淺談道路工程中水穩(wěn)層施工技術(shù)

盧福元 楊國望

1. 黑龍江遠(yuǎn)征路橋工程監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司 黑龍江 哈爾濱 150086；

2. 黑龍江省嘉和市政工程有限公司 黑龍江 哈爾濱 150000

引言

針對(duì)路面水穩(wěn)層施工技術(shù)中的相關(guān)問題進(jìn)行研究，分析了水穩(wěn)層施工工藝要點(diǎn)；然后對(duì)水穩(wěn)層施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入研究,主要包括混合料攤鋪、混合料壓實(shí)、后期養(yǎng)生等內(nèi)容。研究表明，經(jīng)過水穩(wěn)層施工后的路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐久度高、穩(wěn)定可靠，可在同類工程中推廣應(yīng)用。

1 水穩(wěn)層施工工藝

1.1 水穩(wěn)層混合料攪拌施工要點(diǎn)

在拌和水穩(wěn)層時(shí)需在攪拌站拌和，并且配備專業(yè)的實(shí)驗(yàn)工程師，對(duì)其進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，調(diào)配好最優(yōu)的配合比例，且控制好材料。做好的水穩(wěn)層材料，不宜存放應(yīng)直接裝進(jìn)運(yùn)輸車車斗內(nèi)拉走。因?yàn)樵谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)與施工現(xiàn)場(chǎng)的條件不同，所以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工時(shí)水泥的劑量應(yīng)多放入0.5%左右，確保水穩(wěn)層的強(qiáng)度。在制作水穩(wěn)層應(yīng)注意拌和之前，首先要由實(shí)驗(yàn)人員測(cè)算出碎石材料的含水量，用于控制好后期拌和時(shí)統(tǒng)計(jì)加水量的問題。混合料的含水量控制略大于最佳值1%左右，使混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)攤鋪后碾壓時(shí)的含水量不小于最佳值。計(jì)量采用電子配料系統(tǒng)以保證準(zhǔn)確配料。拌和后的混合料應(yīng)色澤一致，顆料分布均勻，在預(yù)定堆料的下承層上灑水濕潤，用自卸汽車運(yùn)輸，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行灰劑量、含水量測(cè)定，對(duì)配合比及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。卸入運(yùn)輸車輛時(shí)設(shè)專人對(duì)混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢查，保證配料準(zhǔn)確，混合料含水量適中。當(dāng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定時(shí)，及時(shí)找出原因進(jìn)行調(diào)整。

1.2 水穩(wěn)層攤鋪和整型

根據(jù)混合料的特點(diǎn)、理論干密度、試驗(yàn)路段的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算混合料的松鋪厚度。混合料需要均勻地?cái)備佋谝?guī)定的寬度上，表面要求平整，并有規(guī)定的路拱。施工采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后作業(yè)梯隊(duì)施工，攤鋪機(jī)拼裝寬度為7.5m，采用鋼絲繩控制攤鋪厚度和高程。攤鋪時(shí)保持?jǐn)備仚C(jī)前有2～3輛送料車，確保攤鋪均勻性和連貫性，及時(shí)檢查攤鋪厚度。攤鋪中螺旋布料器應(yīng)均衡的向兩側(cè)供料，螺旋布料器的料置略高于螺旋布料器2/3為度，使攤鋪時(shí)在全寬范圍保持一致，避免攤鋪時(shí)出現(xiàn)離析現(xiàn)象。設(shè)專人檢查厚度及平整度，發(fā)現(xiàn)局部離析、托痕及其他問題應(yīng)及時(shí)處理；中途不得隨意變速和停機(jī)。凡攤鋪不到位的地方需進(jìn)行人工攤鋪整平。

攤鋪時(shí)混合料的含水量要高于最佳含水量0.5%～1.0%，以補(bǔ)償攤鋪及碾壓過程中的水分損失。對(duì)局部機(jī)械無法施工的區(qū)域由人工進(jìn)行攤鋪。人工攤鋪區(qū)域同樣嚴(yán)格控制其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。用人工進(jìn)行整形時(shí)，用鍬和耙先將混合料攤平，用路拱板進(jìn)行初步整形。初壓1～2遍后，根據(jù)實(shí)測(cè)的松鋪系數(shù)，確定縱橫斷面的標(biāo)高，并設(shè)置標(biāo)記和掛線。利用鍬耙按線整形，再用路拱板校正成型。攤鋪完成，由人工對(duì)邊緣進(jìn)行檢查和修理。對(duì)寬度和厚度過大的區(qū)域要對(duì)可利用的材料進(jìn)行回收，對(duì)寬度不足或厚度太薄的區(qū)域要采用相同的材料進(jìn)行修補(bǔ)，且要快速完成，以便在水泥初凝之前對(duì)基層進(jìn)行壓實(shí)[1]。

