大厚度水穩碎石基層施工質量技術控制措施研究

樸龍燮

（延邊公路工程質量監督站，吉林 延吉133000）

1 引言

水泥穩定碎石應用于公路半剛性基層的結構中，因其良好的整體性、水穩性、抗凍性，以及就地取材、施工方便、早期強度高、承載力大，技術成熟等特點，越來越多的國家將其廣泛用于高等級公路基層【1】。

2 大厚度水穩碎石基層施工工藝流程及質量控制要點

為了充分發揮穩定土拌和站和攤鋪機的生產效率，提高機械設備使用效率，加快工程進度，充分發揮路面工程大規模機械化施工作業的優勢，使整個施工作業流程的各個環節工作效率都得到提升，同時使設備使用費和轉運費用以及養護費用較大減少，節約了施工成本。

大厚度施工主要工序流程為：下承層驗收合格→施工準備→測量放樣→拌和（試驗）→運輸→攤鋪→碾壓→接縫處理→現場檢測→養護→中間交工檢測→開放交通。工序流程中的碾壓工藝是經過試驗路段施工得出并經大規模推廣應用檢驗，壓實厚度28cm 時即松鋪厚度36.0cm 達到規定壓實度條件下較為經濟的組合方案，碾壓工藝的重點是注意大功率超重壓路機在碾壓過程中的前進、后退和不同碾壓遍數等時機的發動機轉速調整。

當松鋪厚度超過36.0cm 時，需要相應調整機械設備配套和組合方案，比如，采用更大生產能力的水泥穩定粒料拌和設備或者增加一套拌和設備，加強運輸力量，使生產能力、運輸能力與攤鋪能力相適應，現場攤鋪作業能夠勻速、持續、穩定進行，保證攤鋪質量，減少平整度缺陷和因生產能力不足導致停工待料產生施工接頭；增加大功率超重壓路機，以保證碾壓速度與攤鋪速度保持一致，并確保壓實度達到規范規定值的要求，保證工程質量。只有使生產、運輸、攤鋪、碾壓等各方面能力相適應，檢測、養護和后續工序緊密銜接，才能確保工程質量，達到加快生產進度、降低消耗、節約成本的目的【2】。

3 大厚度水穩碎石基層施工準備

3.1 大厚度下基層施工

如果經歷雨雪等不利天氣，需對局部軟彈部位進行翻曬后復壓、對填料進行改性或是換填處理，處理完畢后須嚴格按照施工工藝要求進行復壓。施工前對上路床頂進行復壓，同時向監理工程師申請驗收，合格后進入下一道工序。如果上路床驗收后放置時間較短，且在進行大厚度下基層施工前未下雨，可以只進行復壓即可【3】。如果上路床驗收后放置時間較長，期間并經歷持續高溫，需要對上路床均勻灑水濕潤后進行復壓。根據規范要求，必要時，需對上路床重新進行回彈彎沉值檢測。

3.2 大厚度上基層施工

施工前對下基層頂面進行清理，如上基層和下基層施工時間間隔較長，需要對下基層頂面進行人工或機械清掃并灑水濕潤，對局部污染嚴重的部位以高壓水車配合人工進行清洗，遇有局部松散的表層將其清除。同時，在施工前需要在下基層頂部均勻灑布水泥漿增強層間聯結。

3.3 測量放線

1）路基中線的放樣：采用全站儀放樣，放樣軸線偏差控制在20mm 以內。

2）高程：測量下承層同一斷面左、中、右3 個點的高程，控制攤鋪高程。

3）攤鋪線的放樣。

攤鋪機掛雙線進行全寬度大厚度施工控制攤鋪線分寬度邊線（一般為料位線）、行走線及縱坡高程導向線。

高程即縱坡的導向線一般布置在寬度邊線以外50cm，挖方需設在邊溝內側。在攤鋪段每10m 設1 個基準桿，超高段在變坡點處均需釘樁控制。

4）線形控制。半幅路基劃4 條石灰線，分別為寬度邊線和左側及右側行走線進行施工質量技術指標的精準控制。

3.4 配合比設計

主要材料：水泥穩定粒料半剛性基層材料主要是水泥、碎石、水、粉煤灰等。

3.4.1 原材料的優選

水泥：水泥材料的選擇是保證半剛性基層強度和結構完整性的關鍵。應根據施工工地的地理位置和周邊生產廠家的分布，同時考慮到各生產廠家所生產的產品和供應能力等，通過對多個品牌的水泥進行測試，選用水化熱低、凝結時間長即初凝時間在4～6h、體積變化小并且具有緩凝和微膨脹效果的水泥為佳，能夠顯著提高基層材料的抗裂性能；建議與粉煤灰聯合使用，采用水泥粉煤灰穩定粒料施工半剛性基層，以減少水化熱，減少收縮裂縫和溫度裂縫等質量缺陷，其他物理化學指標滿足國家標準。

集料：粗、細集料的選擇，在滿足規范質量要求的前提下，遵循因地制宜、合理取材、節約投資的原則，對沿線各石料廠生產的集料進行充分分析后，經試驗各項技術指標均符合要求，方可以采用。選用含泥量小、密度大、吸水率小、壓碎值小、針片狀少的集料,根據JTG/T-F20—2015《公路路面基層施工技術規范》規定。單個顆粒的最大粒徑應不超過31.5mm。

