公路改建工程水稳基层施工技术研究

刘婵娟

（元氏县交通局公路工程队，河北石家庄 051130）

1 工程概况

某公路工程设计为一级公路标准，路线全长9.6km，设计行车速度80km/h，原公路设计为双向4 车道，但由于城市经济的发展，现需要改扩建施工，将双向4 车道扩建为双向6 车道。改扩建后的公路采用水泥稳定碎石基层，其中底基层水泥稳定碎石含量4%，厚度26cm，基层水泥稳定碎石含量5%，厚度18cm。为确保改扩建公路水稳基层的施工质量，本文对该工程水稳基层施工技术展开研究。

2 公路水稳基层施工技术

2.1 施工准备2.1.1 机械要求

（1）本工程水泥稳定碎石基层施工采用的机械主要包括拌和设备、摊铺碾压设备、运输设备以及其他小型机械等。其中，拌和设备的产量不低于750t/h，设备具备5 个料仓和2 个容量100t 以上的水泥罐，料仓的料斗之间利用80cm 的铁挡板隔离开，同时设置10cm×10cm 的钢筋网，用以筛选粒径不满足要求的原材料，拌和设备配备有高精度的原材料称量仪器，可以实现原材料的精确计量。

（2）摊铺碾压设备包含摊铺机和压路机两种。其中摊铺机每个作业面使用2 台联合摊铺，这2 台摊铺机的功能一致，机械自带夯锤，熨平板摊铺前保持光滑直顺，机械的振幅与振动频率保持相同且均满足施工要求。此外，摊铺基层加宽段采用1台自动伸缩式摊铺机，机械的性能满足施工要求[1]；压路机采用振动压路机与轮胎压路机，振动压路机的激振力为40t，轮胎压路机的吨位在30t，每个作业面使用的碾压机械为5台。

（3）运输设备包括运输车与洒水车，其中运输车的载重为15t，使用自卸式运输车，车辆的卸车斗长度为5m，每个作业面安排25 辆；洒水车的载重为8t，其洒水方式为雾化洒水，每个作业面安排3辆；其他小型设备的数量满足施工要求且性能正常，所有机械使用前，大型机械需要组织联合试运行，小型机械检查使用性能。

2.1.2 材料要求

（1）水泥稳定碎石基层采用的原材料主要包括水泥材料、碎石材料以及水，本次施工水泥材料选择普通硅酸盐水泥，标号为42.5，水泥材料不得选用快硬、早强、结块变质的水泥，选择前要通过实验检查材料的性能，水泥强度、安定性要满足标准要求，水泥的初凝时间宜不低于3h，终凝时间宜不低于6h[2]。

（2）碎石选择反击式破碎机生产得到的碎石，碎石材料内部保持干净、无泥块、无杂物，碎石材料的粒径共分为4 个档次，分别为0～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～19.0mm、19.0～31.5mm，碎石的最大粒径不得超过31.5mm，碎石的压碎值宜不高于26%，针片状含量宜不高于20%，有机质含量控制在2%以内，硫酸盐含量控制在0.25%以内；此外，水泥稳定碎石混合料采用的水为干净的饮用水，水源确定后结合《公路工程水质分析操作规程》（JTJ 056－84）要求开展实验，检测结果满足规范要求即可。

2.1.3 场地要求

（1）水泥稳定碎石基层施工前要对底基层进行处理，首先在路基泄水槽预留开口并设置钢模板，模板宽度为5cm，目的是保持底基层湿润；然后培育基层外侧的土路肩，使其保持一定的密实度；最后将底基层表面的软弱点、杂物全部处理干净，使其具有规定的路拱后，利用土工布覆盖并洒水养护7d，养护完成后开始水稳基层施工，施工间隔不宜超过30d，否则需重新处理底基层。

（2）底基层养护后要进行测量放样，测量放样时每间隔20m 设立一处桩位，桩身采用水泥混凝土结构，尺寸10cm×10cm×150cm，桩位上标记有桩号、距离中线的距离，用于控制施工方向及进度，基层的施工高度利用钢绞线控制，钢绞线的直径为3mm，长度为300～400m，钢绞线的挠度宜不大于2mm，张拉力不低于1kN，测量放样结束后要对放样精度进行复测，准确无误后开展基层施工[3]。

