水稳层两次摊铺一次成型施工与质量管控

赖伟清，宋上校

(中国水利水电第五工程局有限公司第五分局，四川 双流，610225)

水稳层两次摊铺一次成型施工与质量管控

赖伟清，宋上校

(中国水利水电第五工程局有限公司第五分局，四川 双流，610225)

两次摊铺一次成型施工适用于工程工期非常紧张和水稳层施工过程中出现的缺陷处理。本文通过试验段(桩号：k1837+174～k1837+863)摸索出一套完整的施工工艺及相关的质量管控方法。水稳层两次摊铺一次成型作为一种特殊情况下新的基层施工工艺，通过与单层单独摊铺相比较，两次摊铺一次成型能满足工程快速施工，减少成本且路面整体性高的要求。

两次摊铺一次成型 基层施工 质量管控 水稳层

1 概述

水泥稳定级配碎石基层作为路面的主要承重层具有水稳定性好、承载力高、施工方法成熟以及经济等特点。但水泥稳定级配碎石摊铺速度慢，而且每层摊铺之间须有一定的养护时间，水稳施工还受天气因素影响较大，在雨季或多雨地区易造成工期拖延，路面质量下降的情况。由于泸州地区雨期时间长，在泸州G321线改建工程面临整体工期紧，前期工作面不足，后期不能够提供沥青工作面的情况下，研究琢磨怎样才能够既加快进度，又不影响路基质量，经过对剥刀田中桥至徐屋基大桥k1837+174～k1837+863段左右两幅次尝试与试验，从施工放样到摊铺碾压以及后期的养护、压实度和钻芯取样等试验数据分析，均符合设计要求及规范。发现采用比较新型的两层联铺的施工方法完全能够满足该工程的需要，并且也是摊铺技术方面的一个创新。

2 两次摊铺一次成型施工工艺

普通的水稳层施工方法是将两层或者三层水稳分别摊铺后压实，每经过7d的养护并且检测强度满足要求后方可铺筑面上一层，这种摊铺法使得两次摊铺时间加长，尤其是在工作面有限的情况下，会很大程度影响施工工期，与普通的单层摊铺碾压施工相比(其工艺流程见图1)，两次摊铺一次成型碾压施工(工艺流程见图2)不仅可以满足工程进度的要求，还可使水稳层形成一个完整的受力整体，大大提高基层的使用寿命。

图1 单层摊铺碾压施工工艺流程

2.1 准备下承层

水稳下承层表面应平整、坚实，无松散碎石料或污染物，无软基弹簧基础。下承层的弯沉、高程、横坡度、路面宽度等各项指标均应满足设计及规范要求。

图2 两次摊铺一次成型碾压施工工艺流程

2.2 施工放样

在放点之前先对全部要施工的区域加密点、水准点复测，再对施工段中线和边线放点，一般直线段10m～15m一个桩，平曲线段5m～8m一个桩，水准或者全站仪放好高程后，根据试验段确定的松铺系数计算松铺厚度，再挂高程控制线。

2.3 混合料的拌合及运输

混合料的运输车辆吨位宜大于20t但不超过35t，料车吨位轻不但影响摊铺时间与摊铺质量，还会增加运输成本；太重会对下承层造成一定的损坏，摊铺面不平整，导致摊铺的水稳面架构不完整，易损坏。如果环境温度过高，应将水稳料快速运至摊铺现场，并且运输途中覆盖薄膜，以防止水分流失严重。如水稳料运输途中车辆故障而延误，应尽快处理，但如果超过水稳料初凝时间，则该混合料应予以废弃。

2.4 摊铺与碾压

各项工作准备好便可摊铺。首先是平地机摊铺底基层，运料车将料运输至指定位置后卸料，平均30m一次用平地机整平，然后摊铺第二段，在第二段摊铺过程中对第一段进行碾压，以保证基层摊铺时摊铺机行走和因为摊铺过厚而无法压实问题。如果环境温度过高，气候干燥，混合料的水分蒸发快或者施工原因摊铺底基层速度过慢，则下层水稳的摊铺应适当缩短。两段都整平碾压后经检测压实度合格便可进行基层的摊铺。摊铺基层前应适当地对底基层表面做拉毛处理，如有必要可撒适量水泥浆。基层使用摊铺机摊铺，摊铺机能够保证较好的平整度以及横坡度，根据摊铺机型号的不同行进速度是不同的，保证摊铺的面平整，夯锤能够连续夯实水稳面即可。现场应有专人管理指挥倒料，观察水稳料，以防止水稳料过干、水泥漏加或者有大量离析的情况出现，一经发现应立即予以废除并立即反映至拌合站。在碾压水稳面之前，摊铺机后应专设4人消除粗细集料离析与摊铺面不平整现象，严禁人工薄层补贴。基层摊铺一般30m～50m即可碾压，碾压时水稳料的含水量应为最佳含水量，碾压后检测压实度，检查压实度满足规范要求98%后停止碾压。雨天和夏季高温天气，碾压的方案应做适当调变，保证水稳面的碾压质量符合规范要求。

