面水穩基層的整體性和安全可靠性，很容易發生上下分層黏結不牢、有空隙、頂面平整度差、縱向接縫處理極為困難、離析現象以及效率低下等問題。而這種大寬度大厚度的攤鋪則有效利用了攤鋪機本身的超大功率、液壓元件超大排量等優勢，通過超級滿埋螺旋、傳動系統超大扭矩、二次攪拌、均勻輸料和布料等提升了攤鋪水穩層的性能。此外，施工現場配備了足夠噸位的壓實設備，不僅有效滿足了項目的壓實要求，使施工過程中使用的人員、機械設備等大幅度減少，更有效地確保了水穩基層的整體性、穩定性，提高了水穩層的抗載荷能力和穩定性，有效減小了上面層為瀝青時路面開裂的風險，減小了維修和養護的費用負擔，為延長路面的使用壽命做出了重要的貢獻。