2.2 施工要点

2.2.1 试验段施工

基层正式施工前要选取长度为200m 的路段开展试验段施工，试验段的施工由监理单位全程监督，其施工方案与正式施工基本一致，试验段施工过程中采用混合料级配、含水量、水泥剂量；摊铺时的铺筑厚度、摊铺速度；碾压时的碾压遍数、碾压方式、每遍碾压后的压实度变化等参数均要详细观察并记录，试验段施工完成后其施工质量须满足规范质量验收标准，检查合格后编写《试验段总结报告》并由监理单位确认无误后，方可正式施工。

2.2.2 拌和

（1）结合试验段中的相关参数开展混合料的拌和，本工程混合料拌和全部采用厂拌法，拌和机械使用前，要检查机械的性能并反复调试，满足混合料级配拌和要求后，根据设计的混合料配合比称取各类原材料，原材料拌和前需要对其含水量进行检测，然后根据材料本身的含水量以及运输距离、温度变化等信息，综合确定混合料拌和的用水量[4]。

（2）混合料拌和时根据配比要求按照顺序投放原材料，拌和时间持续60～90s，每盘混合料拌和完成后要开展筛分试验，筛分样本为随机选取，每盘混合料样品的选取长度不得小于1m，经筛分试验检测合格的方可运输至施工现场。此外，混合料拌和过程由专人负责全程监督，避免出现机械下料口堵塞、断料问题的发生，混合料出料时由机械配备的活门料斗出料，严禁采取自由跌落式卸料法。

2.2.3 运输

（1）混合料的运输采用自卸式运输汽车，卸料前要对车厢内部进行清扫、处理，保持车厢内部干净，卸料时采取三次卸料法，通过车辆的移动分次向车厢前、中、后位置卸料，采取此卸料方法可以有效避免混合料离析，卸料过程中车厢与拌和机出料后的高度越小越好，卸料后匀速运输至施工现场。

（2）混合料运输时拌和站同步出具发料单，发料单中明确运输车辆的出料时间、出料量、出料质量等情况，运送至施工现场后在距离摊铺机前方0.2～0.3m的位置停下，并由收料人员检查核对出料单，运输时间超出混合料初凝时间的作为废弃料，不得用于摊铺施工，合格的混合料由专人指挥负责卸料[5]。

2.2.4 摊铺

（1）混合料运送至施工现场后，开始水稳基层的摊铺作业，本工程基层摊铺采用2 台摊铺机联合作业，机械的型号完全相同，摊铺时前后距离控制在3～5m，机械的摊铺搭接宽度控制在10～20cm。摊铺过程中机械的摊铺速度、摊铺厚度、机械的振幅振频保持一致，摊铺速度控制在1.6～1.8m/min，摊铺过程中位于前方的摊铺机利用放样的钢绞线以及路中间的导梁控制高程，后方的摊铺机利用放样的钢绞线及路中的滑靴控制高程。

（2）水稳基层的摊铺宜一次完成，摊铺过程中不宜出现中断问题，如遇紧急情况中断摊铺时，中断时间≥2h 的需做接缝处理。为保证摊铺工作的连续性，基层摊铺中等待卸料的运输车数量应不少于3辆，以满足混合料的连续供应，摊铺时摊铺机的布料器在混合料中的埋入深度控制在2/3，以减少离析问题。针对机械无法摊铺的位置，或出现局部离析的位置，可采取人工摊铺处理的方式，人工摊铺中采用挂线法控制高程，并安排专业的检测人员负责检测摊铺厚度，避免影响基层整体摊铺质量[6]。

2.2.5 碾压

（1）水稳基层混合料摊铺成型后，立即开展碾压作业，碾压施工由低处向高处碾压，碾压时先稳压，再振压，最后静压，直至基层表面平整无轮迹。碾压施工由振动压路机与轮胎压路机组合完成，碾压时第1遍和第2 遍碾压速度控制在1.6km/h，之后碾压速度控制在2.0km/h，碾压方式、遍数、要求均与试验段保持一致，每段基层碾压长度控制在80m，压路机的重叠宽度为1/2的轮宽。

