水穩層兩次攤鋪一次成型施工與質量管控研究

劉 毅

(四川公路橋梁建設集團有限公司機械化施工分公司，四川 成都 610200)

0 前 言

隨著城市的不斷發展，對高速公路質量提出嚴格要求，水穩層作為路面基層，具有承載力強、水穩性好、經濟實用等特點，是路面結構的重要部分。一般情況下，水穩層厚度超過30 cm，為施工攤鋪和質量控制帶來較大難題。對此，可采用兩次攤鋪一次成型的方式來實現，不但可加快施工進度，而且能使工程質量與結構得到切實保障。

1 工程概述

水穩層作為路面主要承重層，具有較強的承載力，施工方法成熟，但是其攤鋪速度相對較慢，每攤鋪一層，便要等待一定的養護時間，還會受天氣等因素影響，在多雨季節影響施工速度，導致路面質量下降。在某地G321線路改建工程中，工期緊、任務重，要求在較短的時間內保質保量地完成施工目標，通過收集和分析各項相關的實驗數據可知，新型兩次攤鋪一次成型施工方法與工程需求充分符合，不但可加快施工速度，而且使路基質量得到顯著提升[1]。

2 水穩層兩次攤鋪一次成型施工工藝

2.1 施工前準備

2.1.1 材料準備

在本次工程中，原材料采用粒徑為6～8 cm的卵石加工而成，水泥為硅酸鹽水泥，采用打井抽出的地下水用于基層拌和、養生中，各項指標與要求相符。在級配設計方面，水泥用量為2.5%～4.5%，現場控制上下限均為2.5%～4%。為了滿足強度、抗裂性方面的要求，通過限制水泥用量、控制粗細集料量等方式，減少材料裂縫的發生幾率。通過實驗室摻配得出，水泥劑量為2.5%～4.5%，根據遞增0.5%水泥量制作試件，開展標準擊實實驗，由實驗結果控制，該項目的水泥劑量為3.5%，含水量為4.5%，密度最大值為2.31 g/cm3。

2.1.2 設備準備

按照本項目的施工要求，租賃一套型號為WCB的穩定土拌和機，兩臺型號為DT1600的攤鋪機，一臺型號為CLB628H的壓路機，一臺型號為YZ20JC的壓路機，兩輛灑水車，兩臺型號為HD90的壓路機以及20輛自卸運輸車。

2.1.3 技術準備

在底基層驗收方面，要求各項技術與工藝均符合公路質量評定標準中的規定；在拌和場布置方面，應合理布置拌和場的位置，對運輸距離、進場便捷度、便道成本等因素綜合分析，在拌和場中設置機械停放、儲料、拌和等多個區域，確保場地干凈整潔，排水設施通暢，以免設備與材料被水浸濕。還應加強對材料堆放區的硬化處理，對不同級別的材料采取針對性堆放方法，并做好標識；對水穩混合料的質量進行檢測，從拌和運輸到碾壓成型對強度產生的影響，并在此基礎上合理安排各項工作。

2.2 下承層與測量放樣

該層表面應平整清潔，沒有松散的石料或者雜物，非軟土地基，在地面清潔后灑水潤濕。同時，下承層的高程、彎沉、路面寬度等指標均符合設計標準。在測量放樣方面，采用全站儀來完成，每間隔10 m處放出中線與邊線，按照路面基層邊緣線支立模板；在放樣斷面的基礎上，在兩側分別設置基準桿，利用基準鋼絲調平。采用分層攤鋪的方式，在不影響二層攤鋪的前提下，對鋼釬與鋼絲標高進行設置，待到高程確定后架設基準鋼絲，利用超過1 000 N的拉力拉緊鋼絲，再次對標高調整后將鋼絲固定[2]。

2.3 攪拌與運輸

在攪拌方面，采用型號為WCB，拌和效率為550 t/h的拌和機進行拌料，在正式開始拌和之前，由操作人員對場內集料含水量進行檢測，明確施工配合比，含水量總量應超過最佳值的0.5%～1%。在拌料開始后，采用抽查的方式，每間隔2 h左右進行一次抽查，重點對水泥用量、含水量與配合比進行檢驗。當施工環境的溫度較高時，應適當增加用水量，如若混合料出現明顯的離析現象，應果斷拋棄。在運輸方面，采用運輸量為15 t的車輛，根據車廂前、后、中的順序進行分批裝料，避免出現離析現象。混合料應采用篷布覆蓋，避免水分加速流失而引發揚塵污染。

2.4 攤鋪與碾壓

在攤鋪方面，采用兩臺攤鋪機對攤鋪的上下基層進行攤鋪，在本工程中，設計基層為36 cm，由檢測結果可知，采用1.22松鋪系數，每層鋪筑厚度為22 cm，攤鋪速度為1.5～2 m/min，對兩層的施工距離與時間進行控制，從拌和到二層攤鋪應在2 h內完成。在下層攤鋪過程中，攤鋪距離為50～80 m，當下層碾壓完畢后，應通過實驗的方式進行檢測，檢測合格后放出上基層邊線，并支立木模，以鋼絲高度為基準確定后一層的高度，然后對基層進行攤鋪。在碾壓方面，采用振動壓路機來完成，當混合料的含水量超過最佳值時，正式進行碾壓，主要流程為：首先，利用20 t的壓路機進行兩遍碾壓，再用28 t的壓路機進行兩遍碾壓，用大型鋼輪壓路機進行一遍碾壓，最后用輪胎壓路機進行兩遍碾壓。在碾壓施工中，應堅持做到充分碾壓、不起浪、不過振，壓路機以1.5～2.0 km/h的速度前進，速度控制在2.0～2.5 km/h，如若在工作中基層水分流失速度過快，應及時補充適當的水分，確保基層濕潤。在水泥終凝之前完成碾壓工作，并確保壓實度與規定標準相符。值得注意的是，在下基層鋪筑時，禁止采用膠輪穩壓收面，以免基層受收壓作用影響不利于結合。

