某公路路面水穩基層大寬度大厚度施工技術分析

摘要 文章基于路面工程施工現狀，探討路面水穩基層單幅大寬度、大厚度整體施工的主要設備、施工流程和施工技術要點，并論述該技術的優勢。經工程實踐驗證，該施工技術可取得理想效果，但針對施工過程的問題和風險，應進行合理防控。

關鍵詞 公路工程；水穩基層；大寬度；大厚度；施工技術

中圖分類號 U416.214 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）13-0141-03

0 引言

近年來，隨著我國高速公路建設進入快速發展時期，水穩碎石基層取得大范圍的推廣，傳統工藝應用兩層攤鋪和碾壓的方式，整體性差，而應用水穩碎石大寬度、大厚度整體攤鋪碾壓技術，具備良好的力學性能，能夠簡化施工流程，縮減施工周期，壓縮建設投入，帶動公路體系的健康發展。

1 工程概況

某項目為地方路網非常重要的工程之一，可服務于周邊豐富的礦產資源。同時，隨著經濟的持續發展，該道路的交通量會不斷增長。為了滿足氣候、荷載、工期等需求，全線基層統一采用單幅一次攤鋪成形施工工藝。這種工藝不僅能夠提高工程質量和效率，還能節約人力和物力資源。

設計標準：一級道路；雙向4車道，路基寬度26 m；設計速度100 km/h。為了保證路面強度、穩定性，該項目采用了20 cm砂礫底基層、27 m水泥穩定砂礫基層、12 cm瀝青面層的路面結構。這種結構既能夠滿足一級道路的標準，又能夠適應該地區的氣候和道路荷載。設計壽命為15年，荷載為公路Ⅰ級，能夠滿足該工程長期的使用需求。

2 施工機械設備選擇

2.1 攤鋪機

為滿足一次攤鋪成形的要求，該項目選用中大推出的POWRE DT2000攤鋪機，該機最大攤鋪寬度可達20 m，攤鋪厚度可達60 cm。

（1）該機額定輸出功率為306 kW，最大攤鋪寬度為20 m，最大行駛速度為1.8 km/h，頻率為0～26[1]。

（2）該機采用螺旋分料系統，螺旋絞龍直徑有3種：D360、D420、D480，螺距為280 mm，轉速為120轉/min，攤鋪厚度為400～600 mm。

2.2 大功率壓實設備

該項目選用中大推出的POWRE YZ36壓路機為壓實設備。該設備采用液壓驅動，具有高可靠性，能夠滿足大厚度的壓實需求[2]。該設備的主要技術參數如下：

（1）自重達到36 t，振幅為2.5 mm，振頻在20～

28 Hz之間，功率為260 kW，激振力為81 t，作用深度可達42 cm。

（2）震動輪寬度為2.3 m，直徑為1.7 m，轉向角度為±34°。該設備采用自動化控制技術，平整度較高，能夠有效減少壓實問題[3]。

2.3 膠輪壓路機

該項目選用YL27/37壓路機，最大質量為37 t，壓實寬度為2.75 m。該輪壓路機采用前5后6的輪胎結構，能夠適應不同路面，取得良好的壓實效果。搭載160 kW的發動機，尺寸長5.2 m，寬2.8 m，高3.3 m，比普通的壓路機更大。由于其巨大的工作質量和優異的工作效率，該設備可在大型路面工程中發揮優秀的功效，滿足該項目施工所需[4]。表1列出了機械設備的配置信息。

3 路面水穩基層主要施工流程

3.1 施工放樣及培土模

需要每20 m設置中樁，在兩側設置邊樁，以便對基層高程進行測量。測量結果結合設計的松鋪系數進行計算，以確定基層松鋪高程。邊樁外的0.2～0.3 m處，需要設置高程控制線。橋面高程需結合測定標高適當進行調整；松鋪系數的值基于試驗段測試數據進行確認，試驗前將其設置為1.25；兩側使用鋼釬和掛鋼絲來控制標高[5]。

為了保證路肩的穩定性，在路肩的頂部應該預先培土，并且路肩頂高應該等于基層設計高程。施工過程中采用人工、機械相結合的方法進行掛線，使用小型打夯機夯實，配合人工進行路面修整，使得道路順利成型。