粉煤灰：粉煤灰的0.3mm 篩通過率≥90%，0.075mm 篩通過率≥70%，含水量≤35%，燒失量＜10%，比表面積≥2 500cm2/g。在實驗成功的基礎上可以采用細度較粗的粉煤灰以及灰渣。

水：路面基層與底基層用水和養護用水，一般應采用人、畜能飲用的水，如非要采用其他用水時，必須符合規格或設計文件的要求

3.4.2 混合料組成設計

根據JTG/T-F20—2015《公路路面基層施工技術規范》技術要求，首先進行混合料級配設計，通過級配的合理調整，盡可能采用骨架密實型結構。

3.4.3 確定最大干密度和最佳含水量

對混合料進行重型擊實試驗，確定混合料最佳含水量和最大干密度，在滿足施工需要的前提下，降低單位用水量，增加粗集料的相對含量。

3.4.4 強度試驗

根據確定的最大干密度和最佳含水量，試配不同的水泥劑量進行無側限抗壓強度試驗，根據設計文件對結構層強度的要求，選擇合適的水泥劑量，在保證達到設計強度的前提下，盡量減小水泥劑量。

3.4.5 確定施工配合比

通過上述步驟確定試驗室配合比，報監理工程師批準后，以標準配合比作為工程施工質量控制的依據，用于施工時，應提前進行施工配合比調整，以使施工配合比盡量符合或接近標準配合比設計的各項參數值。

3.5 施工安全和交通管制

對準備施工作業的部位實行交通管制，在拌和場區、道路岔口、交叉作業部位、施工現場等重要部位設置鳴笛、限速、限高、禁行、轉向等安全警示和標識標牌，安全員應沿途巡視，及時發現并消除安全隱患。對于存在重大安全隱患的路段封閉交通，若不允許封閉，必須設置專人進行交通管制。

4 大厚度水穩碎石拌和質量控制

4.1 拌和設備

水泥穩定土拌和站設備必須性能好、可靠性高，檢測場內各種集料的含水量，計算出當天的生產配合比。

4.2 生產配合比質量控制

生產時，必須對各個集料斗進行巡查，及時清除雜物和大塊石；對細集料口進行疏通，保證其均勻不間斷下料，確保配料的精度。

4.3 運輸

根據施工需要混合料的運輸應選用載重量250kN（25t）以上的自卸車，車廂長、寬和底盤高度與攤鋪機匹配，運輸能力必須大于拌和站生產能力及攤鋪機的攤鋪能力。運輸車輛配置數量按照拌和場內應有5 臺車等待接料，攤鋪機前應有5臺車等待卸料，途中每1km 應有1 臺車運輸、1 臺車返回、再考慮3 臺車輛備用進行估算。

5 大厚度水穩碎石施工質量控制

5.1 攤鋪

攤鋪大厚度基層松鋪系數需要根據碎石品種和級配組成，經過鋪筑試驗路段進行確定，通常為1.25～1.30。攤鋪速度宜控制在1.5～2.0m/min，待攤鋪機前備有5 車攤鋪料時，開始進行攤鋪作業。

5.2 碾壓

采用大厚度攤鋪施工，為保證大厚度攤鋪碾壓密實度，使用超大激振力，振幅及頻率無級可調的YZ32 壓路機。靜碾時，輪跡應重疊1/3；振動碾壓時應重疊250～350mm。

5.3 養護及交通管制

在碾壓完畢后立即采取交通管制，并用土工布覆蓋，進行灑水養護且養護期不少于7d。

6 結語

隨著施工機械化程度的提高和施工速度的加快，水泥穩定碎石施工事先和事中控制顯得尤為重要，否則，將帶來一定的經濟損失，給實體造成一定的質量隱患。本研究提出的控制要點和控制措施是與當時施工技術條件相對應的，隨著原材料質量、機械化程度、施工經驗等方面的變化，可能會提出不同的控制要點及控制措施。今后，類似工程中的質量控制關鍵如下：

1）配足工程施工需要的人力資源及各類設備，滿足整個工程施工的需要。

2）測量人員要嚴格執行復核制度、交底簽認制度、向監理工程師報批制度。

3）做好材料進貨的檢驗和標識，材料的質量記錄和資料的整理與保存工作；做到產品合格證、驗收單、試驗報告等單據齊全，確保資料的完整性和可追溯性。

4）現場壓實度的檢測和外觀質量。根據JTG 3450—2019《公路路基路面現場測試規程》，采用灌砂法對碾壓完畢的段落進行壓實度檢測，由于是采用大厚度施工，使用φ200mm 灌砂筒。檢測頻率按照JTG F80-1—2017《公路工程質量檢驗評定標準》和JTG/T-F20—2015《公路路面基層施工技術規范》規定辦理。

含水量的控制：確定拌和用水時應扣除集料中的天然含水量，施工中分別在攤鋪現場和拌和場取樣，采用微波爐烘干后進行檢測，或使用濃度99.7%的無水乙醇燃燒進行檢測，混合料含水量超過最佳含水量±1%的范圍時應進行調整。

水泥劑量的控制：采用EDTA 測量方法，對全過程的水泥劑量進行跟蹤檢測。