水泥稳定碎石基层双层连铺施工在田湾核电道路中的应用

王守晔 肖波 王伟伟

摘要：田湾核电二期工程全厂室外道路路面基层包括底基层和基层两层水泥稳定碎石，底基层、基层施工通过采用双层连铺施工方法，可以有效改善兩层之间的结合状态，具有良好的整体路用性能，可以有效提高半刚性基层施工质量，同时也可以缩短养护周期及节约成本，缩短施工工期。

关键词：水泥稳定碎石；基层；底基层；双层连铺

引言

田湾核电二期工程全厂室外道路底基层、基层均采用水泥稳定碎石，现场工期紧张，若采用传统的施工方法，底基层至少需要养护7d后方可施工其上基层，难以保证施工进度满足工期要求。我部结合现场实际情况，经过工程公司、监理公司同意，采取底基层、基层双层连铺施工方法，通过本施工方法，在保证进度顺利进行的前提下，还使得施工质量得到大大提高，有效地改善了两层之间的结合状态，提高了路面结构的整体性，同时也节约了施工成本。

1概述

田湾核电二期工程全厂室外道路设计荷载等级为公路Ⅰ级，路面宽度分别为4m、7m。路面基层包括底基层和基层两层水泥稳定碎石，底基层为150mm厚4%水泥稳定碎石，压实系数≥97%，7天无侧限抗压强度≥2.0Mpa；基层为200mm厚6%水泥稳定碎石层，压实系数≥98%，7天无侧限抗压强度≥3.5Mpa，面积约20000㎡。为便于施工，优化施工工艺流程，保证施工质量，我部在征得工程公司、监理公司同意后，将底基层、基层均改为5%水泥稳定碎石，压实系数≥98%，7d无侧限抗压强度≥3.0MPa。

2双层连铺与单层摊铺施工工艺对比

2.1单层摊铺施工

按照传统施工方法，基层碾压成型后每层的摊铺厚度宜不大于200mm，底基层、基层总厚350mm，故需分层摊铺碾压；分层摊铺时，应在底基层养护7d后，方可摊铺其上基层。在基层施工前1～2h，需将底基层清理干净，并洒铺水泥或水泥净浆。

2.2双层连铺施工

底基层、基层碾压厚度均为175mm，在底基层碾压完成，经检测压实度≥98%后水泥初凝前立即进行其上基层摊铺、碾压作业。

双层连铺与单层摊铺对比具有如下优点：省去了底基层养护时间；节省了底基层洒水、覆盖等养护费用；减少了底基层、基层之间施工时间间隔内造成的层间污染，上下两层层间结合较好，提高了路面结构的整体性；裂缝大大减少，夏季温度较高，底基层暴露时间较长，施工时水分蒸发较快，极易产生干缩裂缝，而底基层、基层双层连铺，能够及时覆盖，减少水分流失，在很大程度上减少了裂缝；工作效率提高，加快了工程进度，缩短了工期。

3 配合比设计要点

3.1 原材料

3.1.1 水泥

由于底基层、基层采用双层连铺施工方法，从底基层加水拌和至其上基层摊铺碾压完成所需的时间较长，整个施工过程需在底基层水泥初凝前完成，因此，应选用初凝时间和终凝时间均较长的水泥。我部采用淮海中联水泥有限公司生产的P.O42.5水泥，满足水泥初凝时间大于3h，终凝时间大于6h且小于10h的要求。

3.1.2 碎石

水稳层的强度主要取决于碎石本身的强度、石料之间的嵌挤锁结作用以及水泥的稳定胶结作用。所选碎石应质地坚硬、耐久、洁净、干燥、无杂质、表面粗糙，最大粒径不得大于31.5mm，0.075mm以下颗粒含量不应大于5%。我部采用本单位砂石厂生产的碎石，碎石粒径为0～4.75mm（石屑）、4.75～16mm及16～31.5mm。

3.2 配合比设计

3.2.1 集料级配

级配的优劣直接影响水稳层的强度，良好的级配，能使集料排列紧密，形成较小的孔隙率，较高的密实度，同时可以减少水泥用量。我部在满足相关规范要求的基础上，经过多次试配，最终确定集料参配比例如下：16～31.5mm：4.75～16mm：0～4.75mm =25：40：35

3.2.2 混合料配比确定

确定集料级配后，选用水泥剂量。采用五种水泥剂量，通过重型击实试验确定各剂量条件下混合料的最佳含水率、最大干密度

根据标准击实试验结果确定的最佳含水率，在室内拌制水泥稳定碎石混合料，按98%的压实度要求制备混合料试件，在标准条件下养护6d，浸水1d后取出，做无侧限抗压强度试验

根据试验结果，在满足强度要求的前提下，选用水泥剂量时同时考虑材料的性质和压实效果，最终选用混合料的水泥剂量为5.0%。配合比设计结果见表4。

4 双层连铺施工操作要点

4.1 准备下承层

厂区内道路位置下方已经按厂区回填专项施工方案回填、压实，道路开挖至路面底面以下800mm，清除表面各类杂物及松散材料，重新压实，其上再分两层回填、压实，每层摊铺厚度400mm，填料粒径应小于100mm，要求各层压实度≥95%，经压实度经检测合格后方可施工其上的底基层、基层。

