王琪

（河北光太路橋工程集團(tuán)有限公司，河北 邯鄲 056000）

0 引言

路面基層位于路基和路面面層之間，在路面結(jié)構(gòu)中起承上啟下的作用，作為路面結(jié)構(gòu)中的主要承重層，主要承受來(lái)自車(chē)輛荷載傳遞的豎向力[1]。水泥碎石基層具有較高的抗壓強(qiáng)度和模量、良好的穩(wěn)定性和耐久性，而在路面結(jié)構(gòu)基層中得以廣泛應(yīng)用，不過(guò)其抗變形能力差且脆性大，容易產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。為保證基層強(qiáng)度達(dá)到要求、減少裂縫的產(chǎn)生，本文將以某高速公路工程項(xiàng)目為例，從原材料質(zhì)量、混合料配比、施工工藝等方面對(duì)水泥碎石基層施工要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

1 工程概況

某高速公路工程項(xiàng)目以水泥穩(wěn)定碎石為基層結(jié)構(gòu)，其路面結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 路面結(jié)構(gòu)層樣式

2 工程實(shí)踐

2.1 施工準(zhǔn)備

（1）振動(dòng)擊實(shí)試驗(yàn)

按《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E51—2009），對(duì)5 組不同水泥劑量（3.0%, 3.5%,4.0%,4.5%,5.0%）進(jìn)行振動(dòng)擊實(shí)試驗(yàn)[2]。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)所得最大干密度及相應(yīng)的最佳含水量可用于無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件成型，并采用重型擊實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。由振動(dòng)擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)得到的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度如圖1所示。

表2 不同水泥劑量下重型擊實(shí)及振動(dòng)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)照表

圖1 水泥穩(wěn)定碎石無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

采用振動(dòng)擊實(shí)法作為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，水穩(wěn)基層的現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度得到提高，表明在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求下，有利于降低水泥劑量，從而減少裂縫產(chǎn)生。

（2）底部基層相關(guān)控制

在施工前做好底基層檢查，合理調(diào)整厚度、平整度、寬度等，使?jié)M足要求。對(duì)下承層表面進(jìn)行清理，消除不穩(wěn)定因素的影響，然后在工作面上加設(shè)邊樁，進(jìn)行測(cè)量放線(xiàn)，具體可采用全站儀控制整段中邊線(xiàn)，直線(xiàn)段的樁距保持在15～20m 之間，曲線(xiàn)段則保持在10～15m 之間。導(dǎo)線(xiàn)鋼絲的張力不低于800N，且每10m的撓度必須保持在2mm以?xún)?nèi)[3]。

2.2 施工工藝

2.2.1 拌和

水穩(wěn)混合料采用水穩(wěn)雙拌缸二次拌和，拌和時(shí)間為15s左右，拌和機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)量為400×2t/h。拌和過(guò)程中，根據(jù)混合料外觀進(jìn)行目測(cè)，并結(jié)合試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證實(shí)時(shí)觀測(cè)混合料的含水量及水泥含量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)予與調(diào)整，以滿(mǎn)足施工質(zhì)量需要。高溫天氣水分損失較快，實(shí)際采用的水泥劑量和含水量應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定的稍有增加，水泥劑量約增加0.2%～0.5%，含水量約增加0.5%～1.0%。派專(zhuān)人每1～2h 檢查1 次拌和情況，抽檢其配合比、含水率是否變化，檢查拌和料有無(wú)灰團(tuán)、灰條，是否色澤均勻、無(wú)離析現(xiàn)象等，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)調(diào)整或停止拌和。

2.2.2 運(yùn)輸

混合料運(yùn)輸以不小于40t 的大型自卸運(yùn)輸車(chē)為主，使用前保證車(chē)輛性能狀況良好，車(chē)廂清理干凈不留余土。運(yùn)輸車(chē)數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足拌和出料、攤鋪數(shù)量及運(yùn)輸距離的要求，并稍有富余，保證連續(xù)施工的同時(shí)盡量加快運(yùn)輸速度。運(yùn)輸車(chē)裝料應(yīng)按照“前-后-中”的順序，這樣可以減少裝料時(shí)發(fā)生離析。每個(gè)標(biāo)段需設(shè)置覆蓋臺(tái)，選擇合適的帆布或彩條布進(jìn)行覆蓋，并保證覆蓋嚴(yán)密，減少運(yùn)輸過(guò)程中水分的散失。在卸料過(guò)程中，需將混合料分兩次倒入攤鋪機(jī)料斗，每次倒料應(yīng)一次到位，避免混合料溢出且防止在倒料過(guò)程中出現(xiàn)混合料離析。

2.2.3 攤鋪

攤鋪前要進(jìn)行底部基層相關(guān)控制檢查，調(diào)整好傳感臂與導(dǎo)向控制線(xiàn)的關(guān)系，嚴(yán)格控制基層厚度和高程，保證路拱橫坡度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。采用配置性能良好、磨損程度一致的2臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后相隔5～10m 同步向前攤鋪混合料。2 臺(tái)攤鋪機(jī)的縱向接縫一般為30～40mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，攤鋪機(jī)的行走速度應(yīng)保持在1m/min左右，隨著攤鋪距離的增加，攤鋪速度應(yīng)跟出料速度相協(xié)調(diào)。攤鋪機(jī)的夯錘速度保持在1 600rpm。

為了防止水泥穩(wěn)定碎石混合料離析，在攤鋪機(jī)螺旋布料器后擋板增加橡皮膠墊。若攤鋪出現(xiàn)離析，需安排專(zhuān)人及時(shí)將離析處挖除并用新料進(jìn)行補(bǔ)填，輕微離析的混合料應(yīng)用噴壺噴灑水泥漿。