2.5 養生工藝

在下層的攤鋪與碾壓工作完成后，應迅速對上層進行攤鋪，如若無法保障工作的連續性，應在下基層頂面加入適量的水泥漿，確保層間粘結得當。每層施工完畢后進行驗收，在驗收合格后應立即養生，主要方法有兩種，第一種是節水保濕，通過覆蓋薄膜的方式進行養生，在操作過程中應封閉交通，以免造成污染；另一種為乳化瀝青養生，利用陰離子慢裂乳化瀝青，在基層碾壓結束且通過檢查后，將乳化瀝青噴灑其中，劑量控制在1.5～3 kg/m3，在灑布結束后，對交通進行封閉，禁止車輛通行[3]。

3 工程質量管控措施

3.1 原材料指標控制

在水穩層施工中，主要的原材料為水泥、水和石料。為了提高工程質量，應對各項原材料進行檢驗和確定，在應用過程中進行抽檢，將與規定不符的材料及時剔除，各項指標的質量要求如下。

1)水泥。在施工過程中，應盡可能地采用水化熱較低、抗折強度較大、穩定可靠的水泥。由于攤鋪的工作時間較長，應盡量選擇初凝與終凝時間較長的水泥，例如普通硅酸鹽水泥，初凝超過4 h，終凝超過6 h；在水泥劑量方面，如若劑量過多基層強度也隨之增強，使脆性增加，開裂的幾率提升。因此，在配合比確定時，不應隨意增加水泥劑量，在集中拌和時，只可增加0.5%，在路拌時，可提升1.0%。

2)水。在工程施工中應確保水質干凈衛生，綠色環保；在含水量的設置方面，要求強度滿足最佳配合比，如若含水量過多，很容易出現彈簧、翻漿等情況，如若含水量過少，集料不容易碾壓成型。通常情況下，含水量與施工現場溫度、運輸距離、碾壓性能等因素相關，與最佳值相比高出0.5%～1%即可，可有效彌補攤鋪與碾壓中流失的水分；

3)石料。水穩層強度與碎石自身強度、水泥穩定度等指標相關，石料的質量應符合標準，壓碎值應處于30%以內，集料顆粒不超過0.6 mm，針片狀含量在15%以內，在塑性指數實驗中，要求液限低于28%，指數低于9。

3.2 拌和與運輸

集料的拌和質量決定水穩層的強度與穩定性，一般情況下，采用集中拌和混合料，質量管控措施為：在出料過程中，禁止采取自由落體的方式堆積和運輸，應采用專門的活門漏斗料倉，由漏斗位置出料后，直接裝車運輸，車輛分三次進行運輸，以免混合料發生離析。此外，拌和站與施工現場之間應保持一定聯系，當施工現場出現問題時，可及時做出調整。在運輸方面，采用噸位超過15 t的車輛進行運輸，車輛數量應符合攤鋪需求，在裝料之前應確保車廂干凈整潔，在較短的時間內將混合料運輸到施工現場，將車廂內的混合料覆蓋起來，減緩水分流失速度，如若車輛在運輸途中出現故障，導致水泥初凝時間錯過，該車廂內的材料只能當作廢料處理[4]。

3.3 攤鋪與碾壓

1)當拌和完畢的成品料運送到現場后應盡快安排攤鋪，在實際工作中攤鋪機應均勻行駛，如若因故中斷施工，超過混凝土的初凝時間，應等故障修理后再進行鋪筑，并在此處設置施工縫。

2)在攤鋪工作完成后，應立即對其進行碾壓，壓實度應達到98%，碾壓距離由氣溫、試驗段距離而定，當溫度較高時，水分流失速度較快，可適當縮短碾壓距離，反之，則應適當延伸碾壓距離，通常在40～50 m。

3)在水泥初凝之內完成上下層的攤鋪與碾壓工作，避免因水泥初凝時間過長而影響上下層之間的銜接，導致無法形成一個強有力的受力整體。

4)在對下層進行攤鋪時，質控重點應放置在攤鋪厚度方面，使下層的松鋪厚度與上層相比較薄，確保每層壓實厚度在15～20 cm；在下層攤鋪方面，距離不應過長，通常不超過100 m，如若距離過長勢必會影響跟進，導致兩層之間的時間間隔過大，對水穩層的壓實度產生不良影響。

3.4 接縫與養生

每日施工結束后，上下層接縫均要處于相同位置，利用人工進行修整，待到下次鋪筑時，應先對接縫處進行清理、潤濕后，再覆蓋一層水泥，便于前后鋪筑基層有效銜接。在施工過程中，禁止上下兩層存在接縫，否則將會使下層水泥凝結時間延長，導致基層強度受到影響，在二次鋪筑上層時，在壓路機反復碾壓下會影響下層強度，導致上下分層。在養生方面，當水穩層碾壓并檢測合格后，應對其進行養生，一般采用保水性較強的材料進行覆蓋，經過2 h后，利用灑水車噴水，以噴霧式為主，避免使基層結構受損，根據當地天氣情況，通常每日養護4～5次，在整個養護過程中禁止車輛行駛，養生期應超過7 d。

4 結 語

現階段，公路工程數量不斷增加，規模日益擴大，對公路工程質量也提出更高要求。在此情況下，設計與施工人員應立足于工程現狀，跟隨時代發展潮流，采用科學、有效的施工方法，并做好各方面的質量控制工作，通過兩次攤鋪一次成型的方式，提高水穩層的整體穩定性，不但使施工速度得以加快，而且可使工程質量得到切實保障，獲得更加理想的施工效果。

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