对大厚度水稳基层全幅施工工艺存在问题的思考

李养廉，覃 宇

(1.广西路桥建设集团有限公司，广西 南宁 530001；2.广西桂山高速公路有限公司，广西 都安 530700)

对大厚度水稳基层全幅施工工艺存在问题的思考

李养廉1，覃 宇2

(1.广西路桥建设集团有限公司，广西 南宁 530001；2.广西桂山高速公路有限公司，广西 都安 530700)

文章结合广西河池至都安高速公路№B合同段工程实例，介绍了大厚度水稳基层一次摊铺碾压成型施工工艺，并分析了施工中存在的问题与对策。

大厚度水稳基层；施工工艺；问题

0 引言

随着高速公路交通量的不断增大，路面的结构层也越来越厚，为了提高路面基层的承载能力，现在往往设计成较大的厚度(21～40 cm)，这就给施工造成了一定的难度，广西河池至都安高速公路的路面结构为：4 cm厚细粒式改性沥青混凝土(AC-13C)上面层+6 cm中粒式改性沥青混凝土(AC-20)中面层+8 cm粗粒式沥青混凝土(AC-25)下面层+0.6 cm稀浆封层+36 cm 5%水泥稳定碎石基层+20 cm 3.0%水泥稳定碎石底基层+18 cm级配碎石垫层。但随着施工机械的不断发展，压实功率、摊铺宽度不断加大，也给大厚度基层施工带来了方便。为了更好地采集有关数据，为设计、施工提供科学可靠的资料来源，根据广西高速公路投资有限公司、广西桂山高速公路有限公司的委托，2013年6月23日至7月26日，在广西河池至都安高速公路№B合同段进行了三段大厚度水稳基层的一次摊铺碾压成型施工工试验路的施工，施工桩号分别为K78+800～K789+080左幅、K85+400～+860左幅、K89+950～K90+100右幅。

1 大厚度水稳基层试验路施工情况

广西河池至都安高速公路№B合同段是国家高速公路网规划兰州至海口(纵八)和国道主干线重庆至湛江公路的重要组成部分。施工桩号为K52+000.134～K95+182.828，全长43.182 km，其中桥梁3 319 m，隧道11 746/11座，桥隧比例34.9%，是典型的喀斯特地貌山区高速公路。

1.1 施工材料

(1)水泥：采用武鸣红狮水泥厂生产的P.C32.5复合硅酸盐水泥。

(2)碎石：根据设计文件和施工规范的要求，碎石分四种规格，分别是1#料(19～31.5 mm)；2#料(9.5～19 mm)；3#料(4.75～9.5 mm)；4#料(0～4.75 mm)。

(3)水：拌合站使用水采用干净、清洁的地下水，经外检水质合格。

配合比材料试验掺配比例表见表1。

表1 配合比材料试验掺配比例表

1.2 机械设备

主要的施工机械设备如下：

(1)拌合站：DW-600水泥稳定土拌合站1套，加装了防离析装置。

(2)摊铺机：DT-1600大厚度全宽度摊铺机。

(3)压路机(初压)：陕西中大YZC13/17振动压路机。

(4)压路机(复压)：陕西中大YZ36T振动压路机。

1.3 施工工艺

1.3.1 混合料的拌合

(1)采用一台DW-600型稳定土拌合站进行集中拌合，在正式拌合以前，根据试验室确定的配合比，拌合后检验含水量、水泥剂量、材料级配等指标，与设计配合比吻合后再进行正式正式拌合。并根据气温情况适当调整增加含水量0.5～1.0%，拌和过程随时对混合料进行抽检，确保混合料拌合质量。在料斗处加装了防止骨料离析的装置。

(2)从拌合机向料车放料时，按五次装备料法，先装车厢前半部到后半部再到车厢中间部放料，从而避免混合料离析；运输过程中，全部用蓬布覆盖，防止表面水分蒸发。

1.3.2 混合料的摊铺

混合料的摊铺严格按照施工规范的要求进行，采用挂线法进行施工。

(1)混合料的摊铺采用中大公司的DW1600全幅摊铺机全宽摊铺。摊铺机装有自动找平装置，采用“走线法”进行摊铺。即在中、边线两侧外40 cm每隔10 m打钢桩挂上找平钢丝，用张紧器将钢丝拉紧，挂线高度为松铺厚度(36×1.3)+检测铝合金的高度。

(2)摊铺速度控制在1.5 m/min左右。

(3)为保证摊铺的连续性，摊铺过程中须有3～4车料的储备。

(4)摊铺过程中由专人随时在两端检查松铺的标高，不符合要求时马上调整，保证松铺标高与钢丝齐平。

1.3.3 碾压

采用YZC13/17型双钢轮全液压自行式振动压路机，采用划弧线方式前后均振动对梯形碾压接头进行来回三次碾压，使碾压过的路面与未碾压路面形成平滑过渡，保证碾压接头处的平整度。

采用YZ36自行式振动压路机进行碾压，行走速度2.5 km，以“前进后退均低频，每轮重叠1/3轮迹”的方式碾压两遍，碾压中保证压路机行驶平稳、匀速无冲击现象。

采用37 t胶轮在YZ36 t碾压过程中穿插碾压，YZ36 t单钢轮每碾压一遍37 t胶轮穿插碾压一遍，每次重叠3个轮胎，防止表面石子跳动松散，根据实际碾压情况及天气情况适当用胶轮洒水对碾压面进行补水。

