水泥穩定碎石基層兩層連鋪施工質量控制

林慧源

（漳州城投市政集團有限公司，福建 漳州 363000）

0 引言

水泥穩定碎石基層（簡稱“水穩層”）的常規施工方法為分兩層進行鋪筑與碾壓，下基層施工后養護7d方可開始施工上基層，同等條件下，上基層的養護時間同樣為7d，基層養護期間應封閉交通，基層的養生時間嚴重影響著施工工期[1]。下基層硬化后鋪筑上基層，上下基層間的粘結力相對較差，容易使拉應力集中在較薄的一層，從而出現裂縫現象，使水穩層的強度和整體性受到較大的影響，基層裂縫還會形成反射裂縫，最終導致瀝青面層開裂。因此，提出水穩層兩層連鋪技術來改善分層施工的弊端，提高水穩層的整體穩定性和施工質量。

1 工程概況

漳州西湖生態園道路工程-勝利西路(上坂路至惠民路)道路改造提升工程,獲得2021年福建省城市建設品質提升-城市主干道整治樣板工程。該項目起點于上坂路，終點于惠民路，全長1.34km，城市主干路道路紅線寬度為51m，設計時速為50km/h。機動車路面結構設計如下：路基素土夯實；底基層鋪設級配碎石，鋪設厚度為15cm；下基層鋪筑3%水泥穩定碎石，鋪筑厚度為20cm；上基層鋪筑5%水泥穩定碎石，鋪筑厚度為20cm；灑布一層PC-2透層油，灑布量為1.2L/m2；施工ES-3型稀漿封層，厚度為1cm；攤鋪并碾壓AC-25C瀝青下面層，鋪筑厚度為7cm；灑布一層PC-3粘層油，灑布量為0.6L/m2；攤鋪并碾壓AC-20C瀝青中面層，鋪筑厚度為5cm；灑布一層PC-3粘層油，灑布量為0.6L/m2；攤鋪并碾壓SMA-13瀝青上面層，鋪筑厚度為4cm。

2 水穩層施工方案的確定

鑒于水穩層分層施工存在養生周期較長和層間連接不緊密等缺點，目前主流的改進施工方案主要有大厚度寬幅一次成型方案和兩層連鋪一次成型方案，本文對兩種方案進行對比與分析。

2.1 大厚度寬幅一次成型方案

該方案是指采用大型攤鋪機將40cm的水穩層一次性攤鋪后，再采用大噸位的組合壓路機進行碾壓密實，使得水穩層一次成型后再養生7d，從而確保水穩層受力的整體性。一般情況下，攤鋪機規格≥12m，雙鋼輪壓路機型號≥30t，對機械設備要求較高，設備租賃費相對較高，經濟性較差。

2.2 兩層連鋪一次成型方案

該方案是指先鋪筑20cm下基層并碾壓密實后，在下基層水泥終凝之前完成20cm上基層的鋪筑與碾壓施工，水穩層施工后養生7d，從而解決分層施工的層間粘結力差問題。攤鋪機規格為7～9m，雙鋼輪壓路機型號為14～16t，均屬于常規施工設備，施工操作簡便，經濟性較好。

通過上述兩種方案比選后，工程部建議采用兩層連鋪一次成型方案，鑒于上下基層水泥摻量不同，為了方便施工，經過設計單位驗算與同意后，水穩層的水泥摻量變更為4%。

3 水穩層原材料質量控制

3.1 集料

該工程集料采用石屑和花崗巖碎石，水穩層主要質量控制指標為集料的強度和級配[1]，碎石按照4.75～9.5mm、9.5～19mm和19～31.5mm等區間分別標記為A#料、B#料和C#料，石屑粒徑為0～4.75mm，標記為D#料，集料的性能指標檢測結果如表1所示，檢測結果滿足規范要求。

表1 集料性能指標檢測結果

3.2 水泥

該工程水泥采用P·C32.5，鑒于水泥凝結時間對于其在水穩層中所起的作用影響較大，要求初凝時間和終凝時間分別≥4h和≥6h，不得使用早強水泥[2]，水泥的安定性合格，水泥性能指標檢測結果如表2所示，檢測結果滿足規范要求。

表2 水泥性能指標檢測結果

3.3 拌合用水

該工程水穩層的拌合用水采用來自供水管道的自來水，其水質符合規范要求。

4 水穩層配合比設計

根據類似項目實踐經驗和該工程原材料屬性，結合骨架密實型的設計理念[3]，多次試配后確定了水穩層的級配比例A#料∶B#料∶C#料∶D#料=9∶34∶28∶29,水穩層的水泥摻量為4%，7d無側限抗壓強度和標準擊實試驗結果如表3所示，試驗結果滿足設計及規范要求。

表3 7d無側限抗壓強度和標準擊實試驗結果

5 水穩層兩層連鋪施工質量控制

5.1 施工準備

底基層應碾壓平整與密實，質量指標符合設計要求，采用專用測量設備將道路中線測放出來，由下基層的寬度推算出下基層的邊線并測放出來，將指示樁布設在邊線以外0.3～0.5m，設置的間距為10m，下基層邊線按照規定應撒好白灰進行標識，將基層高程控制線引測到指示樁上。水穩層攤鋪控制線采用不銹鋼鋼絲，直徑為3mm，采用張緊器將控制樁上的不銹鋼鋼絲拉緊，要求張緊力≥800N，控制樁上應事先刻槽[4]，槽深為3mm，不銹鋼鋼絲張拉后應采用扎絲進行緊固，鋼絲的高程應及時復核準確方可進入下一道工序。對水穩層拌合樓設備的運行情況進行檢查，計量儀器、攪拌設備和輸送帶等運行正常，儀器儀表均經過檢定合格，拌合樓設備運行正常。水穩層的攤鋪機和鋼輪壓路機的工作性能檢查結果均正常，機械的維修保養符合相關標準規定，設備機械性能符合施工要求。