施工中应注意以下问题：

(1)平地机摊铺底基层不宜过长，控制在60m范围内为宜，以免由于底基层的摊铺长度过长而基层施工速度不能跟上，使得上下摊铺时间间隔太大，底基层达到初凝期，当基层碾压时会破坏已结硬水泥胶凝作用，使得整个水稳结构层强度大大下降，整体质量大打折扣；

(2)摊铺机料斗前应有专人看护，保证摊铺机行走路道平整，无堆积水稳料，从而保证摊铺的平整度；

(3)禁止在已碾压完成并形成的基层上调头、刹车，以保证基层的平整度；

(4)摊铺机行走要尽量匀速且少收料斗，可以减少集料离析现象。如果摊铺过程摊铺机或者料车故障导致水稳初凝，此时应设置施工缝后重新开始摊铺；

(5)水泥稳定级配碎石在配料时应满足“三个减少”：满足水稳层设计强度时减少水泥用量；减少水泥用量同时减少细集料和矿粉用量；依据适时天气情况减少含水量从而达到减少水稳层混合料的收缩性；

(6)松铺系数应适时(天气因素、骨料原因等)微调，高程、横坡也应定时检查。

2.5 施工横接缝处理

每天施工结束后，基层与底基层的施工缝留在同一横断面。接缝处修理平整，下次摊铺打扫干净后喷洒水泥浆再摊铺水稳，以便更好地衔接。在实际施工过程中会犯的错误是施工缝基层与底基层不在同一横断面，这样的后果是底基层水稳凝固但未达到设计强度，这种情况下再摊铺会导致下次摊铺时反复碾压将底基层搭头震散，严重影响水稳层整体结构稳定性。

横缝的设置顺序：人工整平水稳层摊铺“端头”，紧靠方木(方木的厚度应该与水稳层厚度齐平，宽度与路面宽度相同)，方木后面用沙袋阻挡，压路机碾压到端头位置处时方木不往后移动即可。

(1)将剩余未碾压水稳面碾压完成；

(2)重新开始摊铺之前，清除残留污染物并喷洒水泥浆后重新开始摊铺；

(3)按照已有施工流程，进行下次摊铺。

2.6 质量检测

k1837+174～k1837+863段完成后进行质量检测，检测采取钻芯取样，结果显示芯样是完整的，且压实度满足设计规范要求。通过弯沉车的检测，基层弯沉结果也满足设计及规范要求。

2.7 水稳养生与交通管制

2.7.1 水稳养生

水稳摊铺碾压完成后经检测压实度符合设计要求后，应安排专人养护(土工布为宜)，覆盖土工布2h后，用洒水车喷洒水保湿养生，洒水车喷洒时必须使用喷雾式喷头，不得使用高压喷头，以免冲坏已成型水稳面，正常每天洒水4～6次，具体洒水次数应根据天气和温度实际确定。整个一周的养生期要保证水稳面水润，合理养生既是保证水稳强度的需要，更是避免及减少干裂缝的有效措施。

2.7.2 交通管制

水稳养生龄期不得少于7d，养生期间除洒水车外应封闭交通，如特殊原因不能完全封闭交通，应采取措施，限重限速，保证水稳层不被压坏磨耗。

3 两次摊铺一次成型施工质量管控

3.1 对材料的要求

水泥、集料、水是水稳混合料的主要材料，想要控制材料的质量就必须加强各类原料的料源控制，并在拌料过程中应该常抽检，确保骨料质量。

3.1.1 水泥

作为集料的稳定剂，在施工中应选择抗折强度大的水泥。应选择初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜大于6h)的水泥。不应使用快硬水泥、早强水泥和受潮变质的水泥。宜选择水泥强度为32.5级或42.5级的水泥。

