磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)及其應(yīng)用

馬超

（中國葛洲壩集團三峽建設(shè)工程有限公司，湖北宜昌443000）

1 工程概況

龍泉鎮(zhèn)柏臨河大道二期工程，道路全長3.2km，按照雙向4 車道進行設(shè)計，路面基層設(shè)計為磷石膏水泥穩(wěn)定級配碎石。

2 原材料的要求

第一，磷石膏。磷石膏的質(zhì)量應(yīng)符合《磷石膏》（GB/T 23456—2018）規(guī)定，磷石膏在使用前應(yīng)經(jīng)過改性處理。第二，水泥。該工程所采用的水泥為普通硅酸鹽水泥，水泥強度等級為42.5。第三，水。水采用普通飲用水即可。水中雜質(zhì)過多，會對拌和物產(chǎn)生不利影響，因此需要事先對水質(zhì)進行鑒定，合格后方可使用。第四，礦渣粉。采用S95 級礦渣粉。第五，細集料。細集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化和雜質(zhì)，且顆粒級配合理。第六，粗集料。采用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈的碎石，不應(yīng)含有黏土塊、有機物等。

3 混合料的配合比設(shè)計

對磷石膏、礦渣粉、水泥進行混合配比試驗，制出基膠凝材料。另外，磷石膏占比≥40%、普通硅酸鹽水泥占比≤6.5%。在試驗室內(nèi)，根據(jù)設(shè)計要求，選取不同水泥劑量的磷石膏水泥穩(wěn)定級配碎石基層，對其進行7 天無側(cè)限抗壓強度試驗，并綜合考慮抗沖刷和抗裂性能以及經(jīng)濟性等方面的要求，最終確定上基層、下基層、底基層水泥劑量分別為5%、4%、3%，最佳含水量控制在7%。

4 混合料的攤鋪與壓實

4.1 測量放樣

開工前按圖紙及有關(guān)規(guī)定，復(fù)測線路及高程，核對及增設(shè)水準(zhǔn)點，測量與繪制路線橫斷面。測量結(jié)果應(yīng)記錄并成形資料報監(jiān)理工程師審查簽字。在墊層中樁每10m 打樁掛鋼線作為攤鋪導(dǎo)向線，其中底基層攤鋪導(dǎo)向點距中樁8.68m，中基層導(dǎo)向點距中樁8.38m，上基層導(dǎo)向點距中樁8.08m。沿導(dǎo)向線定好邊樁，每隔10m 測定一點，控制高程和橫坡度，根據(jù)松鋪系數(shù)計算出松鋪厚度，決定導(dǎo)向控制線的高度，掛好導(dǎo)向控制線，控制線的鋼絲繩拉應(yīng)力不小于800N。經(jīng)計算，松鋪系數(shù)為1.45，底基層攤鋪厚度為26.1cm、中基層為29cm、上基層為29cm。

4.2 拌和與運輸

采用集中廠拌和攤鋪機攤鋪工藝。在正式拌制混合料之前，應(yīng)先調(diào)試所用設(shè)備，使混合料的級配組成和含水率都達到配合比設(shè)計要求。生產(chǎn)過程中，應(yīng)按配合比設(shè)計確定的材料規(guī)格及數(shù)量進行拌和。

天氣炎熱或運距較遠時，拌和磷石膏穩(wěn)定層混合料時可適當(dāng)增加含水率。根據(jù)工程量和運距，配備20輛混合料運輸車。混合料運輸車裝料前，清除車廂內(nèi)雜物，將車廂清理干凈；混合料運輸車裝好料后，用篷布將廂體覆蓋嚴(yán)密，到攤鋪機前準(zhǔn)備卸料時才可打開。