5.2 拌合質量控制

該工程采用強制式拌和機對組成水穩層的材料進行集中攪拌，鑒于施工現場與拌合樓的距離和施工時氣候情況，拌合用水量一般會比配合比設計的最佳含水量大0.5%左右[5]，從而來彌補運輸過程中的水分流失現象。原材料的計量應嚴格按照配合比設計進行稱量，所有材料投入攪拌桶中進行充分與均勻攪拌。水穩層拌合期間應對拌合用水量、水泥含量以及混合料拌合質量等進行檢查，檢查頻率為每間隔1～2h，確保水穩層混合料的拌合質量符合設計要求。根據試驗段所確定的施工步驟、攤鋪與碾壓設備以及相關施工參數等情況合理地控制水穩層混合料的施工時間。為了防止出現水穩層過早凝固使得層間連接不緊密現象，水穩層混合料自拌合起到鋪筑完成的總時間≤2h，如果混合料的凝結時間需要調整時，則根據實際情況摻入緩凝劑，從而保證水穩層施工質量。

5.3 運輸質量控制

水穩層混合料的運輸設備為自卸汽車，根據規定分三次裝料，順序為前、后、中，該措施能夠有效減少骨料離析。為了減少外界風力和粉塵對水穩層混合料的影響，在汽車的頂部和側面均布置蓬布。根據工作面和施工進度計劃等情況安排足夠數量的自卸汽車進行裝料，該工程自卸汽車共安排10輛，由專人對自卸汽車進行調度與指揮，嚴格地制定每輛車的路線與抵達現場時間，確保不耽誤水穩層的攤鋪作業。

5.4 水穩層施工質量控制

（1）下基層水穩層施工。

由先前試驗段的施工情況可知，水穩層混合料的松鋪系數為1.2，因此下基層的水穩層松鋪厚度為24cm。為了加快下基層的鋪筑速度，采用裝載車和平地機相結合的方法對水穩層混合料進行攤鋪，水穩層混合料卸料后采用裝載車進行輔助攤鋪，采用平地機進行找平，局部不平整地方采用人工補料，采用16T的雙鋼輪壓路機進行碾壓施工[6]，嚴格按照碾壓工序進行作業，初、終壓均為靜壓2遍，復壓則為振動碾壓3遍。下基層的施工質量驗收合格后，應在其表面進行拉毛處理，使下基層和上基層之間的整體性良好。

（2）上基層水穩層施工。

為了加快水穩層混合料攤鋪速度，該工程布置2臺攤鋪機，雙機聯合攤鋪，前后距離為10m。水穩層混合料分2次卸料，卸料口對準攤鋪機的料斗，第1次卸料時應緩慢升起車廂使傾斜角度為30°，這時候有部分水穩層混合料卸入料斗中，然后第2次繼續提升車廂直至所有水穩層混合料都卸料到料斗中，該措施能夠有效地減少溢料和骨料離析等現象。水穩層混合料攤鋪時應緩慢和均勻，攤鋪應關注平整度與縱坡，混合料攤鋪中如果出現骨料離析現象則應立即查找原因，如果是配合比設計問題則應立即和拌合樓溝通與協調，及時調整配合比設計，確保水穩層混合料質量。水穩層混合料攤鋪約30m時即可組織碾壓作業，原則上要求碾壓時水穩層達到最佳含水量，因此，碾壓時應檢測混合料的含水量，如果檢測結果偏低，則可以采取細霧噴水方式來增大混合料的含水量。水穩層碾壓時應嚴格按照工藝流程控制碾壓速度、碾壓遍數和碾壓形式等，相鄰2幅碾壓搭接為1/2輪寬，上基層碾壓除了復壓碾壓遍數為4遍外，其他碾壓參數與下基層一致。對于接縫位置的混合料應采用階梯橫向錯開45°的方法進行碾壓處理，該方法能夠保證接縫處水穩層碾壓密實，要求上基層的壓實度≥98%。水穩層混合料碾壓時應平穩和均勻，嚴禁急剎車，從而避免出現隆起和擁包等質量問題。上基層施工后應及時檢查其縱坡、壓實度和平整度等質量指標，檢查結果應符合設計要求。

5.5 養生質量控制

水穩層施工完成后嚴禁行人和車輛通行，在施工區域的前后路口設置路障和嚴禁入內的警示牌，做好水穩層的成品保護工作。水穩層凝固后應及時澆水養生，在水穩層上平鋪1層養生土工布，安排專人定時進行澆水，養生時間為7d，水穩層的養生應符合規范要求。

6 結束語

水穩層養生后根據設計要求進行鉆取芯樣，芯樣長度為40～41cm，符合≥40cm的設計要求；抗壓強度實測值為3.6～4.0MPa，符合≥3.0MPa的設計要求；芯樣連續無松散現象，層間連接界面緊密，無分層現象；基層的壓實度實測值為98.8%～99.7%，符合≥98%的設計要求；平整度實測值為4～6mm，符合≤8mm的設計要求。基層表面無裂縫，表面顏色均勻，平整美觀。事實證明，該工程水穩層采用兩層連鋪技術能夠有效地節約工期，加強層間緊密性，使得下基層和上基層形成一個質量可靠的整體，受力更加合理。在水穩層施工中應按照審批好的施工方案組織和部署作業，加強兩層水穩層攤鋪的時間控制，嚴格落實工序交接手續，嚴格按照試驗段所取得施工參數指導施工，切實做好下基層拉毛和兩層水穩層的碾壓施工等重要工序的質量控制，使水穩層的施工質量符合設計及規范要求。