2.2.4 碾壓

（1）每臺(tái)攤鋪機(jī)后面，按照施工順序逐次碾壓，一次碾壓長(zhǎng)度為50～80m。碾壓時(shí)根據(jù)情況用噴霧式灑水車(chē)適當(dāng)灑水，保證水泥穩(wěn)定碎石在最佳含水率下進(jìn)行碾壓，使其達(dá)到要求的壓實(shí)度。攤鋪原則為“由低到高，由邊到中，先輕后重，先快后慢，先靜后振”。各碾壓段設(shè)置明顯的分界標(biāo)志，并派專(zhuān)門(mén)碾壓負(fù)責(zé)人。

（2）碾壓施工：①初壓：采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行一次穩(wěn)壓，前進(jìn)方向保持靜壓，后退方向則保持振動(dòng)；②復(fù)壓：采用單鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)碾壓3～5 遍；③終壓：采用膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓1～2遍。

（3）碾壓過(guò)程中保持1/2 輪寬的重疊，且后輪一定超過(guò)兩段的接縫處。靜壓速度一般保持為1.5～1.7km/h（Ⅰ檔），振動(dòng)碾壓速度則需保持為2～2.5km/h（Ⅱ檔）。

（4）安排技術(shù)人員隨時(shí)對(duì)碾壓完成路段的壓實(shí)度及平整度進(jìn)行檢測(cè)。

2.2.5 養(yǎng)生

基層每一作業(yè)段碾壓完成并經(jīng)檢驗(yàn)壓實(shí)度合格后，應(yīng)及時(shí)采用透水土工布覆蓋，并灑水覆蓋養(yǎng)生，灑水方式選用霧化效果好的噴霧式水車(chē)進(jìn)行噴灑，嚴(yán)禁高壓噴水。根據(jù)試驗(yàn)路段水穩(wěn)基層頂面彎沉值和回彈模量的變化趨勢(shì)，如圖2、圖3 所示，在結(jié)束碾壓后強(qiáng)度較低，且碾壓當(dāng)天和碾壓7d 后均會(huì)出現(xiàn)較大程度的彎沉與回彈，因此在面層鋪筑之前須進(jìn)行不短于7d 的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)封閉交通，除灑水車(chē)外，禁止其他車(chē)輛通行。達(dá)到養(yǎng)生期后進(jìn)行鉆芯取樣，芯樣應(yīng)密實(shí)完整；如不能取出完整芯樣，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)生時(shí)間或返工[4]。

圖2 水泥穩(wěn)定碎石基層頂面彎沉檢測(cè)結(jié)果

圖3 水泥穩(wěn)定碎石基層回彈模量檢測(cè)結(jié)果

3 質(zhì)量控制措施

3.1 保證原材料質(zhì)量

水泥和集料是水穩(wěn)基層施工的主要原材料，按照規(guī)范選擇合適的施工材料是保障施工質(zhì)量的必要條件之一。選料前要進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查。本研究項(xiàng)目采用P·O32.5 水泥，要求水泥的初凝時(shí)間在3h 以上，終凝時(shí)間應(yīng)為6～10h，水泥強(qiáng)度及安定性應(yīng)達(dá)到P·O32.5強(qiáng)度等級(jí)，并進(jìn)行抽樣檢測(cè)。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表3 所示。

表3 水穩(wěn)基層水泥的主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)就地取材和經(jīng)濟(jì)性原則，本項(xiàng)目所用集料選擇石灰?guī)r，規(guī)格采用0～5mm, 5～10mm, 10～20mm, 20～30mm 等4 檔，其密度、壓碎值、磨耗值、吸水率等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4 水穩(wěn)基層集料的主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)表4檢測(cè)結(jié)果可知，所選集料除針片狀含量變異系數(shù)偏大之外，其他各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足規(guī)范要求。因此，應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)加工方面的質(zhì)量控制，保證集料的穩(wěn)定性。

3.2 合理控制混合料配比

該項(xiàng)目屬特重型交通荷載等級(jí)，基層級(jí)配采用規(guī)范《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20—2015）表4.5.4：（C-B-3）的合成級(jí)配。各標(biāo)段篩孔19mm 的通過(guò)率差異較大，級(jí)配范圍為72.8%～83.1%；篩孔2.36mm 通過(guò)率差異較小，級(jí)配范圍為18.9%～20.4%。部分標(biāo)段基層級(jí)配情況如表5所示。

表5 部分標(biāo)段基層級(jí)配

4 結(jié)論

本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，對(duì)高速公路路面水穩(wěn)基層施工的施工工藝、質(zhì)量控制措施等進(jìn)行了研究，并得出如下結(jié)論：

（1）原材料是保證工程質(zhì)量的前提，在大規(guī)模施工中，原材料需求量大，水泥強(qiáng)度以及集料技術(shù)指標(biāo)容易發(fā)生變異，導(dǎo)致基層強(qiáng)度不均而產(chǎn)生裂縫，需做好抽樣檢測(cè)和質(zhì)量控制，保證原材料的穩(wěn)定性。

（2）標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)采用振動(dòng)擊實(shí)法，比較符合現(xiàn)場(chǎng)碾壓的實(shí)際情況，有利于現(xiàn)場(chǎng)施工控制和現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)，提高基層現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度和強(qiáng)度。

（3）本文從拌和運(yùn)輸、攤鋪碾壓、養(yǎng)護(hù)等方面分析了水穩(wěn)基層施工技術(shù)的要點(diǎn)，規(guī)范了施工工藝，有助于提高基層施工質(zhì)量。