路面基层施工工艺探讨

何慧美王啸林杨成铭

工程概况：遵毕高速公路是连接遵义至毕节的高速公路 ，属于国家高速G56杭瑞高速公路（杭州——瑞丽）贵州段，起点位于遵义县龙坑镇，止于毕节市头步桥南3公里的石桥边，全长172公里。于2008年12月28日开工建设，建设工期4年。与贵遵高速公路垂直十字交叉后，经过11乡镇止于毕节市鸭池镇石桥村与拟建的厦蓉高速公路相连。遵义起点的龙坑枢纽立交桥至遵义县白腊坎段约28公里采用6车道标准，设计速度100公里/小时，路宽33.5米。白腊坎至毕节段约141公里采用4车道标准，其中白腊坎至金沙段约33公里设计的时速为100公里/小时，路宽26米；金沙至终点段设计时速为80公里/小时，路宽24.5米。

主线路面结构类型采用三层沥青混凝土＋水泥稳定碎石基层＋级配碎石底基层，结构设计厚度为4-6-8-38-20，总厚度为76cm，上面层采用SBS改性沥青，中、下面层为普通沥青混凝土。匝道路面结构类型采用二层沥青混凝土＋水泥稳定碎石基层＋级配碎石底基层，结构设计厚度为4-6-32-18，总厚度为60cm，上面层采用SBS改性沥青，中、下面层为普通沥青混凝土。因本项目所处地理位置，根据《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004要求，该项目施工日平均气温低于15℃，这是施工沥青混凝土路面不理想的气候。根据这一实际情况，我部制定了一套切实可行的施工组织计划，并以此为中心，全面展开了整个路面工程的结构设计及摊铺工作：

一． 底基层施工

根据路基交验的先后次序，分别组织2个（或2个以上）施工班组采取见缝插针的方式进行施工。

1.级配碎石底基层施工工艺流程

准备下承层→施工放样→根据配合比采用拌和机拌和→大型自卸汽车运输至现场→摊铺→整形→碾压→封闭交通

底基层的下承层的路基表面应平整、坚实，具有规定的路拱、平整度和压实度，没有任何松散的材料和软弱地点。经监理工程师批准，在填筑好的路基上，清除所有的浮土杂物，用YZ18压路机进行碾压检验（压2~4遍）。逐个断面检查下承层标高是否符合设计要求。

2．施工放样

路基交验后，测量组对所移交路基沿线加密水准点，按施工要求逐桩（一般每10米标注一次，曲线半径较小时适当加密，一般按5米加密）标注桩号，摊铺前两天出具松铺资料，松铺系数取经验值1.25～1.30。并在路肩墙上标注边桩松铺线，中桩松铺高程的控制应在资料中详细说明。对应桩号应拉线，且应根据横坡计算出高差；而对于变坡段，须作重点说明，每10m逐桩计算出中桩对于左、右边桩高差，施工中应逐桩拉线控制。

3.拌和及运输

级配碎石底基层采用集中厂拌法施工，将拌和设备提前半个月内安装调试完毕。安装前先对整个场地进行碾压平整，同时保证良好的排水系统，并对碎石堆放场地进行硬化处理，采用满足规范要求的不同粒级碎石或石屑，按试验配合比在拌和机内拌制级配碎石混合料，拌和前用酒精烧干法检测原材料含水量，再根据配合比计算出所需加水量再进行拌制，使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求，出料前含水量应略大于最佳含水量1～2%（视天气情况而定）。拌好的混合料由大型自卸汽车运输到工地，由现场具有一定施工经验人员指挥布料，以避免堆料过多或过少使平地机多次转料。

4.布料

根据路段宽度、厚度及松铺系数（各料场供料可由试验路段测算），计算各段需要的混合料数。根据运料车辆的车厢体积，计算每车料的堆放距离。

5.摊铺混合料

平地机摊铺(如图1)：将混合料装车时，应控制在每车料的数量基本相等。在同一料场供料的路段内，由远到近将混合料按计算的距离卸置于下承层上。卸料距离由现场技术员严格掌握，避免有的路段料不够或过多。料堆每隔一定距离应留一缺口作为错车道和利于机械中转，用平地机将混合料均匀地推铺在预定的宽度上，表面应力求平整，并有规定的横坡。同时测量人员进行各桩号松铺结构层顶面高程测量，并作好记录。检查松铺材料层的厚度和高程是否符合预计要求，必要时，应进行减料或补料工作。