4.2 混合料拌和

每次开始拌和时要及时取样检查是否符合给定的配合比，正式生产之后，每隔2h测定一次含水率，每隔4h测定一次水泥剂量，并做好记录。

4.3 混合料装料、运输

根据工程量的大小和运距的长短，配备3台15t自卸汽车，自卸汽车装料前，应清理干净车厢，不得存有杂物；装料时，自卸汽车在出料口应前后移动，分三次装料，即按照车厢前、后、中的顺序进行装料，避免混合料离析；装料后，为防止水分损失过快及扬尘污染，应用篷布将车厢覆盖严密，直到准备卸料时方可打开。

自卸汽车要统一进行编号，每辆车离开搅拌站时，应有专人开具出场料单，并有具体的出场时间记录，若混合料从装车到运输至现场的时间超过2h，应作为废料处理。

4.4 混合料摊铺、碾压

摊铺、碾压是双层连铺施工工艺的重要施工过程，关系到整个施工工艺的成败。在底基层碾压完成并经检测符合要求后，立即进行其上基层摊铺，并碾压达到规定压实度；整个施工过程应在底基层水泥初凝前完成。以7m宽道路为例，我部结合水泥性能试验检测报告、运距、施工机械性能等，最终确定了双层连铺的容许延迟时间为3h～4h，一个工作段长度一般为80～100m。

厂区道路上各类检查井较多，不宜采用摊铺机等专业机械施工，我部在结合以往的施工经验后，采用人工配合反铲挖掘机进行摊铺作业。

4.4.1 摊铺

自卸汽车将混合料按一定间距卸在铺筑现场，反铲挖掘机初步摊平，接着人工配合反铲挖掘机找平。反铲挖掘机摊铺虽然便捷，但检查井及雨水口构筑物角落难以覆盖到，所以必须采用人工配合的方式。当摊铺长度达到80～100m时，应立即进行碾压，在完成第一个压实段后，应立即通过灌砂法进行压实度检测，并随压实前进而前进，检测频度不少于3次，检测压实度≥98%。在底基层压实约50m压实段时，应立即进行中边线的放样和挂线高程的测量工作，以便及时施工基层。基层摊铺同底基层。现场技术监督要根据摊铺的情况随时查看混合料的配合比、含水率及水泥剂量，如有不符及时反馈至搅拌站。

4.4.2 碾压

摊铺完成后，混合料的含水率满足要求时，应立即对水稳层进行全宽碾压。碾压应遵循“先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠”的原则进行。初压采用8t钢轮压路机静压2遍，复压采用22t钢轮压路机振动碾压不少于2遍，终压再用8t钢轮压路机静压不少于2遍；对于局部压路机不易压实的地方采用汽油冲击夯进行人工夯实。在直线段和不设超高的平曲线段，宜从两侧向路中心碾压，设超高的平曲线段，应由内侧向外侧碾压，且轮迹应重叠1/2轮宽。压路机前两遍的碾压速度宜为1.5～1.7km/h，以后宜为2.0～2.5km/h。碾压过程中，水稳层的表面应始终保持湿润，水分蒸发过快时，宜及时补撒少量的水，严禁大量洒水。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上掉头、小半径转向或急刹车，以保证水稳层表面不受破坏。碾压结束前，用平地机终平一次，終平时，应将局部高出部分刮除并扫除路外，对局部低洼之处，不再找补。

4.5 横缝设置

混合料摊铺时，应保持连续。若因故中断时间大于2h或当天工作段结束时，应设置横向接缝，其设置方法如下：人工将末端混合料整理整齐，紧靠混合料末端放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同，整平紧靠方木的混合料；方木另一端用钢钎固定；将混合料碾压密实；下次重新摊铺混合料之前，拔除钢钎，拆除端头方木，并将下承层顶面清扫干净。

4.6 养护

基层碾压完成，压实度经检测合格且外观满足要求后应立即进行覆盖养护，禁止隔天养护或工作日结束后才开始养护。采用两布一膜型复合土工膜（基层上方封层材料）覆盖洒水养护不少于7d，在此期间封闭交通，除小型车辆和洒水车外，禁止任何车辆通行，且速度不得超过30km/h。

5 施工效果评价

5.1 施工质量

5.1.1 压实度

施工过程中，采用灌砂法对压实后的底基层、基层进行了全面的压实度检测。分层检测压实度，结果均能满足压实度≥98%的要求。

5.1.2 现场取芯

为了解双层连铺后底基层、基层的整体性情况，在基层碾压完成养护7d后，对双层水稳层进行取芯调查，观察芯样效果。根据取芯情况，绝大多数芯样状况良好，呈现完整不松散状态。

5.2 进度

按传统的施工方法，底基层、基层应分层摊铺，且底基层至少需要养护7d后方可施工其上基层；而双层连铺施工，可省去底基层的养护时间，缩短了工期至少7d。

5.3 费用

双层连铺省去了底基层的养护工作，节约了底基层的养护费用。

6 双层连铺施工的可改进之处及改进建议

双层连铺存在时间跨度，要在底基层水泥初凝前完成基层施工，所以，该工艺受水泥初凝时间的长短影响很大。如果在水泥中添加缓凝剂来延长初凝时间，在其他条件不变的情况下，可以有效增加工作段的长度，进一步缩短工期。

7 结语

通过水泥稳定碎石底基层、基层双层连铺在田湾核电道路中的应用可知，双层连铺施工工艺与传统施工工艺相比，是一种新型的施工工艺，具有明显的优越性。在严格控制混合料、合理安排施工组织的情况下，连续摊铺两层是可行的，可在缩短工期的前提下，保证质量，降低成本。实践证明，该工艺有着较大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]CJJ 1-2008 城镇道路工程施工与质量验收规范

[2]JTG/T F20-2015 公路路面基层施工技术细则

（作者单位：中国核工业华兴建设有限公司）