1.3 水穩(wěn)層碾壓

混合料整型后立即用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。先進(jìn)行2～3遍靜力碾壓，繼而用振動(dòng)壓路機(jī)復(fù)壓，再用輪胎碾壓實(shí)成型，第一層與第二層的碾壓方法均相同。碾壓時(shí)直線段由兩側(cè)路肩開始向路中心進(jìn)行碾壓，曲線超高段由路中心往兩側(cè)進(jìn)行碾壓，后輪重疊1/2輪寬；后輪必須超過兩段的接縫處。總碾壓遍數(shù)為6～9遍（試驗(yàn)確定），且表面無明顯輪跡。路面兩側(cè)應(yīng)多壓2～3遍。碾壓需達(dá)到按重型擊實(shí)試驗(yàn)法要求壓實(shí)度的98%。壓路機(jī)碾壓時(shí)間應(yīng)在水穩(wěn)層初凝之前結(jié)束，一般不應(yīng)超過2h。特別在施工第二層時(shí)，第一層的長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，否則將會(huì)影響到第二層的施工，第二層應(yīng)在第一層未初凝前進(jìn)行。施工過程中因故中斷超過初凝時(shí)間，應(yīng)設(shè)置橫向接縫。措施如下：把尾端混合料人工處理齊平，壓路機(jī)進(jìn)行碾壓密實(shí)。需要連續(xù)向前攤鋪混合料前，將尾端壓實(shí)的斜坡段，橫斷面齊平人工鑿除干凈。灑水濕潤后，攤鋪機(jī)再連續(xù)向前攤鋪，人工將接頭混合料處理好，再安排壓路機(jī)碾壓順適。壓路機(jī)碾壓過程中，倒車換擋要平順，不能拉動(dòng)基層，在第一遍初步穩(wěn)壓時(shí)，倒車時(shí)盡量原路返回，換擋位置必須在已壓好的段落上，在未碾壓的一頭換擋時(shí)位置應(yīng)錯(cuò)開，形成階梯狀，不能齊頭，以保證平整度滿足要求。每段施工時(shí)，應(yīng)按規(guī)定檢測(cè)相關(guān)項(xiàng)目指標(biāo)，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方能繼續(xù)攤鋪。

1.4 接縫處理

混合料攤鋪時(shí)，連續(xù)作業(yè)不中斷，施工中盡可能減少橫縫的發(fā)生，在終凝前能進(jìn)行處理的，按翻松一部分共同找平碾壓的方法處理，如因故中斷2h以上，則設(shè)橫縫，每天收工之后第二天開工的接頭斷面設(shè)置橫縫。橫縫與車道中心線垂直設(shè)置，其設(shè)置方法:緊靠混合料放兩根方木，方木的高度與混合料的高程相同，整平緊靠方木的混合料并碾壓密實(shí)。方木軸線與路的中心線垂直，一面與施工段緊貼成垂直面，另一面用碎石筑成3m（長(zhǎng)度）以上厚度逐漸趨于零的斜坡，便于壓實(shí)機(jī)械的上下及方木的穩(wěn)定。整平的混合料應(yīng)較方木高出約5cm，以利碾實(shí)后形成一個(gè)平順的接縫，最后接縫應(yīng)修整平順。在重新開始攤鋪混合料之前，將砂礫石或碎石和方木撤除，并將作業(yè)面頂面清除干凈。攤鋪機(jī)返回已壓實(shí)層的末端,重新開始攤鋪。為消除縱縫，采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)雙機(jī)聯(lián)合攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后相距10～15m同時(shí)進(jìn)行，前一幅施工時(shí)，靠中央一側(cè)用方木做支撐，其高度與混合料厚度相同，待攤鋪另一幅之前，拆除木支撐。如攤鋪前一幅時(shí)未設(shè)置木支撐，需在邊緣處留40～50cm不碾壓，待下一幅攤鋪到位后進(jìn)行搭接整平碾壓，必要時(shí)利用人工刮平或補(bǔ)料，再進(jìn)行整平碾壓。如拌和機(jī)械或其他機(jī)械必須到已壓成的基層上調(diào)頭，要采取措施保護(hù)調(diào)頭作業(yè)段，在準(zhǔn)備用于調(diào)頭的約8～10m長(zhǎng)的段落上先覆蓋一張厚塑料布或油毛氈紙，然后鋪上約10cm厚的砂。完成后，用人工除去砂，并收起塑料布。