6.碾压

碾压：整形后，当混合料的含水量等于或约大于最佳含水量时（视天气情况而定），立即用YZ18型压路机进行碾压；直线段和不设超高的平曲线上，由外到内、由低到高进行碾压。碾压时，逐渐错轮向路中心进行。来回错轮时，每次重叠1/3轮宽。一般需碾压6～8遍，碾压终了时，应使表面无明显轮迹，并具有规定的路拱或横坡。压路机碾压时，先采用1.5～1.7km/h静压，然后用2.0～2.5km/h振动碾压。路面的两侧则要多压2～3遍。压路机严禁在已完成或正在碾压的路段上调头或急刹车。压路机终压（最后一遍静压）完结后，现场质检和测量人员立即检测已成型路段的压实度、平整度、厚度、高程、横坡、宽度等指标并作好记录，根据所有检测数据得出试验段所需的各项关键技术指标：如松铺系数、压路机的吨位、压路机的碾压速度、碾压遍数等等，为以后底基层大面积的摊铺提供准确的施工依据。

配置设备：

配置1台PY18C平地机，1台WCQ300稳定土拌和机，2台YZ18（510A）振动压路机，洒水车2台，灯车1台。根据我部投入的设备情况，每天可铺筑底基层3214.28m3。

二、基层施工

在已完工的底基层路段上，分别组织4个基层施工队采用流水作业的方式进行施工。为保证路面的平整度，采用一台摊铺机半幅整体摊铺的施工工艺进行施工。

1.拌和及运输

水泥稳定碎石采用集中厂拌法，其材料配合比严格按试验室提供的施工配合比进行拌制，拌和机内的死角中得不到充分搅拌的材料，应及时清除。在拌和过程中，当材料发生变化时，拌和机操作手和技术员应根据拌和材料的情况和气候等自然因素适当调整施工配合比并及时通知试验人员进行取样检测，防止不合格混合料流入施工现场，影响工程质量。拌和含水量应根据气候情况进行调整（一般晴天时要约高于最佳含水量0.5％～1％，阴天时接近最佳含水量，而雨天则不施工）水泥实际用量比设计水泥用量高0.5％，现场技术员或拌和楼操作手不得随意改动水泥用量。试验人员每天对所生产混合料按规范要求取样进行检验，测定其强度、级配、水泥用量、含水量等指标以便指导现场生产。

2.摊铺及整型摊铺机具有自动调节摊铺厚度和找平的装置；具有足够容量的储料斗，在运料车换车时能连续摊铺，且有足够的功率推动运料 车，在路面两侧每10m设一基准线立柱（铁桩），确保基准线立柱牢固，不得松动。基准线标高以实际摊铺厚度乘以松铺系数（从试验段获得），加上一定控制标高（15cm-25cm）为宜。在基准线悬挂后，应由测量人员对基准线标高，进行检测使基准线正确引导摊铺机传感器工作。按照试验段确定的松铺系数来控制摊铺厚度，在摊铺机熨平板下加置比松铺厚度厚约1～2cm的不易变形耐压木质垫板。当熨平板驶离垫板后，立即使摊铺机熨平板加振，其振动频率大小应根据机械性能在试铺时确定。摊铺时为保证施工的连续性，摊铺机前除正在卸料的车外，应至少有三台以上运料车在等候。第一辆车在摊铺机前20-30cm处停在空档，由摊铺机接住，推动前行。运料车向摊铺机卸料时，应边摊铺、边卸料、边推进，卸完料后，运料车立即离去。由等候在前的另一辆车再将料按相同方法卸入摊铺机。摊铺速度则根据当天投入该分项工程的拌和机产量、摊铺机摊铺功率及摊铺层厚度、宽度等方式确定，一般都在2.5m/min-1.5m/min左右。摊铺过程中测量人员随时检查摊铺层高程和横坡，不符合要求时立刻根据铺筑情况进行调整。在摊铺机后派专人消除摊铺过后粗细集料离析的现象，对局部粗集料堆积的地方则先行铲除后再用新混合料填补。

3.碾压

在摊铺出20m～到30m距离后立即用YZ18型压路机进行碾压；每次碾压位置相互错开，逐渐形成一个梯状，减少或消除横向路拱；在直线段和不设超高的平曲线上，由外到内、由低到高进行碾压。在有路拱或超高的路段则由低向高碾压。碾压时，逐渐来回错轮进行，每次均重叠1/3左右轮宽。一般需碾压8～10遍，直至表面无明显轮迹为止，