摊铺结束后，用土工布覆盖，洒水保湿养生。并封闭交通，禁止车辆通行。

1.3.4 松铺系数测定

1.328 1.359 1.425 1.307 1.307 1.397 1.292 1.359

1.394 1.346 1.351 1.386 1.379 1.344 1.374

平均：1.36

2 存在的问题

施工过程中对各项指标跟踪检测，从试验数据上看，压实度和强度均能满足设计和施工规范的要求，但还存在以下问题：

(1)平整度差。K78+800～K79+100左幅检测40尺，合格27尺，合格率67.5%；K85+400～K85+860右幅检测130尺，合格85尺，合格率65.4%，K89+950～K90+100右幅检测60尺，合格48尺，合格率80%。分析其中的原因，是由碾压工艺造成的，用YZC13/17双钢轮振动压路机稳压一遍后，没有达到稳压效果，导致了用YZ36 t振动压路机大振幅碾压使混合料产生推移，造成平整度差。如果用YZC13/17双钢轮振动压路机增加稳压遍数，则YZ36 t振动压路机的压实厚度大大减小，不能将下部压实。

(2)下部压实不足。虽然强度、压实度检测都符合要求，但从取芯样的情况看，下部2/3孔隙较多，证明了YZ36 t振动压路机的压实厚度无法达到36 cm的层厚，1.36的松铺系数也从侧面说明了摊铺机初夯没有达到预定的效果。YZ36 t振动压路机的压实厚度有待进一步验证。

图1 右幅一次摊铺成型，右两个为K79+140右二次摊铺成型芯样实例图

图2 芯样图(右侧为下部)

(3)表面骨料压料压碎严重。广西的路用材料大部分为石灰石，硬度高但脆性也大，在YZ36 t振动压路机700 kN的激振力下，表面2 cm范围内的骨料很容易被压碎成粉末或小颗粒，导致基层表面强度差，在施工车辆的作用下，很快松散脱落，造成基层厚度不足。

图3 表面骨料压碎情况实例图

(4)摊铺时表面骨料离析。在混合料摊铺时，表面上骨料离析比较严重，特别是螺旋布料器的两端。从摊铺现场观察分析，主要是因为摊铺厚度大、用料多，螺旋布料器不能为混合料布满，在螺旋布料器高速作用下，骨料分离并聚集到烫平板前，造成了表面离析。这也说明了摊铺机的送料能力与摊铺用料不匹配，其合适的摊铺厚度亦有待验证。

(5)机械设备利用率不高：DT-1600大厚度全宽度摊铺机自重达40 t，宽度达12 m，每变换一个工作点，均要将摊铺机拆卸后用专门的特殊车运输，然后拼装、调试才能重新进行摊铺作业。整个拆、装均要吊车配合，花费时间至少要2～3 d。对于广西喀斯特地貌山区来说，桥隧比例高(达30%左右)，每隔几公里或几百米就有一座隧道，设备调运频繁，造成了机械利用率不高。

综上所述，大厚度全宽摊铺施工工艺还存在不少问题需要解决，如机械设备的功能匹配等等。

3 对存在问题的思考

从现在全国推行标准化施工的形势来看，水稳基层大厚度全宽摊铺施工工艺还不能达到施工规范的质量要求，但有一些问题值得思考。

(1)设计方面。高速公路的施工标准化应该从设计方面抓起。设计单位应该考虑施工单位施工设备的状况及其特点，以及现有成熟的施工工艺进行设计，在确保施工质量的基础上，考虑将施工单位的机械设备的利用率提高，以利于施工标准化的实施，有利于节约社会资源。另一方面，设计单位应当考虑项目的地方材料供应情况，再进行设计路面结构，比如使用石灰石材料结构层不能过厚，使用砾石可适当厚一些，以达到保证质量、节约成本的目的。

(2)机械设备方面。在施工机械逐步国产化的今天，施工机械的研发应该考虑地区特点，设计和生产符合国情的系列产品。另一方面，生产厂家也应该对机械设备的性能进行试验测定，为设计单位提供技术参数，如上述设备的合适摊铺厚度、各种材料的碾压厚度等。从试验路段施工的情况看，机械的摊铺、碾压厚度应该在25～30 cm左右，基层、底基层共56 cm可以分为两层进行设计，从而节约施工机械使用成本，提高基层单层的受力性能。

4 结语

本文通过对大厚度水稳基层的试验路铺筑以及在施工中出现的问题进行探讨得出此类问题需引起业主、设计、施工等各参与方的重视，特别是业主方，应在设计阶段加强各方的协调与沟通，以使得项目的设计更加科学合理、节约社会资源、增加施工便利性，使标准化施工得到更广泛的推广。

[1]白建霞.关于水稳砂砾施工的几点注意事项[J].黑龙江交通科技，2015(1)：88-88.

[2]吴欲晓.水泥稳定碎石基层配合比设计及施工注意事项[J].北方交通，2013(6)：44-47.

Considerations on the Problems Existing in Full-width Construction Technology of Large-thickness Water Stabilized Base

LI Yang-lian1，QIN Yu2

(1.Guangxi Road & Bridge Construction Group Co.，Ltd.，Nanning，Guangxi，530001；2.Guangxi Guishan Expressway Co.，Ltd.，Du’an，Guangxi，530700)

Combined with the engineering practice of №B contract section of Guangxi Hechi-Du’an Expressway，this article introduced the one-time paving and rolling construction technology of large-thickness water stabilized base，and analyzed the existing problems and countermeasures during construction.

Large-thickness water stabilized base；Construction technology；Problem

李养廉(1974—)，工程师，主要从事工程管理工作；

覃 宇(1981—)，工程师，主要从事高速公路工程技术管理工作。

U

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.11.007

1673-4874(2016)11-0038-04

2016-10-22