水泥穩(wěn)定碎石大厚度整體碾壓技術(shù)在路基施工中的應(yīng)用

張二輝

（石家莊市交投津石高速公路建設(shè)管理有限公司深正分公司，河北 石家莊 050000）

一、引言

高速公路路面基層常采用水泥穩(wěn)定碎石分層施工方法進(jìn)行鋪筑，然而基層施工過(guò)程中，施工機(jī)械會(huì)破壞上基層，導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)層質(zhì)量降低，且水泥穩(wěn)定材料需要進(jìn)行一定周期的養(yǎng)生工作，因此將會(huì)延長(zhǎng)施工周期。而采用大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層整體碾壓施工可以有效解決這一問(wèn)題，同時(shí)保證基層的碾壓效果。本文主要對(duì)大厚度水泥穩(wěn)定碎石的定義進(jìn)行闡述，針對(duì)施工配合比提出大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層整體碾壓施工工藝，并應(yīng)用于實(shí)際工程中，證實(shí)了其顯著優(yōu)勢(shì)。

二、工程概況

本項(xiàng)目為高速公路路基修建工程，全線長(zhǎng)52.134km，道路結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)路面，其結(jié)構(gòu)組合中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為水泥穩(wěn)定碎石基層加底基層外加級(jí)配碎石墊層。為了改善公路基層質(zhì)量，提高施工技術(shù)水平，經(jīng)研究采用水泥穩(wěn)定碎石大厚度碾壓技術(shù)進(jìn)行路基施工，并在試驗(yàn)路段上對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

三、大厚度水泥穩(wěn)定碎石定義

大厚度指一次性攤鋪碾壓成型后的整體厚度。然而目前行業(yè)內(nèi)對(duì)大厚度的定義并不統(tǒng)一，主要原因有兩種，一是業(yè)內(nèi)外對(duì)大厚度的定義缺乏統(tǒng)一的認(rèn)知，大多會(huì)根據(jù)工程實(shí)際來(lái)表述大厚度，結(jié)合規(guī)范得到大厚度范圍通常在30～36cm范圍內(nèi)；二是在公路建設(shè)中大厚度水泥穩(wěn)定碎石一次性碾壓攤鋪的基層應(yīng)用案例較少。在基層施工規(guī)范中，規(guī)定水泥穩(wěn)定碎石攤鋪碾壓后其厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，碾壓完成后其厚度應(yīng)在16～20cm之內(nèi)。經(jīng)研究，本文提出大厚度水泥穩(wěn)定碎石碾壓后的厚度應(yīng)超過(guò)20cm，基層分層施工后總厚度應(yīng)控制在20～40cm范圍內(nèi)。

四、工程實(shí)踐

（一）原材料設(shè)計(jì)

1.混合料要求

在施工前，應(yīng)對(duì)施工圖紙進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，結(jié)合圖紙的具體要求來(lái)選取合理的施工原材料，水泥膠結(jié)料選定為普通硅酸鹽水泥，施工技術(shù)人員嚴(yán)格控制水泥初凝時(shí)間，一般需大于3h，水泥終凝時(shí)間控制在6～10h范圍內(nèi)，基層施工完畢后其壓實(shí)度需保持在98%以上，壓實(shí)度檢測(cè)方法采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)施工提供指導(dǎo)意義。

表1.水泥穩(wěn)定碎石中集料級(jí)配范圍

2.試驗(yàn)配合比參數(shù)

結(jié)合技術(shù)規(guī)范和工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)，施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工配合比進(jìn)行優(yōu)化處理，并將配合比優(yōu)化結(jié)果上報(bào)至監(jiān)理單位進(jìn)行進(jìn)一步審查修改。其中，配合比主要參數(shù)有：水泥穩(wěn)定碎石基層施工配合比中水泥劑量確定為4.7%，含水量確定為5.4%，規(guī)定基層配合比參數(shù)a為0～5mm，b為5～10mm，c為10～20mm，d為20～30mm，最終確定水泥穩(wěn)定碎石基層配合比為a：b：c：d=25%：19%：34%：22%。

（二）基層水穩(wěn)碎石碾壓施工技術(shù)

1.混合料拌和

本項(xiàng)目采用集中攪拌的方式得到施工所需水泥穩(wěn)定碎石，拌和所需設(shè)備選擇WBZ800型號(hào)攪拌機(jī)，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)得到的配合比進(jìn)行混合料拌和，施工技術(shù)人員需在拌和過(guò)程中記錄好各項(xiàng)參數(shù)信息，并結(jié)合實(shí)際情況確定混合料拌和量，應(yīng)在容許裝料量范圍內(nèi)，檢測(cè)拌和效果，若不合格應(yīng)及時(shí)調(diào)整。同時(shí)，合理控制混合料拌和的含水量，混合料拌和后立即運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，以備后續(xù)攤鋪碾壓，將拌和到最后壓實(shí)整套工序周期控制在3～4h內(nèi)，同時(shí)控制在水泥初凝時(shí)間內(nèi)。

