大厚度水稳碎石底基层一次性摊铺技术研究

张正琦，柳 玉

(陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000)

0 引 言

长期以来，国内路面结构设计中的两层摊铺工艺，将30～40 cm基层分成两层施工[1，2]，但随着国家高速公路建设的高速发展，分层施工已无法适应路面基层施工高效率、高质量的要求。要在安全、质量的有效管控要求下实现加快基层施工目的，就需要有配套的施工技术和匹配的施工机械。为了解决该问题，在抗离析、大吨位压实设备发展的背景下[3，4]，大厚度水泥稳定碎石基层一次性摊铺施工技术被逐渐应用于工程实践中[5，6]。以长流水至中卫公路路基工程为依托工程，对水稳层一次性摊铺施工关键技术进行总结，指明施工过程中的关键技术，为类似的工程提供参考。

1 工程概况

长流水至中卫公路起于巴银高速长流水互通，终于腾格里工业园区，路线长度118.111 km。项目设计为整体式路基宽度26 m，4%水泥稳定碎石底基层半幅宽度12.10 m，厚度32 cm，单幅总长236.0 km。由于时间紧迫，工程量较大，项目选择大厚度一次性摊铺工艺施工工法进行路基基层施工。

2 工艺原理及特点

水泥稳定碎石基层一次性摊铺利用大型摊铺碾压机械，对以往两层施工完成的底基层进行一次性摊铺并碾压成型，从而提高底基层整体性。施工中除了需要先进摊铺设备外，还需要配合大吨位碾压设备进行整平碾压，确保压实度、厚度及平整度满足设计要求。

3 工艺流程及相应操作要点

大厚度一次性摊铺技术工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程

3.1 施工准备

(1)施工放样

下承层检测验收后，在底基层施工前恢复中线，直线段每10 m设一桩，平曲线段每隔5 m设一桩，并在两侧路肩边缘处设指示桩。依据恢复的中线，进行路肩放样，外侧用砂性土培肩，以便与底基层共同碾压，中央分隔带边缘处利用方木支挡。在路基顶面每隔10 m(曲线段5 m一根)放样中钎、边钎的位置。摊铺机预留10 cm，通过试验段总结确定本项目虚铺系数按1.25计算。

(2)材料准备及要求

原材料检验、配合比设计、混合料最佳含水量、最大干密度及无侧限抗压强度等均需经试验检测符合设计及规范要求。

(3)混合料拌和及运输

混合料拌和采用大型稳定土厂拌设备，集中拌和，拌和过程中严格按施工配合比上料，需把握“查机、控水、监料、三装”四原则。混合料运输要求运输车辆性能良好，需专业人员驾驶。每台运输车辆配备覆盖用的防水毡布，避免因运输距离较长和气温较高造成混合料表面水分散失严重。

3.2 摊铺

根据试验段确定松铺系数为1.25，松铺厚度为40.0 cm。

(1)摊铺前检查摊铺机各部分运转情况，严格控制厚度和高程，保证路拱横坡度满足设计要求。

(2)摊铺机宜连续摊铺，摊铺速度宜控制在1.6 km/h左右，与摊铺机夯锤匹配，严禁过快过慢，确保摊铺层均匀、密实，其平整度符合规范要求。拌和设备生产能力与摊铺机摊铺速度应当相匹配，避免摊铺机停机待料。

(3)在摊铺过程中有混合料洒落时，应将摊铺机履带行走位置的混合料铲除，使摊铺机平稳运行。摊铺机后面应设专人检查粗细集料是否离析。

(4)为确保水泥稳定碎石底基层标高、厚度、宽度、平整度均符合设计要求，在摊铺机摊铺成型的基层需进行检测。

3.3 碾压

碾压原则：摊铺机摊铺出50 m后进行碾压，碾压时先用双钢轮压路机静压一遍进行稳压，接着用YZ36型单钢轮压路机振压两遍，每压一遍检测压实度，再采用胶轮压路机XP301复压，直到压实度达到设计要求，再用双钢轮压路机进行光面。

(1)混合料摊铺成型段落达60 m以上时开始碾压，气温高时应缩短碾压距离，以防止水分过度蒸发。含水量过低时进行水分补充，在摊铺前洒水致表面湿润，不可过多造成泥泞。