1.5 水穩(wěn)層后期養(yǎng)護(hù)處理措施

每一段碾壓完成后并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格，立即養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。養(yǎng)護(hù)方法采取覆蓋麻袋并用灑水車灑水的方法。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)期間始終保持麻袋及基層表面濕潤，養(yǎng)護(hù)期終了拆除麻袋。養(yǎng)護(hù)期間，原則上應(yīng)封閉交通或禁止重型汽車通行，部分路段不能封閉的，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，要將車速限制在20km/h以下，而在雨天或雨后初晴期間應(yīng)嚴(yán)禁任何車輛通行,避免泥土污染。養(yǎng)護(hù)期間若出現(xiàn)病害，及時(shí)挖補(bǔ)，挖補(bǔ)壓實(shí)厚度不小于10cm，禁止采用薄層“貼補(bǔ)”的休整方法。為確保路面結(jié)構(gòu)耐久性，除須配置一臺(tái)灑水車外還必須有足夠人員專門負(fù)責(zé)初期養(yǎng)護(hù)，全天候地實(shí)行交通管制和養(yǎng)護(hù)路段巡查工作。

2 道路工程水穩(wěn)層施工要點(diǎn)

2.1 原材料的質(zhì)量控制

從以往水穩(wěn)層施工作業(yè)實(shí)際情況來看，原材料質(zhì)量對(duì)整個(gè)施工作業(yè)有較大影響，在具體進(jìn)行施工的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注意加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的控制。首先要提前考察料源。嚴(yán)格控制碎石的級(jí)配，最好能定料源（山場(chǎng)）、定破碎機(jī)篩孔尺寸，以保證原材料的穩(wěn)定性。從材料石質(zhì)、加工設(shè)備、生產(chǎn)規(guī)模、供料能力、運(yùn)輸方式等全面考察，了解料場(chǎng)加工設(shè)備配備情況，生產(chǎn)能力是否滿足備料計(jì)劃；從料源取樣帶回做各項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)。合格后，確定意向料源。若發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)材料，將禁止原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。材料進(jìn)場(chǎng)后也應(yīng)注意對(duì)方問題，堆料倉各種規(guī)格材料分開堆放，不竄倉，上料倉隔板高度不少于50cm，不竄倉。每日施工結(jié)束后，實(shí)際水穩(wěn)混合料生產(chǎn)總量與水泥用量進(jìn)行校核。水泥選用初凝時(shí)間大于3h、終凝時(shí)間大于6h且小于10h的32.5或42.5的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)的水泥嚴(yán)禁使用。水泥品牌的選用應(yīng)考慮其質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)數(shù)量、運(yùn)距等各種因素。水泥每次進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)有出廠合格證與生產(chǎn)日期，復(fù)驗(yàn)合格方可使用。每200t應(yīng)對(duì)水泥的凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)號(hào)進(jìn)行抽檢。水泥貯存期超過3個(gè)月或受潮，應(yīng)進(jìn)行性能試驗(yàn)，合格后方可使用。采用1%的粉煤灰替代水泥以降低結(jié)構(gòu)層的收縮性[2]。

2.2 施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

嚴(yán)格做好技術(shù)交底,沒有技術(shù)交底的項(xiàng)目不得開工。堅(jiān)持旁站制度，技術(shù)員、質(zhì)檢員、試驗(yàn)人員必須跟班作業(yè)，工程關(guān)鍵部位，實(shí)行“三班制”施工的項(xiàng)目必須有質(zhì)檢工程師守候現(xiàn)場(chǎng)。工程技術(shù)人員跟班作業(yè)，隨時(shí)解決施工中的技術(shù)難題。

運(yùn)送混合料的車輛應(yīng)采用大噸位的自卸車，以保證拌和攤鋪的連續(xù)性和均勻性。運(yùn)送混合料的車輛應(yīng)配備覆蓋混合料的帆布或彩條布，嚴(yán)禁混合料暴曬。接料時(shí)車輛應(yīng)前后移動(dòng)，避免混合料產(chǎn)生離析。在碾壓施工過程中嚴(yán)格控制壓路機(jī)行駛速度及碾壓遍數(shù)，確保水穩(wěn)層壓實(shí)度。所有壓路機(jī)所碾壓不到的部位，采用打夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí)，并達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度。拌和好的混合料應(yīng)盡快攤鋪，做到自第一次加水至完成壓實(shí)的時(shí)間不得超過2h，并不小于終凝時(shí)間。任何未經(jīng)壓實(shí)或部分壓實(shí)的混合料被雨淋濕的部分，均清除更換。每一工序完工后，應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行清理，以免殘留物質(zhì)對(duì)下道工序產(chǎn)生質(zhì)量影響。