2.基層攤鋪

基層攤鋪前對(duì)其表面進(jìn)行適當(dāng)灑水處理，保證基層潮濕度，確定基層松鋪系數(shù)為1.4，結(jié)合基層實(shí)際厚度35cm計(jì)算出基層松鋪厚度為45.2cm。在基層攤鋪過(guò)程中，確定螺旋布料器準(zhǔn)確位置，將其結(jié)構(gòu)的2/3放入混合料中，提高攤鋪過(guò)程的精準(zhǔn)性，維護(hù)好攤鋪機(jī)上的傳感器，施工技術(shù)人員做好數(shù)據(jù)記錄，出現(xiàn)偏差時(shí)立即調(diào)整。已知本項(xiàng)目水泥穩(wěn)定碎石采用的攤鋪方式為冷料攤鋪，調(diào)整好熨平板并設(shè)置為反拱形式。攤鋪初期時(shí)，測(cè)定好橫坡和標(biāo)高信息，待此兩項(xiàng)滿足要求后即可開(kāi)始持續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，攤鋪機(jī)每行進(jìn)20m，需準(zhǔn)確記錄橫坡和標(biāo)高的松鋪厚度。

3.基層碾壓

混合料攤鋪完畢后，立即進(jìn)行整平，采用壓路機(jī)按先靜中振后靜的順序進(jìn)行壓實(shí)，碾壓段距離控制在30～40m，直線段施工應(yīng)采用先兩邊后中間的方式進(jìn)行，而針對(duì)于超高端施工應(yīng)由底向高進(jìn)行碾壓。為了保證基層碾壓質(zhì)量，在整個(gè)碾壓施工中施工技術(shù)人員應(yīng)記錄好各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)檢測(cè)好壓實(shí)度。結(jié)合攤鋪材料的性能特性，確保水穩(wěn)基層保持潮濕度。壓實(shí)結(jié)束后，觀察表面是否存在輪跡，確保高程滿足設(shè)計(jì)要求，針對(duì)局部起皮和松散問(wèn)題應(yīng)人工進(jìn)行混合料填補(bǔ)工作。

4.接縫處理

為了避免因特殊情況中斷施工，在條件允許的情況下，可設(shè)置橫向接縫，將其與縱向接縫保持垂直，采用方木進(jìn)行整平混合料，使得混合料的壓實(shí)厚度和高度保持一致，在方木一側(cè)采用碎石回填3m，同時(shí)確定混合料壓實(shí)工作，將方木和碎石清除后，再進(jìn)行攤鋪。

5.養(yǎng)護(hù)

混合料碾壓工作結(jié)束后，立即進(jìn)行基層養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)周期控制在7d以上。本項(xiàng)目采用塑料薄膜的方式進(jìn)行工程養(yǎng)護(hù)，搭接長(zhǎng)度控制在10cm左右，并保證搭接處和邊角的連接處保持密實(shí)。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，保證水穩(wěn)碎石基層的潮濕度，除灑水車(chē)以外，機(jī)械設(shè)備不得再次進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

（三）質(zhì)量檢測(cè)

該試驗(yàn)路段水泥穩(wěn)定碎石基層平整度和壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果如表2、表3所示。檢測(cè)結(jié)果表明，試驗(yàn)路段經(jīng)過(guò)大厚度整體碾壓后基層的平整度和壓實(shí)度均滿足規(guī)范要求，證實(shí)其水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)具有實(shí)用性。

表2.水泥穩(wěn)定碎石基層平整度檢測(cè)結(jié)果

表3.水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

五、結(jié)語(yǔ)

高速公路路面基層常采用水泥穩(wěn)定碎石分層施工方法進(jìn)行鋪筑，然而在基層施工過(guò)程中，施工機(jī)械會(huì)破壞上基層，導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)層質(zhì)量降低，且水泥穩(wěn)定材料需要進(jìn)行一定周期的養(yǎng)生工作，因此將會(huì)延長(zhǎng)施工周期。而采用大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層整體碾壓施工可以有效解決這一問(wèn)題，同時(shí)保證基層的碾壓效果。本文首先對(duì)大厚度水泥穩(wěn)定碎石的定義進(jìn)行介紹，并對(duì)施工原材料和配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，提出一系列大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層整體碾壓施工工藝，結(jié)合實(shí)際工程，證實(shí)了大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層整體碾壓施工技術(shù)的可行性和實(shí)用性。