3.1.2 石料

水稳层的整体强度主要依靠骨料本身的强度、骨料之间的嵌挤作用、以及水泥材料的胶凝作用而形成。对于不同等级公路，不同类型的稳定土类型都有不同的指标。

3.1.3 水

尽可能选择干净无污染的水。

3.2 配合比设计

3.2.1 集料配合比设计

水泥稳定级配碎石一般有骨架密实性结构、悬浮密实性结构，按照设计要求配置相应的集料，现场与冷拌站保持联系，如果出现粗集料或者细集料过多或者离析严重，应立即沟通查看原因，适当时候应调整配比。

3.2.2 水泥剂量确定

水泥剂量一般情况选用3%～5%(最大不能超过6%)，混合料中水泥含量提高，基层的强度也应相应提高，水稳层的刚性变大脆性提高，并易出现干缩裂缝现象。水泥剂量确定顺序为：

(1)按照设计规定压实度计算不同水泥剂量的试件应有的干密度；

(2)按照最佳含水量和所得的干密度值制备试件；

(3)将试件在固定温度下保湿养生6d，并在浸水24h后按规范要求进行无侧限抗压强度试验；

(4)采用厂拌法施工，现场实际的水泥用量宜比试验室配合比大0.5%。

3.2.3 含水量的确定

取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的最佳配合比，按规范要求按重型击实法确定最佳含水量。若含水量过大则会出现弹簧、翻浆现象，也会增加水稳料的干缩性，从而易使结构产生干缩裂缝；如含水量偏小，则混合料易松散，很难碾压成型，并随着碾压遍数增加会更松散，检测密实度和强度无法达标。通常情况下混合物的含水量在拌合时宜比最佳含水量大1%左右，用以弥补运输过程和摊铺过程水稳料水分的流失。

3.3 混合料拌合

水泥、集料搅拌的质量直接影响成型后的水稳层强度及稳定性，为保证质量应选择场拌法拌制水稳混合料。

(1)冷拌站的出料仓必须配备活门漏斗，不得采用直接跌落成堆的出料方式。从漏斗出料直接装车，装车分三次装，前后移动，上面再装一次，类似金字塔内类型，这样装车能有效避免骨料离析；

(2)冷拌站要与施工现场保持必要联系，以便于发现问题及时沟通调整，施工指导拌料。

3.4 施工过程中质量控制

(1)严格检验进场材料，检验频率应达到100%，每天正常施工时都应对原材料进行筛分，对含水量抽检不少于2次，用以随时调整混合料配比与标准配合比接近；

(2)开始施工前，进场的全部原材料与配合比必须经过监理批复同意；

(3)为控制水泥剂量，必须绘制水泥剂量标准曲线以指导施工；

(4)铺筑底基层时含水量宜略低于最佳含水量，铺筑基层时含水量宜稍大于最佳含水量，两次摊铺一次成型施工从开始到完成不宜超过水稳的初凝时间；

(5)按照每天正常施工进度，当天施工完成前需完成下次摊铺所需要工作面的准备工作，避免次日因天气原因、测量原因、钢线等因素不能正常放线施工耽误工期；

(6)冷拌站拌混合料时，应适时检查水泥含量和水的使用量，以便及时调整水泥和水含量到最佳状态；

(7)雨天或者气温低时必须停止施工。

4 结语

作为新的水稳层施工技术，短时间可能不会被广泛应用，但两次摊铺一次成型的施工工艺可以在特殊情况下(如工期非常紧张、施工过程中的缺陷处理)起到重要作用。这种施工方法相比分次摊铺路面结构层整体性更好，相信随着技术的发展，该技术会慢慢被大多数工程人所应用。国道321线改建工程已在2016年6月底通车，运行大半年整个路面非常好，未出现质量问题。

〔1〕JTGE42-2005.公路工程集料试验规程[S].北京：人民交通出版社，2005.

〔2〕JTJ034-2000.公路路面基层施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000.

〔3〕代 波.路面水泥稳定碎石基层材料分层摊铺整体压实成型技术研究[J].公路,2010(6)∶144-146.

〔4〕平国超.水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工工艺与质量控制[D].河北：河北工业大学，2013.

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U416.1

B

2095-1809(2017)02-0058-04

赖伟清(1977-)，男，江西万安人，四川泸州纳溪至泸县一级公路改建工程项目总承包部项目副经理，工程师，从事公路工程施工技术和管理工作；

宋上校(1991-)，男，陕西咸阳人，泸州G321线改建工程工程部技术员，从事公路工程施工技术和管理工作。