高速公路基层双层连铺技术控制研究

范慧冬

(广西路桥工程集团有限公司，广西 南宁 530200)

0 引言

近年来，在传统的高速公路基层施工中，主要运用的摊铺施工技术有“并列分层摊铺技术”和“大厚度一次摊铺技术”两种。传统摊铺机并列分层摊铺存在工期较长、整体性差、层间结合差、生产率低以及拼缝离析严重等难题；而大厚度一次摊铺也存在施工难度大、对设备的要求高、基层成型后芯样底部欠密实的质量问题[1-2]。目前我国正处于高速公路建设的快速发展时期，高速公路新建及改扩建普遍工期紧、任务重，质量标准要求越来越高，按照传统技术及设备施工，不可避免地存在施工难题和质量通病。

基层双层连铺技术较传统技术来说，在理论上具有施工效率高、基层刚度高、强度高、水密性好、层间零污染、不易开裂、易压实和平整度好等优点。本文针对广西来宾至都安高速公路项目采用基层双层连铺技术，在实际施工过程中，对如何有效地应用新技术进行研究，为基层双层连铺新技术应用于高速公路基层施工提供具体方案。

1 工程概况及基层双层连铺技术介绍

1.1 工程概况

广西来宾至都安高速公路№2标一分部，位于来宾市忻城县城关镇及红渡镇，起于K292+080忻城4#隧道，终于K302+500红渡1#隧道，主线长度为10.42 km，为四车道高速公路，设计速度为100 km/h，路基宽26 m。为方便城关镇和附近地区车辆上下高速公路，另外设置忻城东绕城连接线，长12.504 km，连接线采用二级公路标准，设计速度为60 km/h，路基宽12 m。该高速公路的建立，将对忻城发展自然、人文景观旅游起到积极推进作用。

路基是高速公路的重要组成部分，提高路基的成品质量及稳定性，是保证路面结构稳定、耐久的前提条件。本项目在33 cm厚5%水泥稳定碎石基层路段施工中首次采用了双层连铺技术。

1.2 基层双层连铺技术介绍

高速公路水稳基层双层连铺技术是在传统的并列分层摊铺技术和大厚度一次摊铺技术的创新上应运而生的，其主要施工工艺的不同在于当摊铺碾压成型下基层，检测压实度合格后，此时增加侧向布料机搭配摊铺机继续进行上基层摊铺与碾压成型，完成连续的两层基层摊铺碾压，并在最后进行一次覆盖养护。该技术工艺可简单概括为“双层连续摊铺碾压、一次养护成型”，如图1所示。

图1 基层双层连铺技术施工工艺流程图

1.3 新技术施工控制难点

采用双层连铺技术具有施工效率高等优点，但因为施工速度更快，客观要求水泥稳定材料的拌和设备产能跟现场施工速度相匹配，同时受到材料运输、摊铺碾压、工艺施工和人为管理等因素影响，极易造成混合料从拌和生产到碾压成型的所用时间错过水泥的初凝时间，由此导致基层压实度不合格。

在项目初期开展基层双层连铺技术施工中，对路基段基层铺筑进行了检查，分别检测了K298+830～K299+255段右幅、K296+230～K296+850段左幅基层共计284个点，压实度合格率较低，仅为75%。

2 基层双层连铺技术控制研究

为了解决基层双层连铺技术施工稳定可靠以及压实度验收合格的问题，从设备、材料、方法和管理等多方面进行研究控制。

(1)设备配套合理：自卸汽车数量应与拌和设备、摊铺设备和压路机相匹配，保证供料和上下基层摊铺、碾压的连续性；为保证最大限度地发挥双层连铺的设备效率，应安装800型水稳拌和站或由两套水稳拌和站进行供料，以提高产能，如表1所示。

表1 设备配置表

(2)模板材料控制：为保证模板能够承受更大的侧压力，上基层碾压时压路机不碰撞模板，模板采用6 mm钢板加工，高度为31 cm。按10 m一个断面，准确放样出边桩位置，保证模板安装线型顺直，两套机组两次摊铺碾压均对模板产生较大的侧压力，需要按照品字形对模板进行加固。