4.3 攤鋪

用自卸汽車將拌和料運至施工現(xiàn)場。攤鋪前應(yīng)對下承層灑水，使其表面濕潤。兩側(cè)均設(shè)基準(zhǔn)線，控制高程。采用2 臺攤鋪機梯隊攤鋪的形式，攤鋪機行進速度要均勻，中途不得變速，其速度要與拌和機拌和能力相適應(yīng)，最大限度地保持勻速前進、攤鋪不停頓、不間斷。根據(jù)拌和產(chǎn)量及運輸情況，確定攤鋪速度為1m/min，夯錘和振動振級設(shè)定為5 級[1]。

攤鋪時應(yīng)注意以下幾點：一是攤鋪前，將每層表面清掃干凈并灑水濕潤；二是檢查攤鋪機各部分運轉(zhuǎn)情況是否正常；三是攤鋪機連續(xù)攤鋪，攤鋪速度控制在1m／min，攤鋪機的螺旋器有三分之二埋入混合料中。

施工時設(shè)專門的人工小組跟在攤鋪機后面，在現(xiàn)場質(zhì)檢人員的指導(dǎo)下，對攤鋪帶邊緣局部缺料、表面明顯不平整、局部混合料明顯離析、攤鋪機后有明顯拖痕等情況及時進行修補。缺陷較嚴(yán)重時予以鏟除，并調(diào)整攤鋪機或改進攤鋪工藝重新攤鋪。

4.4 碾壓

碾壓方案：采用靜二振四碾壓方案（見表1）。

表1 磷石膏水泥穩(wěn)定碎石碾壓方案

在碾壓過程中，要嚴(yán)格注意以下幾點：

第一，在攤鋪、整平后，混合料施工中要嚴(yán)格控制含水率，不低于最佳含水率，也不宜高于最佳含水率1%。立即用壓路機在全寬范圍內(nèi)進行碾壓，碾壓的方向與路中心平行。碾壓時由低處往高處，依次連續(xù)均勻碾壓，避免急轉(zhuǎn)彎，碾壓段落層次分明，一次碾壓長度為70～80m。

第二，碾壓時相鄰碾壓帶宜重疊后輪的1/2 寬度。

第三，在第一遍初步穩(wěn)壓時，倒車后應(yīng)原路返回，換擋位置應(yīng)在已壓好的路段上，換擋時要輕、平穩(wěn)，壓路機要先啟動再開振動，先停止振動再停止行駛。

4.5 接縫處理

磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪盡量不留縱縫，采用2 臺攤鋪機梯隊作業(yè)時，對于出現(xiàn)的縱縫應(yīng)及時進行人工處理，再進行一次碾壓密實；若因其他原因不能對縱縫及時處理、碾壓，應(yīng)在先鋪段預(yù)留一個輪寬的寬度，暫不碾壓，在后續(xù)攤鋪施工過程中跨縫壓實[2]。

攤鋪機攤鋪混合料時，不宜中斷。如因故中斷時間超過2h，應(yīng)設(shè)置橫向接縫。

設(shè)置橫向接縫時，攤鋪機應(yīng)駛離混合料末端。人工將末端含水量、高程、厚度、平整度合適的混合料修整整齊，緊靠混合料放兩根方木，方木的高度應(yīng)與混合料的壓實厚度相同。方木的另一側(cè)用砂礫或碎石回填約3m 長，其高度應(yīng)稍高出方木高度，將混合料碾壓密實。在重新開始攤鋪混合料之前，將砂礫或碎石和方木除去，并將下承層頂面清掃干凈。攤鋪機返回到已壓實層的末端，重新開始攤鋪混合料。

如攤鋪中斷后未按上述方法處理橫向接縫，且中斷時間已超過合理時間范圍，應(yīng)將攤鋪機附近及攤鋪機下面未經(jīng)壓實的混合料鏟除，并將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成與路中心線垂直并垂直向下的斷面，然后再攤鋪新的混合料[3]。

