大厚度水稳碎石基层施工质量技术控制措施研究

朴龙燮

（延边公路工程质量监督站，吉林 延吉133000）

1 引言

水泥稳定碎石应用于公路半刚性基层的结构中，因其良好的整体性、水稳性、抗冻性，以及就地取材、施工方便、早期强度高、承载力大，技术成熟等特点，越来越多的国家将其广泛用于高等级公路基层【1】。

2 大厚度水稳碎石基层施工工艺流程及质量控制要点

为了充分发挥稳定土拌和站和摊铺机的生产效率，提高机械设备使用效率，加快工程进度，充分发挥路面工程大规模机械化施工作业的优势，使整个施工作业流程的各个环节工作效率都得到提升，同时使设备使用费和转运费用以及养护费用较大减少，节约了施工成本。

大厚度施工主要工序流程为：下承层验收合格→施工准备→测量放样→拌和（试验）→运输→摊铺→碾压→接缝处理→现场检测→养护→中间交工检测→开放交通。工序流程中的碾压工艺是经过试验路段施工得出并经大规模推广应用检验，压实厚度28cm 时即松铺厚度36.0cm 达到规定压实度条件下较为经济的组合方案，碾压工艺的重点是注意大功率超重压路机在碾压过程中的前进、后退和不同碾压遍数等时机的发动机转速调整。

当松铺厚度超过36.0cm 时，需要相应调整机械设备配套和组合方案，比如，采用更大生产能力的水泥稳定粒料拌和设备或者增加一套拌和设备，加强运输力量，使生产能力、运输能力与摊铺能力相适应，现场摊铺作业能够匀速、持续、稳定进行，保证摊铺质量，减少平整度缺陷和因生产能力不足导致停工待料产生施工接头；增加大功率超重压路机，以保证碾压速度与摊铺速度保持一致，并确保压实度达到规范规定值的要求，保证工程质量。只有使生产、运输、摊铺、碾压等各方面能力相适应，检测、养护和后续工序紧密衔接，才能确保工程质量，达到加快生产进度、降低消耗、节约成本的目的【2】。

3 大厚度水稳碎石基层施工准备

3.1 大厚度下基层施工

如果经历雨雪等不利天气，需对局部软弹部位进行翻晒后复压、对填料进行改性或是换填处理，处理完毕后须严格按照施工工艺要求进行复压。施工前对上路床顶进行复压，同时向监理工程师申请验收，合格后进入下一道工序。如果上路床验收后放置时间较短，且在进行大厚度下基层施工前未下雨，可以只进行复压即可【3】。如果上路床验收后放置时间较长，期间并经历持续高温，需要对上路床均匀洒水湿润后进行复压。根据规范要求，必要时，需对上路床重新进行回弹弯沉值检测。

3.2 大厚度上基层施工

施工前对下基层顶面进行清理，如上基层和下基层施工时间间隔较长，需要对下基层顶面进行人工或机械清扫并洒水湿润，对局部污染严重的部位以高压水车配合人工进行清洗，遇有局部松散的表层将其清除。同时，在施工前需要在下基层顶部均匀洒布水泥浆增强层间联结。

3.3 测量放线

1）路基中线的放样：采用全站仪放样，放样轴线偏差控制在20mm 以内。

2）高程：测量下承层同一断面左、中、右3 个点的高程，控制摊铺高程。

3）摊铺线的放样。

摊铺机挂双线进行全宽度大厚度施工控制摊铺线分宽度边线（一般为料位线）、行走线及纵坡高程导向线。

高程即纵坡的导向线一般布置在宽度边线以外50cm，挖方需设在边沟内侧。在摊铺段每10m 设1 个基准杆，超高段在变坡点处均需钉桩控制。

4）线形控制。半幅路基划4 条石灰线，分别为宽度边线和左侧及右侧行走线进行施工质量技术指标的精准控制。

3.4 配合比设计

主要材料：水泥稳定粒料半刚性基层材料主要是水泥、碎石、水、粉煤灰等。

3.4.1 原材料的优选

水泥：水泥材料的选择是保证半刚性基层强度和结构完整性的关键。应根据施工工地的地理位置和周边生产厂家的分布，同时考虑到各生产厂家所生产的产品和供应能力等，通过对多个品牌的水泥进行测试，选用水化热低、凝结时间长即初凝时间在4～6h、体积变化小并且具有缓凝和微膨胀效果的水泥为佳，能够显著提高基层材料的抗裂性能；建议与粉煤灰联合使用，采用水泥粉煤灰稳定粒料施工半刚性基层，以减少水化热，减少收缩裂缝和温度裂缝等质量缺陷，其他物理化学指标满足国家标准。

集料：粗、细集料的选择，在满足规范质量要求的前提下，遵循因地制宜、合理取材、节约投资的原则，对沿线各石料厂生产的集料进行充分分析后，经试验各项技术指标均符合要求，方可以采用。选用含泥量小、密度大、吸水率小、压碎值小、针片状少的集料,根据JTG/T-F20—2015《公路路面基层施工技术规范》规定。单个颗粒的最大粒径应不超过31.5mm。