4.接缝处理

在施工缝及构造物（桥隧端头等）两端的连接处必须仔细操作，保证紧密、平顺，在压路机碾压不到的地方采用手扶式振动夯机人工夯实。采用全幅施工时，主要考虑横向接缝。相邻上、下两层的横向接缝均应错开1m以上，一般采用垂直于路面的平接缝。平接缝应做到紧密粘结，充分压实，连接平顺。在摊铺结束或因其它原因需要留施工缝时，则将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端切割成与路中心线垂直并垂直于路面的断面，然后再摊铺新的混合料。摊铺时应调整好预留高度，一般先量出切割处的厚度，再用该厚度乘以松铺系数即为摊铺层厚，接缝处摊铺结束后再用3m直尺检查平整度，如果不满足要求，应立即处理，进行人工修补。对多余的料应铲除，对不足部分，应以细料进行修补，反复进行，直至接缝平顺。

对路面与桥梁的连接处接缝，应严格检查下层路面与桥头的高程衔接。必须保证摊铺厚度与桥头高差符合松铺系数的关系要求。对于斜桥头不能碾压的死角部位，应以打夯机严密夯实。保证路面与桥梁的接缝密实无沉降。

5.养生和交通管制

水泥稳定碎石基层碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生（如遇阵雨，应用不透水薄膜加以覆盖，以防止雨水冲毁已铺筑好的水泥稳定碎石基层）。宜用水车经常洒水进行养生，养生期不少于7d。每天洒水的次数视气候而定，整个养生期间应始终保持稳定层表面潮湿。在养生期间末采用覆盖措施的水泥稳定层上，除洒水车外，应封闭交通。在采用覆盖措施的水泥稳定层上，不能封闭交通时，应限制重车通行，其他车辆的车速不应超过30km/h。养生期结束后，如其上为沥青层，应先清扫干净，并立即喷洒沥青透层。也可先做下封层，防止基层干缩开裂，同时保护基层免遭车辆破坏。宜在铺设下封层后的10-30d内开始铺筑沥青面层。本项目在气候严重干燥时采用砼专用养护膜养生，其养生结果与其他养生方法相比更好，且更经济、实惠。

6．混凝土养生膜养生与水车洒水养生质量对比评价

该项目施工日平均气温低于15℃，这是施工沥青混凝土路面不理想的气候。根据这一实际情况,因此,基层施工完成后的养生问题就是一个相当关键的课题,如何才能在施工环境相对较恶劣的情况下保证基层有足够的水分和保证沥青混凝土温度,针对这一情况,经该项目办、总监办、领导班子经过了多次研究、讨论,最终确定了五项施工方案:a 加大水车投入力度,运用大量的水车进行养生;b采用麻袋覆盖进行养生;c 采用一次性塑料薄膜覆盖养生;d 采用混凝土专用养护膜覆盖养生.e 加大设备投入和及时碾压保证沥青混凝土温度损失。

以上五种施工技术都能对基层和沥青混凝土质量起到一定的促进作用,那么采用哪种施工方法呢?经过对四种方案的性价比终合讨论: a:水车养生不够全面,局部地段洒水不到位,由于喷嘴不一样,喷洒的水分时多时少,导致基层强度高低不匀,且成本投入大;b:麻袋养生质量较好,但成本投入极大;c:一次性塑料薄膜保湿效果差,水车补洒水时又无法渗透塑料薄膜进入基层,导致基层没有足够的水分,强度较低;d:混凝土专用养护膜设计目的就是为了改善水分的保湿问题,养生质量好,且施工成本低;e 只要把后场的拌合温度控制好加大设备投入和及时碾压是可以保证沥青混凝土压实度从而保证质量。

从施工工艺,施工难度,施工质量等方方面面终合考虑,这无疑是理想的施工方法,为此,该项目特引进了以上方案确定的设备对水稳层进行检测经以下数据对比有明显的改观、以下是取芯检测结果(见表1):

从以上取芯结果可以看出:采用新型混凝土节水保湿养护膜的设计原理效果不错:

因此该项目在施工方法中的各个环节中：如热拌沥青混合料、运输、摊铺、碾压、接缝、和交通管制都按照有关规定进行有效组织施工相信能保质保量完成。

参考文件：《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。