水穩碎石基層在公路工程中的應用

周海旺溫州市交通規劃設計研究院永嘉分院，浙江溫州 325100

0 引言

水穩基層是廣泛應用于公路基層施工的一種半剛性基層結構型式。因具有良好的力學性能、板體性、水穩性、抗凍性和整體承載能力強等優點廣泛應用于道路基層中，在施工中因材料級配、水泥劑量，攤鋪碾壓、離析處理、成型時間及工后養護等較難控制，因此，對公路水穩碎石基層施工及施工過程中質量控制等進行分析具有重要意義。

1 工程概況及施工要求

上橋線是永嘉縣重要的網絡公路，起點橋下鎮鎮門口，終點橋下鎮露礁橋，路線全長約2.85km。現有公路等級為四級，設計行車速度20km/h，路基寬度8m，為水泥混凝土路面。隨著經濟的飛速發展，上橋線公路交通量急劇增加，以及自然老化；主要表現為裂縫、車轍、沉陷、坑槽、泛油、波浪、表面磨光、松散剝落等等病害，給沿線群眾的生產、生活和出行帶來很大的不便，需重新鋪筑。本期對上橋線進行大修，路線全長2.85km，新路面結構層采用瀝青路面+水穩基層。施工要求如下：對原有舊路面，一律擊碎（40cm以下碎塊達到75%以上），調平路基后，方可澆筑新路面；里程碑、百米樁在路面修復后，按原位設置；施工期間應做好環保工作，材料運輸應防止跑、冒、滴和揚塵；施工期間應做好交通組織工作，設置規范的施工標志，確保安全；其他未盡事宜按照公路施工規范執行。

2 水穩碎石基層混合料配合比設計

1）根據設計要求分別按4.5%、5.0%、5.5%、6.0%（外摻）水泥計量與規范中推薦的級配組成的集料摻配。

2）確定最佳含水量和最大干密度，本標段做了上述4組不同水泥計量的擊實試驗。

3）按本工程設計規定的壓實度98%分別計算不同水泥計量的試件的干密度。

4）每組水泥劑量按最佳含水量和計算得到的干密度重型擊實成型試件13個。

5）試件在規定溫度23±2℃下濕養護6d，浸水24h后進行無側限抗壓強度試驗。

6）按照公式R'=Rd(1 - 1.645CV)：計算試驗結果的平均值和偏差系數，選定目標配合比。最后確定本項目水泥穩定碎石基層的施工中水泥摻量為5.5%，最后確定其配合比為：水泥：碎石=5.5：100，最大干密度為2.306g/cm，最佳含水量6.29%。

3 試驗段

3.1 試驗段鋪設施工

材料配合比、含灰量、最佳含水量、最大干密度及7d無側限抗壓強度是否符合設計要求；通過試驗段檢驗人員分工是否合理，機械配備是否正確，機械狀態是否良好。同時對運輸能力、運輸路線、施工時間等做到初步統計；通過采集準確、有效數據，進一步明確最適宜的碾壓機械、最有效的攤鋪厚度、最經濟可行的壓實遍數、最佳含水量等，為正式施工提供依據；攤鋪機的排板、攤鋪速度是否合理，固定板和活動板配置寬度是否合適。

3.2 試驗數據收集整理

1）混合料配合比

水泥：碎石=5.5：100，集料的最大粒徑為31.5mm，集料壓碎值為18.3%，混合料的施工配合比和集料的級配經試驗段檢驗符合設計及規范要求。

2）混合料含灰量及含水量控制

混合料的含灰量為5.2%符合設計及規范要求；從攪拌廠出料到運抵工地攤鋪成型后，其含水量損失量約為0.5%左右；即混合料的出廠含水量應在5.6%左右。

3）填筑厚度及松鋪系數

水泥穩定碎石料的設計厚度為18cm，其施工時的攤鋪厚度應為22.5cm，其松鋪系數為1.25。

4）試驗段混合料強度

對試驗段混合料取樣進行7d無側限抗壓強度試驗，試驗結果強度平均值為6.35MPa，符合設計及規范要求。

5）碾壓遍數及壓實度控制

施工中混合料的初壓和終壓是為了保證水泥穩定碎石層平整度，其壓實度不作檢測；在復壓中每碾壓一遍進行壓實度和成型厚度檢測，在碾壓5遍后測的壓實度符合要求。

4 水穩碎石基層施工及質量控制

4.1 高程控制樁

高度及橫坡控制，在路肩的邊緣采用10cm×15cm×3cm的混凝土方塊作為高程控制點，每個點前后相距10m.每個高程控制點必須進行換手復測，確保標高無誤后，固定控制點。導梁支點立于控制點處，根據設計標高對導梁高度進行調整至符合要求。