3 水泥穩(wěn)定碎石冬季施工措施

其實(shí)冬季與夏季施工本質(zhì)上沒有多大的區(qū)別，最大的問題就是兩者在溫度上有著根本上的差距。因此在水泥穩(wěn)定碎石成型過程中會(huì)發(fā)生各種復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，由于溫度會(huì)使一些物理化學(xué)反應(yīng)速度變慢甚至變異。所以冬季施工時(shí)比較煩瑣，而且施工速度比較慢。所以，冬季施工我們主要的兩個(gè)問題就是如何能夠在保證混合料強(qiáng)度的同時(shí)順利地完成施工，還有后期如何保護(hù)好混合料的耐久性。對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石基層冬季施工一般情況可以采取以下三種措施：一是覆蓋保溫；二是添加早強(qiáng)劑，并及時(shí)碾壓；三是混合料配合比中增加水泥用量。

3.1 覆蓋保溫

水泥穩(wěn)定碎石鋪壓后在其表面及時(shí)覆蓋黑色塑料布，在塑料布上覆蓋草苫，以達(dá)到保溫效果。

3.2 添加早強(qiáng)劑

水泥穩(wěn)定碎石其實(shí)與混凝土添加早強(qiáng)劑的道理一樣。在拌和水泥穩(wěn)定碎石時(shí)，會(huì)放出熱量，致使混合料的溫度逐漸升高，當(dāng)運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪碾壓過程中，因?yàn)榇髿鉁囟缺容^低，造成的溫差較大，混合料的溫度也相對(duì)下降較快，水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的形成需要一定時(shí)間，在這一定時(shí)間內(nèi)如何保證水泥穩(wěn)定碎石形成一定的強(qiáng)度，除了可以做保溫養(yǎng)生之外，我們還可以加速水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度，利用好水泥水化產(chǎn)生的熱量。可以在混合料中適當(dāng)加入早強(qiáng)劑，施工組織緊密，盡早完成攤鋪碾壓工作，使混合料盡早形成強(qiáng)度[3]。

3.3 增加水泥用量

在水泥穩(wěn)定碎石施工養(yǎng)護(hù)過程中，溫度會(huì)有高低交替的作用，早晚溫差較大，這就勢(shì)必造成水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度形成中受到損失。所以水泥就要采用比平時(shí)較大的量，增加1.0%～1.5%最為合適。另一方面在水泥反應(yīng)過程中要放出一些熱量，水泥含量越高，放出的熱量也越多，降低水泥標(biāo)號(hào)，且增加水泥用量與水泥水化的熱量，便于水泥穩(wěn)定碎石冬季施工的溫度提高。由于在施工過程中，天氣氣溫降低，混合料的水分流失變慢，最終強(qiáng)度也成型較慢。

4 水泥穩(wěn)定基層產(chǎn)生裂縫的原因分析

水泥穩(wěn)定基層出現(xiàn)裂縫的主要原因是水泥穩(wěn)定基層的混合料水分蒸發(fā)過快和水泥固化產(chǎn)生的細(xì)微開裂現(xiàn)象，然后向深處與周圍逐漸擴(kuò)散，最后導(dǎo)致貫穿整個(gè)基層。裂縫的寬度因環(huán)境及各方面因素而定，但是裂縫產(chǎn)生的同時(shí)一定會(huì)破壞基層的整體受力狀態(tài)，而且裂縫的進(jìn)一步發(fā)展會(huì)產(chǎn)生反射裂縫，使路面面層也相應(yīng)產(chǎn)生裂縫或斷板。為了防止產(chǎn)生裂縫，我們可以采取以下措施：一是使用同一廠家的水泥；二是減少細(xì)集料的含量；三是控制含水量。

5 結(jié)束語

目前，水穩(wěn)層施工技術(shù)是市政道路建設(shè)中的常用方法，不管是在高溫還是低溫環(huán)境中，使用該項(xiàng)技術(shù)建設(shè)的道路路面都非常牢固，且有較長(zhǎng)的使用年限，對(duì)此必須加強(qiáng)掌握水穩(wěn)層施工技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行不斷的完善和創(chuàng)新，這樣才能有效提高城市道路的施工效果。