（2）碾压时水稳基层的表面要始终保持湿润，整个碾压作业在1h 之内完成，碾压过程中压路机不得在已完成碾压的基层表面掉头、急转弯、急刹车，如碾压时发现基层表面出现弹簧、松软问题，要及时上报至技术负责人，视情况制定处理方案，碾压后的基层表面要保持平整，无轮迹、隆起问题，每段基层碾压后要及时检测其压实度，压实度不满足施工要求的需要采取补压措施。

2.2.6 接缝处理

（1）水稳基层施工过程中如因摊铺中断，且中断时间2h 以上的需要设置横向接缝，同时每日施工完成后，其停止施工位置也需要设置横向接缝。因此，本工程水稳基层施工过程中要合理处置接缝，接缝设置时可利用6m 直尺检测水泥稳定粒料端部的平整度并划出切割线，然后根据划线位置将平整度不合格的粒料全部切除，切除的废料应全部清理干净并运送处基层施工现场[7]。

（2）恢复基层摊铺施工时，接缝位置要利用水泥浆横向涂刷，然后正常开始摊铺新的基层路段，碾压时由之前的碾压段向新摊铺段的基层推进碾压，接缝位置的碾压分为横向碾压和纵向碾压，待碾压密实后再开始新摊铺路段的正常碾压，横向接缝设置时需注意，其设置方向应与路中心垂直，底基层与基层接缝位置不得重叠，间距控制在1m以上。

2.3 质量控制要点

2.3.1 质量控制

（1）本工程水泥稳定碎石基层施工过程中要做好施工质量的控制工作，基层施工完成后首要检查基层外观，检查内容包括基层表面的平整密实情况、有无明显轮迹、是否存在混合料离析、拥包、坑槽等问题、接缝位置是否平整等，如发现存在明显的问题，需要及时返工处理，保证基层质量。

（2）除水稳基层表面质量控制外，还要对基层的性能进行控制，其控制内容主要包括基层的平整度、压实度、水稳基层的含水量、水泥剂量、基层强度、宽度、厚度、纵断高程等相关信息，其压实度、平整度、含水率、强度等参数的检测通过样品试验可精确获得，水稳基层的厚度、宽度、高程等可通过测量得知，水稳基层的水泥剂量可通过滴定试验确定，通过试验结果与设计标准的对比，控制水稳基层的施工质量，如检测不合格不得组织验收，需整改至合格为止[8]。

2.3.2 裂缝控制

水泥稳定碎石基层施工过程中容易发生裂缝问题，因此施工过程中要做好裂缝控制措施。首先可以控制原材料中细集料的用量，减少细集料的含泥量并严格控制基层混合料的含水量；其次应合理安排施工工序，基层施工完成后要开展养护作业，养护期间基层表面应始终处于湿润状态；最后要确保底基层表面不存在裂缝问题，底基层出现裂缝，可向上反射至基层，所以基层施工前针对底基层存在的裂缝可利用乳化沥青灌入处理，处理后在底基层表面铺设2m 宽的纤维网，再开展基层施工。

2.3.3 安全控制

本工程水泥稳定碎石基层施工中要做好施工安全的防护工作。第一，在混合料拌和施工时，拌和站需设立有专职安全员，同时健全拌和站机械的操作过程，保证拌和机械的操作安全；第二，施工前检查所有施工人员的相关证件，保证持证上岗，同时对施工人员开展安全交底工作，提升施工人员的安全意识；第三，拌和施工时混合料的拌和数量巨大，水泥管的重量较大，拌和站选取位置时要求地基承载力满足拌和施工的要求，保证拌和过程中的安全；第四，施工时做好安全防护工作，施工人员佩戴安全防护用具施工，施工现场严禁无关施工人员出入，机械运转时严禁人员上下机械。

3 结语

水泥稳定碎石基层具有强度大、性能强的特点，可以完全满足一级公路的使用要求，为保证水泥稳定级配基层的施工质量，施工过程中施工单位要精心组织好各方面的工作，合理安排施工工序，保证各个工序之间的有效衔接，施工完成后要及时检测其施工质量，以保证公路水稳基层的施工质量，保证公路的整体性能。