(3)运输及含水量控制：在实际施工过程中，含水量的控制尤为重要，含水量小则材料不易压实，水泥浆在振动作用下难以运动，不能有效填充材料空隙，致使混合料压实度较低，其强度也低，所以含水量应控制在最佳含水率(2%～5%)。拌和站出料时，进行混合料配比的控制，对含水率进行实时检测。运输路线和天气对混合料含水量的影响也较大，应事先调查拌和站到施工点的路况，并安排专人指挥交通；自卸运输车辆配备防晒防雨遮蓬，以维持混合料含水量的稳定。

(4)摊铺与厚度控制：分两套机组进行摊铺。第一机组摊铺下基层，按照施工工艺由自卸汽车直接卸料至下基层摊铺机受料斗内，下基层松铺厚度为22.1 cm，压实厚度为17 cm，摊铺速度控制在1～1.5 m/min。第二机组摊铺上基层，由侧向布料机将混合料输送至上基层摊铺机受料斗内，上基层松铺厚度为20.8 cm，压实厚度为16 cm，摊铺速度为1～1.5 m/min。第一机组摊铺下基层60～80 m后，第二机组开始进行上基层摊铺，侧向布料机前进速度需与第二机组摊铺机前进保持一致。

(5)上下基层的衔接长度控制：上基层能否在下基层终凝干燥前进行摊铺并完成碾压，是保证上下基层有效粘结成整体的关键。前后机组工序间必须紧密衔接和高效配合，为保证第一机组碾压设备有足够的碾压距离，前后机组至少保证60～80 m的间距。拌和站最大产能为1 h装车12车，单层可摊铺约108 m，需保证自卸运输车辆有一定的富余，并根据摊铺和碾压的长度合理分配第一、第二机组的自卸运输车辆。

(6)碾压工序控制：下基层采用两台22 t振动压路机进行复压和终压，取消双钢轮压路机静压收光的工序，让下基层终压后表面仍保留一定的构造深度。上基层采用两台30 t振动压路机和一台9轮26 t压路机进行复压，上基层采用较小的压实厚度、更大的压实设备和更多的压实遍数，有效保证整体的压实效果和层间的粘结紧密。严格对施工过程中的碾压速度、厚度、遍数和路线进行管控，遵循标准化作业。

(7)平整度控制：上基层双钢轮紧跟胶轮压路机进行收面，终压完成后立即检测其平整度，对局部平整度差的位置迅速进行补压。洒水车及转运模板的车辆需等待混合料终凝后方可驶入当日的工作面，且不能在当日的工作面上急刹、掉头。

3 基层双层连铺技术应用效果

对基层双层连铺技术施工的关键工序进行控制优化后，将制定的研究对策应用到后续的基层施工中，分别对L1K8+300～L1K8+900段右幅、L1K7+880～L1K8+430段右幅施工的水稳基层压实度和成型芯样进行检查，压实度合格率为95.42%，较之前的75%有了较大提高，同时基层成型芯样检测密实、无明显分层，充分实现了施工效率高、基层整体施工质量提高等效果，体现了新技术的应用价值。

基层双层连铺技术较传统施工技术能有效提高施工效率，主要表现在以下几个方面：(1)一次性完成支模，节省人工和支模时间；(2)减少层间撒布水泥粉工序，节约时间，提高工效；(3)减少下基层覆盖薄膜、洒水养生的工序；(4)减少下基层表面清扫工序，且做到层间零污染。

基层双层连铺技术较传统施工技术能有效提高基层整体施工质量，主要表现在以下几个方面：(1)合理的分层厚度和机械配置保证上下基层的粘结效果，结构层连续受力，做到了底部密实完整，层间无明显界限，顶部无压碎现象；(2)整体成型保证结构良好的密水性，减少冲刷，延长路面的使用寿命；(3)减少施工及养生过程混合料水分散失及蒸发，改善水稳基层成型后温湿度梯度变化，从而减少细集料、水泥胶浆体系的自收缩，减少开裂。

4 结语

基层双层连铺技术作为新技术大规模应用于高速公路项目，在施工过程中，有效地解决了传统摊铺机并列分层摊铺工期较长、整体性差、层间结合差、生产率低以及拼缝离析严重等难题，也克服了大厚度一次摊铺施工难度大、对设备的要求高、基层成型后芯样底部欠密实的质量问题。此工艺还原设计初衷，有效提高了结构层整体强度，大大延长了公路使用寿命，实现了公路工程施工技术的发展跃进。