4.2 拌和及上料

在拌和之前調試設備，使混合料的顆粒組成和含水量都達到規定要求。拌和時按照試驗確定的生產配合比進行配料，含水量要比試驗確定的最佳含水量高0.2%來補償運輸、攤鋪及碾壓過程中水分的損失；拌和過程中經常抽檢其含水量、灰劑量并及時反饋、調整，確保出料質量；拌和后的混合料要盡快運送到攤鋪現場，車上應覆蓋以減少水分損失；拌和的水泥穩定碎石混合料按要求進行取樣，測定含灰量是否達到要求；現場對混合料進行含水量快速檢測。卸料時嚴格控制卸料速度，做到卸料與攤鋪速度同步，防止離析。

4.3 攤鋪及整型

攤鋪時采用兩臺攤鋪機前后相距10m進行攤鋪；按照確定的松鋪系數連續地進行攤鋪。攤鋪機后設專人消除粗細集料的離析，對局部粗集料窩進行鏟除，并用新混合料填補。先右幅后左幅的次序進行攤鋪。在施工現場進行混合料攤鋪過程的含水量檢查。攤鋪時在每臺攤鋪機后面安排兩人負責消除粗集料離析現象，并用新拌混合料填補。攤鋪機在攤鋪水泥穩定碎石混合料時，根據其運輸能力采用了0.15km/h的低速度攤鋪。

4.4 混合料的攤鋪接縫處理

接縫有縱向接縫和橫向接縫兩種，當攤鋪機寬度足夠時，整幅攤鋪時不存在縱縫接縫問題。當攤鋪機的攤鋪寬度不足時，采用2臺攤鋪機一前一后同步向前攤鋪混合料，并一起進行碾壓，一般情況下以兩結構物間為一施工段落，避免橫向接縫。如有特殊需設置橫向接縫，將攤鋪機附近及其下面未經壓實的混合料鏟除，將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成一橫向垂直向下的斷面，攤鋪機返回到壓實層的端部，用木墊板墊至虛鋪高度，再攤鋪新的混合料，繼續下一步施工。

4.5 混合料的碾壓成型

初壓：采用輕型光輪壓路機以1.5～1.7km/h的速度錯1/3輪靜壓一遍后，根據測量結果拉線檢查高程，用3m直尺按照每100m2處測量平整度，經檢驗不合格的點立即用人工作局部修整，修整完畢再靜壓一遍后進入復壓階段。

復壓：遵循先輕后重，先低后高，先邊后中以及輪跡重疊的原則，由弱振到強振；采用壓路機弱振碾壓兩遍，強振兩遍，碾壓速度為2.0～2.5km/h，壓路機輪痕一般重疊0.3～0.5m。由現場試驗員進行監測密實度并記錄，前后兩次密實度進行對比，密實度呈上升曲線。第五遍碾壓結束后，密實度符合設計及規范要求。

終壓：壓路機以3.0～-3.5km/h的速度靜壓一遍。

搟光：采用膠輪壓路機碾壓至表面平整、密實、無明顯輪跡。每一區段碾壓結束后，及時檢查壓實度、含水量、厚度、平整度、頂面標高及橫坡等各項指標是否滿足設計要求。要求平整度不大于8mm，縱斷面高程：+5mm，-10mm；厚度-8mm，橫坡±0.3%。

5 結論

上橋線基層施工質量控制受到人員、機械、材料、氣候、工藝等多種因素的綜合影響。為確保工程質量，在工程勘探、技術設計、施工方案、工程管理等方面做到了精心設計，精心施工，精心管理，并根據當地的具體情況進行綜合性比較與分析、嚴格執行規范規定，控制各項技術指標，確保公路基層施工質量達標。

[1]JTJ057-94.公路工程無機結合料穩定材料試驗規程[S].

[2]JTJ034-2000.公路路面基層施工技術規范[S].

[3]錢進,王冠.水泥穩定碎石基層施工的質量控制要點[J].華東公路,2001,4.