(2)振动压路机以100～150 m作为一个碾压段，每个作业摊铺段配置3台双驱压路机，2台胶轮压路机，先以轻型压路机碾压，按先静压后振动、从低处到高处、先慢后快的顺序碾压，碾压一遍后再以重型压路机震动碾压，后紧跟轻型压路机清楚轮迹。

(3)胶轮压路机光面至表面无明显轮迹。每次碾压重叠1/2轮宽，路面两侧要多压几遍，在碾压过程中，若表面水分蒸发过快，补洒适量水。

3.4 接缝处理

摊铺时因故中断时间超过4 h或当天摊铺结束时设置横向接缝，末端混合料要修整整齐，紧靠混合料放置两根高度与混合料的压实厚度相同的方木，整平碾压紧靠方木的混合料。在重新开始摊铺混合料之前，方木除去，并将路面顶面清扫干净。

如摊铺中断后，未处理横向接缝，中断时间超过4 h，在重新开始摊铺混合料之前，要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挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料。

在新混合料碾压的过程中，压路机应平行于工作缝碾压，由已成型段落向新摊铺段落错缝碾压，保证压路机的重心在已成型段落上，避免形成台阶。

3.5 项目试验检测

现场按照水泥级配碎石基层实测项目要求，尽快检测压实度、弯沉值、平整度、纵断高程、宽度、厚度、横坡等指标是否满足要求。

3.6 养生

碾压完成并经压实度检查合格后，立即进行洒水，洒水后采用不透水薄膜养生，整个养生期间始终保持稳定层表面潮湿，养生期不小于7 d，养生期间禁止重型车辆通行。

3.7 芯样检测

养生7 d后，在灌砂法的基础上，每200 m每车道1～3点处钻芯取样测量厚度，取芯时在平整、没有离析现象的地方钻取。应注意钻头必须与地面垂直，适当调整给水量，钻取与提取芯样应缓慢匀速进行。现场芯样检测如图2所示。

图2 芯样检测

4 效益分析

分别选取长流水至中卫(蒙宁界)公路项目双层连铺、大厚度一次性摊铺施工产量最大的5 d进行施工效率对比，如表1所示。

由表1看出，大厚度水泥稳定碎石底基层一次性摊铺施工可提高施工效率21%，相较于单纯采用双层连铺法，根据实际工期折算，缩短了工期35 d，节约人工25%，共节约成本约30万元。该工程中一次摊铺技术的应用成效，证明了底基层一次摊铺技术灵活简便、施工效率高，具有一定的经济、社会效益，值得在大厚度底基层路面摊铺项目中推广。

5 施工技术质量控制

源头控制：在招采环节中，材料入场严格把关。对采购的原材料索取质量证明，并对原材料进行抽样检测和试验，复试合格后方可使用。

检测试验：依据施工方案或合同规定的规范标准要求，对每道工序实施检验和试验，并做好记录。

过程监控：根据天气情况控制含水量，水泥稳定碎石拌和时控制在高于最佳含水量0.5%～1%之间；根据拌合站配套动态标定结果，严格控制拌合楼集料传送电机的转速，消除拌和过程中的离析现象。

密实度保证：为避免底基层下部5～10 cm压实不到位，施工中使用洒水车、压路机在摊铺机前20～50 m处与摊铺机同步对路槽进行洒水碾压，并保持湿润状态，避免底基层摊铺时路槽表面碾压不平，使路槽表面保持密实、不松散状态。

平整度控制：采用双钢轮全液压自行式振动压路机初压，以2 km行走速度，每轮重叠1/2轮迹的方式碾压一遍，使摊铺好的水稳料经初压成稳定状态，足够承载YZ36压路机的行驶，以减少振动压路机碾压时水稳料出现推移现象。

轮迹消除及时补水：收光时由于表面含水量损失快，通过水车补水来增加表面含水量，再用双钢轮压路机振压配合静压收光消除轮迹。

6 结 语

大厚度一次性摊铺技术可提高基层整体性和施工质量，缩短施工周期，解决了两层连铺出现的问题。在实际操作中，需要从施工准备、放样、混合料拌和、现场摊铺碾压及同步进行的系列检测、后期养生等各个环节，严格把关，做好实测实量记录，动态管理施工全过程，实现高稳定、高质量、高速度的高速公路`建设稳健发展。