接縫方式。每層接頭采用垂直銜接，或用方木進行端頭處理，或碾壓后掛線直接挖除至標(biāo)準(zhǔn)斷面，用三米直尺進行檢驗，以確認(rèn)接頭處理是否到位。同時為保證路基水穩(wěn)層質(zhì)量，上基層每隔50m 設(shè)置一條道路變形縫，切割機割橫縫后(縫深5cm，縫寬8mm)瀝青填縫料填縫，鋪設(shè)25cm 寬抗裂貼。

磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層與現(xiàn)狀瀝青路面搭接處應(yīng)設(shè)置接縫銜接，銜接部位見下圖1。

圖1 與現(xiàn)狀瀝青路面搭接

4.6 養(yǎng)護和交通管制

磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓完成并經(jīng)壓實度檢查合格后，應(yīng)及時養(yǎng)護，氣候炎熱干燥時，應(yīng)及時對穩(wěn)定層面層進行補水。磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層的養(yǎng)護期應(yīng)不少于7 天，養(yǎng)護期可延長至上層結(jié)構(gòu)開始施工的前2 天。養(yǎng)護期間可采用灑水、薄膜覆蓋、土工布覆蓋、草簾覆蓋、灑鋪乳化瀝青等方式，需結(jié)合工程實際情況選擇適宜的方式。

該工程采用薄膜覆蓋養(yǎng)護方式。薄膜厚度不小于1mm，薄膜之間搭接完整，不留縫隙，薄膜覆蓋后用砂土等材料呈網(wǎng)格狀堆填，局部薄膜破損時及時更換。養(yǎng)護至上層結(jié)構(gòu)層施工前的1～2 天，方可將薄膜掀開。在蒸發(fā)量較大的季節(jié)、地區(qū)或養(yǎng)護時間大于15 天的工程，可在養(yǎng)護過程中適當(dāng)補水。

養(yǎng)護期間應(yīng)封閉交通，除灑水車和小型通勤車輛外，嚴(yán)禁其他車輛通行。磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層養(yǎng)護期間，小型車輛和灑水車的速度應(yīng)小于40km/h。養(yǎng)護7 天后，因施工需要有重型貨車通行時，應(yīng)有專人指揮，按規(guī)定的車道行駛，且車速應(yīng)不得大于30km/h。

在基層養(yǎng)護完成后，應(yīng)立即噴灑透層瀝青或做下封層，這樣可以有效增加瀝青面層與磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層之間的黏結(jié)效果。

4.7 層間處理

在上層結(jié)構(gòu)施工前，將下層養(yǎng)護用材料徹底清理干凈；采用人工、小型清掃車及灑水沖刷等方式，將下層表面浮漿清理干凈，松散、起砂等也應(yīng)徹底清理干凈，清理后立即封閉交通。也可采用兩層連續(xù)攤鋪（可有效改善層間結(jié)合狀態(tài)、縮短養(yǎng)護周期及節(jié)約成本）的方式，但每層施工必須配備獨立的攤鋪和碾壓設(shè)備，嚴(yán)禁同一套設(shè)備在兩層間來回施工，下層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題時，上層應(yīng)同時處理。

5 試驗檢測

施工過程中適時對厚度、寬度、平整度等指標(biāo)進行檢測，檢測結(jié)果應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)細則》（JTG/T F20—2015）要求。該工程碾壓結(jié)束后，及時對壓實度指標(biāo)進行了檢測，檢測均值達到98.8%，完全符合設(shè)計要求。養(yǎng)護結(jié)束后現(xiàn)場進行了彎沉試驗和取芯檢測，該工程回彈彎沉檢測采用的是貝克梁法，每車道每20m 檢測1 個點，檢測結(jié)果符合設(shè)計要求；取芯芯樣光滑、密實、完整，標(biāo)樣試件和芯樣試件檢測均符合要求。

6 結(jié)語

綜合以上探究結(jié)果可以得出：在道路路面基層施工中采用磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層具有可行性。因此，在相關(guān)的道路工程中可有效應(yīng)用磷石膏水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)，為道路工程質(zhì)量提供有力保障。