水泥穩定碎石基層雙層連鋪施工技術現場試驗研究

郭海波

（中鐵十八局集團市政工程有限公司 天津 300000）

山東京滬高速公路濟南至樂陵段路面四標水穩碎石基層工程施工中，因為工期緊，路基交接段落少且不連續，再加上當地水資源匱乏，按照常規工藝施工，不利于上、下基層兩個工作面單獨攤鋪、養生。因此，通過對水泥穩定碎石混合料不同的成型延遲時間對強度的影響試驗，確定雙層連續攤鋪各項技術指標，為后續全面基層施工提供技術支持。

1 工程概況及試件制備

濟南至樂陵高速公路LMSG04標段位于商河縣和臨邑縣境內，設計起訖樁號為K65+225～K82+850，合同段共計里程17.625 km，線路總體走向為南北向。本合同段主線及互通立交主線、匝道路面設計厚32 cm水泥穩定碎石基層（上、下基層各16 cm），面積為541 178.74m2。

擬開展水泥穩定碎石基層兩層連鋪施工試驗段落為：K176+300-K176+420段右幅，長120 m，該段屬于LMSG4-1-5-2、3（K76+199.2-K78+990）分項工程，厚度為16 cm+16 cm，寬度為15.4 m。

在雙層連續攤鋪施工前，首先進行水泥穩定碎石混合料的成型時間對成型試件強度的影響試驗，水泥穩定碎石混合料成型試件時間（從加水拌和到試件成型）分別按 1 h、2 h、4 h、5 h，按規定的條件養生。

2 材料性能及配合比

（1）水泥：采用山東東華水泥有限公司淄博萬華分公司生產的P.C32.5的散裝水泥，經檢測初凝時間約300 min、終凝時間約415 min。

（2）集料：采用章丘碎石廠生產的各種粒徑的碎石，最大粒徑不超過31.5 cm，壓碎值不大于30%，細集料采用石屑。水泥穩定碎石混合料集料的顆粒組成符合要求。

（3）拌合水：采用飲用水，性能指標符合技術規范的有關規定。

（4）配合比：碎石：水泥=100:4.5。

3 雙層連鋪質量控制要點

（1）工程技術人員應在開始拌和前，檢查料場內各材料的含水量，計算當天的施工配合比，外加水與天然含水量之和要比最佳含水量略高，并根據天氣、氣溫、早中晚等具體因素適時調整加水量。

（2）攤鋪過程中應嚴格控制基層厚度和高程，確保橫坡度滿足設計要求，為確保攤鋪的平整度攤鋪機在進行攤鋪時應嚴格控制攤鋪速度，勻速連續攤鋪，嚴禁忽快，忽慢。

（3）現場施工人員認真檢查攤鋪的均勻性，對局部出現的蜂窩現象及時進行處理。

（4）緊跟碾壓區進行自檢，自檢合格，立即報檢驗收，進行下步施工。合理組織施工秩序，增加施工效率，縮短循環時間。

（5）水泥穩定碎石基層的壓實度經檢查合格后，應及時覆蓋養生，嚴禁水泥穩定碎石基層暴露。

4 雙層連鋪與養生試驗要求

4.1 雙層連鋪試驗要求

雙層連鋪時，下基層攤鋪機攤鋪、壓實2 h以后，開始上基層攤鋪作業，攤鋪上基層時，標記自卸車的車輪位置。

4.2 養生試驗要求

（1）碾壓完成檢測合格后采用透水土工布覆蓋2 h后，進行保濕養生，養生期限為7 d。

（2）采用灑水車灑水養生，灑水車的噴頭用噴霧式，濕潤而不積水為原則，每天灑水次數視天氣而定，整個養生期間始終保持水泥穩定碎石層表面濕潤。

（3）養生期間，封閉交通，除灑水車外不得通車。

5 試驗段施工及質量檢測

5.1 試驗研究目的與控制標準

雙層連續攤鋪試驗的目的是在滿足各項控制指標的前提下能加快工程進度，節省施工成本。為此需要重點研究如下幾個方面：

（1）在攤鋪上基層時，對下基層擾動破壞的程度。

（2）上基層攤鋪完畢后，經過擾動或破壞的下基層各項指標能否滿足規范與設計的要求。

（3）下基層攤鋪完畢后立即攤鋪上基層，下基層沒有進行養生，是否會引起下基層的強度不足。

（4）7d驗收時能否鉆出完整合格的芯樣。

針對以上幾方面需研究的問題，制定了如下試驗控制標準：

（1）雙層連續攤鋪與單層攤鋪段使用的混合料各項指標是相同的。

（2）盡量選用兩個路段相鄰且施工時間相近，要避免由于環境因素造成混合料含水量不一致。

（3）兩種攤鋪工藝采用相同的碾壓方式和機械設備，保證壓實度是一致的。

5.2 試驗段施工方法及檢測結果

選取K182+340-K182+600段右幅為單層攤鋪段落，選取K176+300-K176+420段右幅為雙層連鋪段落，水泥穩定碎石混合料含水量為5.2%，水泥摻量為4.5%。

在養生7 d后，對擾動最大處進行的鉆取芯樣，所取芯樣均有不松散。芯樣測試結果和外觀描述分別見表1和表2。

表1 單層攤鋪下基層芯樣測試結果

表2 雙層連鋪下基層芯樣測試結果

由表1和表2中測試數據結果可知：

（1）雙層連鋪的下基層和單層攤鋪的下基層芯樣強度檢測結果相差不大，且全部合格。

（2）不同攤鋪工藝中芯樣均有不松散，個別芯樣有缺邊，但均符合設計要求。

（3）標記處（自卸車擾動處）與正常段落的芯樣無區別。

6 結 論

（1）通過試驗段試鋪及檢測結果初步可認定，下基層攤鋪2 h內連續攤鋪上基層是可行的，芯樣強度和芯樣狀況都符合規范和設計要求，在車輪擾動標記處芯樣強度也滿足設計要求。

（2）采用單層攤鋪施工技術時，下基層攤鋪完畢后，需要養生7 d，然后鉆芯取樣驗收合格，方可進行上基層攤鋪；采用雙層連鋪施工技術時，下基層攤鋪一定長度后，然后上基層攤鋪緊跟。由此可見，采用雙層連鋪施工工藝可節省7 d養生時間，使工期明顯縮短。

（3）雙層連鋪施工技術不需要支付下基層養生費用，按照施工現場的基層工程數量，養生費用按1元/m2計算，至少可以節省541 178元。此外，雙層連鋪施工技術科大大節省了模板倒運費用。

（4）雙層連鋪技術極大地減少了施工間隔造成的下基層接觸面間的污染，可使上、下兩層粘結較好，可形成板體結構整體性更好。

（5）由于夏季溫度較高，基層施工時水分損失較大，極易產生干縮裂縫。由于雙層連鋪施工及時覆蓋下基層減少水分流失，所以雙層連鋪施工的水穩基層較單層攤鋪的水穩基層的裂縫減少明顯。