粉煤灰：粉煤灰的0.3mm 筛通过率≥90%，0.075mm 筛通过率≥70%，含水量≤35%，烧失量＜10%，比表面积≥2 500cm2/g。在实验成功的基础上可以采用细度较粗的粉煤灰以及灰渣。

水：路面基层与底基层用水和养护用水，一般应采用人、畜能饮用的水，如非要采用其他用水时，必须符合规格或设计文件的要求

3.4.2 混合料组成设计

根据JTG/T-F20—2015《公路路面基层施工技术规范》技术要求，首先进行混合料级配设计，通过级配的合理调整，尽可能采用骨架密实型结构。

3.4.3 确定最大干密度和最佳含水量

对混合料进行重型击实试验，确定混合料最佳含水量和最大干密度，在满足施工需要的前提下，降低单位用水量，增加粗集料的相对含量。

3.4.4 强度试验

根据确定的最大干密度和最佳含水量，试配不同的水泥剂量进行无侧限抗压强度试验，根据设计文件对结构层强度的要求，选择合适的水泥剂量，在保证达到设计强度的前提下，尽量减小水泥剂量。

3.4.5 确定施工配合比

通过上述步骤确定试验室配合比，报监理工程师批准后，以标准配合比作为工程施工质量控制的依据，用于施工时，应提前进行施工配合比调整，以使施工配合比尽量符合或接近标准配合比设计的各项参数值。

3.5 施工安全和交通管制

对准备施工作业的部位实行交通管制，在拌和场区、道路岔口、交叉作业部位、施工现场等重要部位设置鸣笛、限速、限高、禁行、转向等安全警示和标识标牌，安全员应沿途巡视，及时发现并消除安全隐患。对于存在重大安全隐患的路段封闭交通，若不允许封闭，必须设置专人进行交通管制。

4 大厚度水稳碎石拌和质量控制

4.1 拌和设备

水泥稳定土拌和站设备必须性能好、可靠性高，检测场内各种集料的含水量，计算出当天的生产配合比。

4.2 生产配合比质量控制

生产时，必须对各个集料斗进行巡查，及时清除杂物和大块石；对细集料口进行疏通，保证其均匀不间断下料，确保配料的精度。

4.3 运输

根据施工需要混合料的运输应选用载重量250kN（25t）以上的自卸车，车厢长、宽和底盘高度与摊铺机匹配，运输能力必须大于拌和站生产能力及摊铺机的摊铺能力。运输车辆配置数量按照拌和场内应有5 台车等待接料，摊铺机前应有5台车等待卸料，途中每1km 应有1 台车运输、1 台车返回、再考虑3 台车辆备用进行估算。

5 大厚度水稳碎石施工质量控制

5.1 摊铺

摊铺大厚度基层松铺系数需要根据碎石品种和级配组成，经过铺筑试验路段进行确定，通常为1.25～1.30。摊铺速度宜控制在1.5～2.0m/min，待摊铺机前备有5 车摊铺料时，开始进行摊铺作业。

5.2 碾压

采用大厚度摊铺施工，为保证大厚度摊铺碾压密实度，使用超大激振力，振幅及频率无级可调的YZ32 压路机。静碾时，轮迹应重叠1/3；振动碾压时应重叠250～350mm。

5.3 养护及交通管制

在碾压完毕后立即采取交通管制，并用土工布覆盖，进行洒水养护且养护期不少于7d。

6 结语

随着施工机械化程度的提高和施工速度的加快，水泥稳定碎石施工事先和事中控制显得尤为重要，否则，将带来一定的经济损失，给实体造成一定的质量隐患。本研究提出的控制要点和控制措施是与当时施工技术条件相对应的，随着原材料质量、机械化程度、施工经验等方面的变化，可能会提出不同的控制要点及控制措施。今后，类似工程中的质量控制关键如下：

1）配足工程施工需要的人力资源及各类设备，满足整个工程施工的需要。

2）测量人员要严格执行复核制度、交底签认制度、向监理工程师报批制度。

3）做好材料进货的检验和标识，材料的质量记录和资料的整理与保存工作；做到产品合格证、验收单、试验报告等单据齐全，确保资料的完整性和可追溯性。

4）现场压实度的检测和外观质量。根据JTG 3450—2019《公路路基路面现场测试规程》，采用灌砂法对碾压完毕的段落进行压实度检测，由于是采用大厚度施工，使用φ200mm 灌砂筒。检测频率按照JTG F80-1—2017《公路工程质量检验评定标准》和JTG/T-F20—2015《公路路面基层施工技术规范》规定办理。

含水量的控制：确定拌和用水时应扣除集料中的天然含水量，施工中分别在摊铺现场和拌和场取样，采用微波炉烘干后进行检测，或使用浓度99.7%的无水乙醇燃烧进行检测，混合料含水量超过最佳含水量±1%的范围时应进行调整。

水泥剂量的控制：采用EDTA 测量方法，对全过程的水泥剂量进行跟踪检测。