高速公路水泥穩定碎石基層雙層連鋪施工技術

王小勇

山西路橋建設集團有限公司公路工程總承包分公司 山西太原 030006

縱觀我國高速公路工程項目實際建設情況，水泥穩定碎石基層具備良好的抗凍性能、水溫性能與力學性能，所以在高速公路工程項目底基層或者是路面基層施工中普遍應用。而水泥穩定碎石基層施工階段為了能夠保證基層的性能，就需要嚴格控制施工質量，以及合理采用原材料，確保水泥砂漿集料具備較強的黏結性，增強混合料骨架密實型。同時應加大混合料含水量控制力度，確保含水量達到最佳，從而提升高速公路工程項目的施工效果。水泥穩定碎石基層雙層連續攤鋪是一種全新的基層攤鋪施工技術，其特點是：①采用雙層連續攤鋪施工方式，有利于解決覆蓋層施工和下基層灑水等；②采用雙層連續攤鋪施工方式，實現施工流程的簡化，無需實施模板搬運；③采用雙層連續攤鋪施工方式，能夠在很大程度上控制施工污染問題，而且實現了上層與下層之間的有效銜接，從而保證水泥穩定碎石基層的攤鋪質量；④采用雙層連續攤鋪施工方式，能夠在一定程度上縮短施工工期，從而為施工單位創造更多的經濟效益。本文結合高速公路工程項目實際情況，重點研究了水泥穩定碎石基層雙層連續攤鋪施工技。

1 項目背景

此高速公路工程項目的全線長度是18.34km，起訖樁號是K108+227--K126+567，采用的是雙向四車道，限定的行車速度是100km/h。路面基層設計的是水泥穩定碎石（其厚度為36cm），結構類型屬于半剛性基層，強度級別是5.0MPa，選擇的是整體式路基斷面，其中基層寬度是23.5m，同時路緣帶與行車道的橫坡率是2%。此項目于2015年7月開始進行水泥穩定碎石基層施工，但是參考多年的氣象變化報告情況，預計11月初的最低氣溫小于5℃，此條件并不滿足路面施工要求，所以為了能夠追趕施工進度，通過綜合分析、討論之后確定水泥穩定碎石基層采用雙層連鋪施工技術。

2 施工技術

此高速公路項目中水泥穩定碎石基層雙層連鋪施工技術流程詳見圖1所示。

圖1 水泥穩定碎石基層雙層連鋪施工技術流程

2.1 施工準備

（1）水泥準備。此項目中準備的水泥材料，需要保證初凝時間＞180min，終凝時間處于360min至600min，所以選擇P.0.42.5#硅酸鹽水泥[1]。在水泥材料進入施工現場時必須安排專業技術人員進行嚴格檢測，確保水泥各項技術指標符合要求。

（2）碎石準備。此項目中半剛性基層選擇的碎石相關技術性能指標要求詳見表1所示。

表1 碎石相關技術性能指標要求

（3）下承層準備。首先嚴格檢查下承層的寬度、平整度以及壓實度等，確保符合規定要求后，采用清掃機對下承層的表面進行打掃處理，使下承層表面達到整潔、干凈狀態。針對下承層中的橫向裂縫，應通過土工格柵或是橡膠乳化瀝青進行填補處治。

2.2 拌和運輸

（1）廠站準備.此項目中拌和設備選擇的為水穩拌和機（其型號為WCB--800，數量是2套），以裝載機的方式進行裝料，各料斗必須與固定裝載機進行對應上料。為了能夠避免混合料的大粒徑料與雜質偏多，需要從料斗的上方安裝隔離網，且配置備用料斗，以確保生產順利進行。

（2）機械準備。此項目中下基層施工選擇的設備為液壓式攤鋪機（其型號為WTD9500，數量是2臺）；單鋼輪振動式壓路機（重量為22t，數量是2臺），單鋼輪振動式壓路機（重量為26t，數量是1臺），膠輪式壓路機（重量為26t，數量是1臺）[2]。上基層施工選擇的設備為液壓式攤鋪機（數量是1臺）進行全斷面攤鋪；單鋼輪振動式壓路機（重量為22t，數量為2臺），膠輪式壓路機（重量為26t，數量為1臺），雙鋼輪壓路機（數量為1臺）。此外，混合料運輸選擇的是后八輪自卸車。

（3）運輸與卸料。裝料階段必須按照需要進行排隊等候，當備滿一儲倉之后就要卸料。同時裝車過程中車輛需要前后進行移動，劃分成多次進行裝料，以防止混合料出現離析。當運料車抵達項目施工現場之后，通過專業人員進行指揮掉頭。以200m為間隔單位標劃調頭區。卸料過程中自卸車的車斗應緩慢升旗，保證卸料速度和攤鋪施工相契合。待卸料完成后，將車斗緩慢放下。

2.3 下承層表面水泥漿灑布

從下承層和下基層間鋪設水泥凈漿粘結層，通過粘結層良好的滲透性能與粘結性能，進一步提升上、下層的整體性能，從而強化高速公路路面結構承載力。水泥漿中的水灰比控制是1:1，結合水泥漿配合比合理控制灑布車的行駛速度與水泥漿灑布量，通常灑布量≥1.0kg/m2至1.5kg/m2。在水泥漿粘結層施工階段需要選擇噴灑車進行霧狀噴灑，以免噴灑時水泥漿發生沉淀與結塊等現象，從而造成噴頭堵塞。同時噴灑車必須配置相應的強制攪拌設備，然后通過人工方式進行修整。