3.2 混和料攤鋪

3.2.1 攤鋪機調試

在進行混合料攤鋪之前，需要先對底基層灑水，可以有效增加混合料的黏結性，提高攤鋪效果。檢查設備的運行狀態，并根據需要調整熨平板的角度、傳感器的位置，以確保混合料能夠被均勻地攤鋪在地面。

調整墊枕木，以保證混合料的橫坡度符合要求。混合料的攤鋪過程中，要特別注意混合料的終凝時間，確保攤鋪完成的混合料的終凝時間不超過3 h[6]。

3.2.2 混合料攤鋪

混合料攤鋪過程中，攤鋪速度應保持在1.2～1.5 m/min，夯錘頻率應維持在15次/min。應專人負責觀察傳感器，以便測量松鋪厚度等數據。如果發現誤差，必須立即進行調整以確保質量。

攤鋪開啟后，還需要記錄速度、平整度、振動頻率等參數，以備后續檢測使用。每攤鋪20 m后，應該檢驗松鋪厚度，每50 m進行一次橫坡檢測。檢測過程中，必須對比設備顯示、實測參數，對數據偏差及時進行調整。攤鋪操作中，必須及時清理履帶前的堆料，以確保施工質量[7]。

3.3 混合料碾壓

碾壓處理程序如下：YCZ13/17型碾壓機應在前進時使用靜壓方式，后退時使用弱振方式；YZ22JA型碾壓機應使用弱振方式進行一遍碾壓；YZ36型碾壓機應使用強振方式進行兩遍碾壓；YZ22JA型碾壓機再次使用弱振方式進行一遍碾壓；最后，使用YL27/37型碾壓機進行兩遍碾壓。在完成碾壓程序后，必須檢測壓實度，如果未達到規定標準，則必須繼續進行碾壓，直到達到規定標準為止。

碾壓設備的操作中，需要采取一系列措施來保證碾壓效果。為了讓輪跡交錯、階梯向前，應該先使用輕型設備進行碾壓，再使用重型設備。復壓作業后，再采用膠輪壓路機進行全幅碾壓，直到無輪跡停止。操作中還必須保持路面濕潤，必要時適時進行灑水，以減少路面的干燥與裂縫[8]。

試驗段的施工中，為了提高路面的密實度、平整度，應從兩側向中心進行碾壓，輪跡應重疊1/3～1/2個輪寬，以確保路面的壓實度達到規定的要求。如果在碾壓過程中出現了彈簧、松散等問題，必須及時處理，例如換料等。

4 施工效果分析

4.1 壓實效果分析

該次施工的機械組合取得了良好的壓實效果，經過實測數據統計，碾壓效果、平均壓實度如表2所示。為保證施工效果的最優化，在施工過程中控制碾壓速度為振動壓2.5～3 km/h，靜壓3～5 km/h。

4.2 松鋪系數計算

根據實驗結果計算得出，水穩基層平均松鋪系數為1.24、松鋪厚度為45 cm時，壓實厚度大于等于37 cm，具體的計算數據可參考表3。

4.3 試驗檢測分析

通過鉆芯取樣10處進行試驗檢測，得出該基層的厚度均值為37.4 cm。經過實驗測量，該材料的無側限抗壓強度為5.6 MPa，設計強度為4.0～6.0 MPa，符合設計需求。現場壓實度測量平均值為98.4%，表明該水穩基層在壓實方面也達到了預期的效果。實驗室設計的配合比達到了預期目標，可以為后續施工提供可靠的指導[9]。

5 大寬度大厚度施工技術探討

5.1 施工技術的優點

水穩層是高等級路面基層，其厚度通常大于20 cm。根據規定，應該分兩次進行壓實。然而，這種方法存在質量風險，而且施工也比較復雜。相比之下，采用單機單幅全厚一次攤鋪碾壓的方法則具有多項優勢。

（1）基層整體性強：兩機聯鋪混合料，因設備性能所影響，會存在離析病害現象。施工中采用全厚一次攤鋪碾壓的方式，水穩層可以形成更為均勻、緊密的結構，從而更好地保證基層的穩定性。這種施工方式還可以避免水穩層、基層間出現空隙，進一步降低基層病害的發生率。由于水穩層厚度大于20 cm，可以更好地承受道路交通荷載，增強了道路的承載能力。

（2）生產效率較高：傳統的兩機聯鋪、兩層聯鋪的施工效率差；一次性攤鋪厚度較大的水穩層，不僅可以降低攤鋪次數，而且可以減少碾壓次數，從而大大縮短了施工周期，還能夠降低施工過程中的人工和機械設備的投入，從而降低了施工成本。

