水泥稳定碎石基层双层连铺施工技术现场试验研究

郭海波

（中铁十八局集团市政工程有限公司 天津 300000）

山东京沪高速公路济南至乐陵段路面四标水稳碎石基层工程施工中，因为工期紧，路基交接段落少且不连续，再加上当地水资源匮乏，按照常规工艺施工，不利于上、下基层两个工作面单独摊铺、养生。因此，通过对水泥稳定碎石混合料不同的成型延迟时间对强度的影响试验，确定双层连续摊铺各项技术指标，为后续全面基层施工提供技术支持。

1 工程概况及试件制备

济南至乐陵高速公路LMSG04标段位于商河县和临邑县境内，设计起讫桩号为K65+225～K82+850，合同段共计里程17.625 km，线路总体走向为南北向。本合同段主线及互通立交主线、匝道路面设计厚32 cm水泥稳定碎石基层（上、下基层各16 cm），面积为541 178.74m2。

拟开展水泥稳定碎石基层两层连铺施工试验段落为：K176+300-K176+420段右幅，长120 m，该段属于LMSG4-1-5-2、3（K76+199.2-K78+990）分项工程，厚度为16 cm+16 cm，宽度为15.4 m。

在双层连续摊铺施工前，首先进行水泥稳定碎石混合料的成型时间对成型试件强度的影响试验，水泥稳定碎石混合料成型试件时间（从加水拌和到试件成型）分别按 1 h、2 h、4 h、5 h，按规定的条件养生。

2 材料性能及配合比

（1）水泥：采用山东东华水泥有限公司淄博万华分公司生产的P.C32.5的散装水泥，经检测初凝时间约300 min、终凝时间约415 min。

（2）集料：采用章丘碎石厂生产的各种粒径的碎石，最大粒径不超过31.5 cm，压碎值不大于30%，细集料采用石屑。水泥稳定碎石混合料集料的颗粒组成符合要求。

（3）拌合水：采用饮用水，性能指标符合技术规范的有关规定。

（4）配合比：碎石：水泥=100:4.5。

3 双层连铺质量控制要点

（1）工程技术人员应在开始拌和前，检查料场内各材料的含水量，计算当天的施工配合比，外加水与天然含水量之和要比最佳含水量略高，并根据天气、气温、早中晚等具体因素适时调整加水量。

（2）摊铺过程中应严格控制基层厚度和高程，确保横坡度满足设计要求，为确保摊铺的平整度摊铺机在进行摊铺时应严格控制摊铺速度，匀速连续摊铺，严禁忽快，忽慢。

（3）现场施工人员认真检查摊铺的均匀性，对局部出现的蜂窝现象及时进行处理。

（4）紧跟碾压区进行自检，自检合格，立即报检验收，进行下步施工。合理组织施工秩序，增加施工效率，缩短循环时间。

（5）水泥稳定碎石基层的压实度经检查合格后，应及时覆盖养生，严禁水泥稳定碎石基层暴露。

4 双层连铺与养生试验要求

4.1 双层连铺试验要求

双层连铺时，下基层摊铺机摊铺、压实2 h以后，开始上基层摊铺作业，摊铺上基层时，标记自卸车的车轮位置。

4.2 养生试验要求

（1）碾压完成检测合格后采用透水土工布覆盖2 h后，进行保湿养生，养生期限为7 d。

（2）采用洒水车洒水养生，洒水车的喷头用喷雾式，湿润而不积水为原则，每天洒水次数视天气而定，整个养生期间始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。

（3）养生期间，封闭交通，除洒水车外不得通车。

5 试验段施工及质量检测

5.1 试验研究目的与控制标准

双层连续摊铺试验的目的是在满足各项控制指标的前提下能加快工程进度，节省施工成本。为此需要重点研究如下几个方面：

（1）在摊铺上基层时，对下基层扰动破坏的程度。

（2）上基层摊铺完毕后，经过扰动或破坏的下基层各项指标能否满足规范与设计的要求。

（3）下基层摊铺完毕后立即摊铺上基层，下基层没有进行养生，是否会引起下基层的强度不足。

（4）7d验收时能否钻出完整合格的芯样。

针对以上几方面需研究的问题，制定了如下试验控制标准：

（1）双层连续摊铺与单层摊铺段使用的混合料各项指标是相同的。

（2）尽量选用两个路段相邻且施工时间相近，要避免由于环境因素造成混合料含水量不一致。

（3）两种摊铺工艺采用相同的碾压方式和机械设备，保证压实度是一致的。

5.2 试验段施工方法及检测结果

选取K182+340-K182+600段右幅为单层摊铺段落，选取K176+300-K176+420段右幅为双层连铺段落，水泥稳定碎石混合料含水量为5.2%，水泥掺量为4.5%。

在养生7 d后，对扰动最大处进行的钻取芯样，所取芯样均有不松散。芯样测试结果和外观描述分别见表1和表2。

表1 单层摊铺下基层芯样测试结果

表2 双层连铺下基层芯样测试结果

由表1和表2中测试数据结果可知：

（1）双层连铺的下基层和单层摊铺的下基层芯样强度检测结果相差不大，且全部合格。

（2）不同摊铺工艺中芯样均有不松散，个别芯样有缺边，但均符合设计要求。

（3）标记处（自卸车扰动处）与正常段落的芯样无区别。

6 结 论

（1）通过试验段试铺及检测结果初步可认定，下基层摊铺2 h内连续摊铺上基层是可行的，芯样强度和芯样状况都符合规范和设计要求，在车轮扰动标记处芯样强度也满足设计要求。

（2）采用单层摊铺施工技术时，下基层摊铺完毕后，需要养生7 d，然后钻芯取样验收合格，方可进行上基层摊铺；采用双层连铺施工技术时，下基层摊铺一定长度后，然后上基层摊铺紧跟。由此可见，采用双层连铺施工工艺可节省7 d养生时间，使工期明显缩短。

（3）双层连铺施工技术不需要支付下基层养生费用，按照施工现场的基层工程数量，养生费用按1元/m2计算，至少可以节省541 178元。此外，双层连铺施工技术科大大节省了模板倒运费用。

（4）双层连铺技术极大地减少了施工间隔造成的下基层接触面间的污染，可使上、下两层粘结较好，可形成板体结构整体性更好。

（5）由于夏季温度较高，基层施工时水分损失较大，极易产生干缩裂缝。由于双层连铺施工及时覆盖下基层减少水分流失，所以双层连铺施工的水稳基层较单层摊铺的水稳基层的裂缝减少明显。