2.4 下基層攤鋪

水穩碎石下基層選擇2臺攤鋪機（保證型號一致）進行梯隊式聯合攤鋪（詳見圖2所示）。其中下基層的厚度是18cm，結合施工經驗以及項目要求合理確定松鋪系數。2臺攤鋪機通過靠路肩一側的鋼絲與攤鋪機中間導梁進行路面高程的有效控制。待起步之后檢查2臺攤鋪機的虛鋪厚度與絞籠轉速是否相同。同時攤鋪機起步后應有序對夯錘頻率進行調整，2臺攤鋪機的夯錘頻率必須確保相同，以使攤鋪面的初始密度一致[3]。若是已攤鋪完成的部分混合料含水量比較大，則應采用換填方式進行處治，而含水量比較小的部分則應以噴壺等方式進行補水處理。攤鋪施工完成后，組織專業人員對攤鋪面中的大粒徑集料、集料離析問題進行處理，針對局部粗集料“窩”問題，需要鏟除并填補新混合料。

圖2 雙機梯隊攤鋪

2.5 下基層碾壓

待2臺攤鋪機前進接為近40m后，需要根據碾壓工序實施碾壓。其中下基層碾壓施工參數情況詳見表2。

表2 下基層碾壓施工參數

2.6 上基層攤鋪機與碾壓

此項目中上基層攤鋪施工選擇的是液壓式攤鋪機（其型號為SP1850），攤鋪方式是全斷面攤鋪。而上基層碾壓施工和下基層碾壓基本一致，待膠輪壓路機碾壓施工完成之后，需要選擇雙鋼輪壓路機進行1遍靜壓，實現收面處理，此階段雙鋼輪壓路機的行駛速度保證在1.5km/h至1.7km/h。以水泥穩定碎石基層碾壓施工為例，必須在表面達到干燥狀態前完成碾壓施工，若是表面蒸發速度比較快，則需要選擇噴霧型噴壺實施補水處理，且合理縮短碾壓施工距離，控制在20m至30m[4]。下基層和上基層的攤鋪機間需要合理預留一段長度，同時嚴格管控攤鋪機的行駛速度，不可間隔過長，以防止水穩料初凝后碾壓施工未結束。

2.7 養生

待碾壓施工完成且檢測達標之后，應通過透水土工布實施保濕養生。從土工布的周圍與接縫位置以砂袋方式進行壓緊，以防止被大風吹起，從而影響養生效果。基層覆蓋土工布后的4h至5h進行灑水養生，保證基層達到潮濕狀態，且養生時間≥7d[5]。而養生結束之后，則要將土工布清除干凈。此項目中養生階段選擇噴霧式灑水車進行養護，每天的噴灑次數控制在4次至5次，若是遇到大風或者是高溫天氣，則需要合理增加灑水次數。

2.8 芯樣檢測

此項目中水泥穩定碎石基層雙層連鋪施工后，且7d養護階段結束，需要實施上基層與下基層的取芯檢測。根據檢測結果可知，采用的雙層連鋪施工技術明顯優于分層單次攤鋪技術，且上基層與下基層緊密連接。養護期完成后實施芯樣強度檢測，其中強度代表數值＞設計規定要求。

3 質量控制

以高速公路工程中水泥穩定碎石基層雙層連續攤鋪施工為例，為了能夠確保基層的施工質量，就必須在施工階段采取合理、可行的質量控制措施。

3.1 篷布自動升降裝置

此項目中混合料運輸車篷布應以自動升降裝置進行覆蓋處理，以防止人工覆蓋篷布出現不密實現象，突遇大風天氣將篷布掀開，從而保證運輸階段不會影響到混合料的性能及質量。此外，使用自動升降裝置能夠顯著提升混合料運輸效率，從而為縮短施工工期創造有利條件。

3.2 路面清掃

此高速公路工程項目中下承層清掃處理，主要使用的設備是路面清掃機（其型號為WS60），將下承層表面上的松散顆粒等打掃干凈，同時配合使用鼓風機把下承層表面灰塵清理干凈。針對泥土污染比較嚴重的路段，則選擇高壓水槍進行清理，詳見圖3所示。

圖3 高壓水槍清理方式

3.3 水泥漿灑布車

此高速公路工程項目中混合料的水泥漿水灰比控制是1:1。首先通過混凝土拌和站進行水泥漿的攪拌處理，然后以水泥罐車方式實施現場灑布作業。考慮到混凝土拌和站的攪拌時間比較長，運輸距離相對偏遠，且成本高，所以通過綜合分析后確定選擇水泥漿灑布車，詳見圖4所示。水泥漿灑布車配置了自動攪拌桶，同時車尾的兩側具備噴霧型噴口，安排專人負責對噴口清理處理，以免發生堵塞現象，結合水泥漿配合比情況合理調整灑布車的車速與水泥漿灑布量。

圖4 水泥漿灑布車

4 結語

本文結合高速公路工程項目實際情況，重點分析了水泥穩定碎石基層雙層連鋪施工技術，主要包含了施工準備、拌和運輸、底基層灑布水泥漿、下基層攤鋪與碾壓、養生、芯樣檢測等。實踐表明，此項目中采用的水泥穩定碎石基層雙層連鋪技術合理、可行，既保證了高速公路工程施工質量，又提升了經濟效益，為后續類似項目施工提供了借鑒。