（3）平整度控制好：兩臺攤鋪機的松鋪系數會有所區別，影響施工平整度；采用全厚一次攤鋪碾壓的方式，可以更好地控制水穩層的平整度，平整度好的道路可以減少車輛行駛過程中的顛簸與搖晃，進而提高道路的使用舒適度和安全性。

（4）減少基層病害的發生率：路面鋪設過程中，聯鋪設備的擾動會對基層結構產生破壞。采用全厚一次攤鋪碾壓的方式進行施工，可以保證水穩層、基層之間的結合質量，降低基層病害發生率[10]。

5.2 施工中存在的問題及改進方法

在實踐過程中，發現該施工方案有以下問題需要改進：

（1）松鋪系數難以控制：需要保持設備夯錘的幅度與頻率，松鋪系數需要實時調整。松鋪系數的控制需要考慮許多因素，不應僅依據單一試驗段確認，而是應結合鋪設材料的性質、松土的深度、松土時的水分含量等，持續調整，以確保松鋪系數符合要求，取得優秀的攤鋪質量。

（2）路面邊緣碾壓質量差：路面邊緣的標高、平整度、密實度受多種因素影響，其中包括水穩料總厚度等因素。當這些因素的控制不理想時，路面邊緣的碾壓質量會變得差，這可能導致路面開裂、坍塌等問題。為了解決這一問題，需要加強邊部土路肩的壓實度，以提高路面邊緣的密實度和平整度。

（3）壓實效果不好：施工過程中工藝執行可能存在問題，盡管通過了檢測驗證，但仍然可能存在一些問題，例如下部空隙過大、底部松散等。為了改善這一情況，需要進一步加強質量控制，控制碾壓遍數，以確保路面的壓實效果達到更好的水平，提高路面的承載能力、使用壽命，降低維護成本。

（4）水穩料質量難控制。原材料質量不穩定、配比不合理都可能會導致該問題，不同氣候條件下帶來的運輸水分蒸發，也會影響材料質量。為了解決這個問題，應加強對原材料的質量控制、優化配比方案、加強運輸控制，以提高水穩料的質量。

6 結語

綜上所述，該文針對某公路項目采用的水穩基層大寬度、大厚度施工技術，提出應結合實地工況，選擇施工機械設備，規范施工流程，發揮工藝優勢，最終經工程實踐，論證了該技術具有很好的施工效果，可以提高公路的承載能力、耐久性，并減少路面龜裂等問題，然而在施工過程中也發現了一些質量問題，基于成因分析，總結了需要注意的事項。除此之外，為提升公路建設質量，還可引入先進的設備、技術，更好地滿足公路建設的需要。

參考文獻

[1]熊力. 大厚度大寬度水穩基層施工分析[J]. 交通世界， 2020（17）： 88-90.

[2]王磊. 路面水穩基層施工存在的問題與質量控制措施[J]. 中國高新科技， 2022（16）： 95-97.

[3]宮樹軍. 高速公路路面水穩基層施工技術[J]. 交通世界， 2022（22）： 111-113.

[4]高東偉， 布仁巴圖， 徐仕龍， 等. 基于大厚度水穩基層的施工技術[J]. 中國科技信息， 2021（22）： 50-51.

[5]歐文龍. 公路工程施工中水穩基層裂縫的防治[J]. 江西建材， 2021（3）： 149-150.

[6]陳磊. 公路加寬中水穩基層拼接施工工藝分析[J]. 天津建設科技， 2022（4）： 11-13.

[7]韓軍鋒. 水穩層大寬度大厚度施工工藝及質量控制探討[J]. 中國設備工程， 2021（10）： 247-248.

[8]周成龍. 水穩碎石路基大厚度整體碾壓施工問題探析[J]. 交通世界， 2021（35）： 56-57.

[9]陳福東. 垂直振動試驗法與常規水穩基層施工方法的對比分析[C]//《施工技術》雜志社， 亞太建設科技信息研究院有限公司. 2020年全國土木工程施工技術交流會論文集（中冊）. 《施工技術》雜志社， 2020： 516-517.

[10]張揚. 高速公路路面水穩基層施工技術研究[J]. 黑龍江交通科技， 2021（10）： 30+32.