張正琦，柳 玉

(陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714000)

0 引 言

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的兩層攤鋪工藝，將30～40 cm基層分成兩層施工[1，2]，但隨著國(guó)家高速公路建設(shè)的高速發(fā)展，分層施工已無(wú)法適應(yīng)路面基層施工高效率、高質(zhì)量的要求。要在安全、質(zhì)量的有效管控要求下實(shí)現(xiàn)加快基層施工目的，就需要有配套的施工技術(shù)和匹配的施工機(jī)械。為了解決該問題，在抗離析、大噸位壓實(shí)設(shè)備發(fā)展的背景下[3，4]，大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層一次性攤鋪施工技術(shù)被逐漸應(yīng)用于工程實(shí)踐中[5，6]。以長(zhǎng)流水至中衛(wèi)公路路基工程為依托工程，對(duì)水穩(wěn)層一次性攤鋪施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，指明施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)，為類似的工程提供參考。

1 工程概況

長(zhǎng)流水至中衛(wèi)公路起于巴銀高速長(zhǎng)流水互通，終于騰格里工業(yè)園區(qū)，路線長(zhǎng)度118.111 km。項(xiàng)目設(shè)計(jì)為整體式路基寬度26 m，4%水泥穩(wěn)定碎石底基層半幅寬度12.10 m，厚度32 cm，單幅總長(zhǎng)236.0 km。由于時(shí)間緊迫，工程量較大，項(xiàng)目選擇大厚度一次性攤鋪工藝施工工法進(jìn)行路基基層施工。

2 工藝原理及特點(diǎn)

水泥穩(wěn)定碎石基層一次性攤鋪利用大型攤鋪碾壓機(jī)械，對(duì)以往兩層施工完成的底基層進(jìn)行一次性攤鋪并碾壓成型，從而提高底基層整體性。施工中除了需要先進(jìn)攤鋪設(shè)備外，還需要配合大噸位碾壓設(shè)備進(jìn)行整平碾壓，確保壓實(shí)度、厚度及平整度滿足設(shè)計(jì)要求。

3 工藝流程及相應(yīng)操作要點(diǎn)

大厚度一次性攤鋪技術(shù)工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

3.1 施工準(zhǔn)備

(1)施工放樣

下承層檢測(cè)驗(yàn)收后，在底基層施工前恢復(fù)中線，直線段每10 m設(shè)一樁，平曲線段每隔5 m設(shè)一樁，并在兩側(cè)路肩邊緣處設(shè)指示樁。依據(jù)恢復(fù)的中線，進(jìn)行路肩放樣，外側(cè)用砂性土培肩，以便與底基層共同碾壓，中央分隔帶邊緣處利用方木支擋。在路基頂面每隔10 m(曲線段5 m一根)放樣中釬、邊釬的位置。攤鋪機(jī)預(yù)留10 cm，通過試驗(yàn)段總結(jié)確定本項(xiàng)目虛鋪系數(shù)按1.25計(jì)算。

(2)材料準(zhǔn)備及要求

原材料檢驗(yàn)、配合比設(shè)計(jì)、混合料最佳含水量、最大干密度及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度等均需經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

(3)混合料拌和及運(yùn)輸

混合料拌和采用大型穩(wěn)定土廠拌設(shè)備，集中拌和，拌和過程中嚴(yán)格按施工配合比上料，需把握“查機(jī)、控水、監(jiān)料、三裝”四原則。混合料運(yùn)輸要求運(yùn)輸車輛性能良好，需專業(yè)人員駕駛。每臺(tái)運(yùn)輸車輛配備覆蓋用的防水氈布，避免因運(yùn)輸距離較長(zhǎng)和氣溫較高造成混合料表面水分散失嚴(yán)重。

3.2 攤鋪

根據(jù)試驗(yàn)段確定松鋪系數(shù)為1.25，松鋪厚度為40.0 cm。

(1)攤鋪前檢查攤鋪機(jī)各部分運(yùn)轉(zhuǎn)情況，嚴(yán)格控制厚度和高程，保證路拱橫坡度滿足設(shè)計(jì)要求。

(2)攤鋪機(jī)宜連續(xù)攤鋪，攤鋪速度宜控制在1.6 km/h左右，與攤鋪機(jī)夯錘匹配，嚴(yán)禁過快過慢，確保攤鋪層均勻、密實(shí)，其平整度符合規(guī)范要求。拌和設(shè)備生產(chǎn)能力與攤鋪機(jī)攤鋪速度應(yīng)當(dāng)相匹配，避免攤鋪機(jī)停機(jī)待料。

(3)在攤鋪過程中有混合料灑落時(shí)，應(yīng)將攤鋪機(jī)履帶行走位置的混合料鏟除，使攤鋪機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。攤鋪機(jī)后面應(yīng)設(shè)專人檢查粗細(xì)集料是否離析。

(4)為確保水泥穩(wěn)定碎石底基層標(biāo)高、厚度、寬度、平整度均符合設(shè)計(jì)要求，在攤鋪機(jī)攤鋪成型的基層需進(jìn)行檢測(cè)。

3.3 碾壓

碾壓原則：攤鋪機(jī)攤鋪出50 m后進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)先用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍進(jìn)行穩(wěn)壓，接著用YZ36型單鋼輪壓路機(jī)振壓兩遍，每壓一遍檢測(cè)壓實(shí)度，再采用膠輪壓路機(jī)XP301復(fù)壓，直到壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行光面。

(1)混合料攤鋪成型段落達(dá)60 m以上時(shí)開始碾壓，氣溫高時(shí)應(yīng)縮短碾壓距離，以防止水分過度蒸發(fā)。含水量過低時(shí)進(jìn)行水分補(bǔ)充，在攤鋪前灑水致表面濕潤(rùn)，不可過多造成泥濘。

(2)振動(dòng)壓路機(jī)以100～150 m作為一個(gè)碾壓段，每個(gè)作業(yè)攤鋪段配置3臺(tái)雙驅(qū)壓路機(jī)，2臺(tái)膠輪壓路機(jī)，先以輕型壓路機(jī)碾壓，按先靜壓后振動(dòng)、從低處到高處、先慢后快的順序碾壓，碾壓一遍后再以重型壓路機(jī)震動(dòng)碾壓，后緊跟輕型壓路機(jī)清楚輪跡。

(3)膠輪壓路機(jī)光面至表面無(wú)明顯輪跡。每次碾壓重疊1/2輪寬，路面兩側(cè)要多壓幾遍，在碾壓過程中，若表面水分蒸發(fā)過快，補(bǔ)灑適量水。

3.4 接縫處理

攤鋪時(shí)因故中斷時(shí)間超過4 h或當(dāng)天攤鋪結(jié)束時(shí)設(shè)置橫向接縫，末端混合料要修整整齊，緊靠混合料放置兩根高度與混合料的壓實(shí)厚度相同的方木，整平碾壓緊靠方木的混合料。在重新開始攤鋪混合料之前，方木除去，并將路面頂面清掃干凈。

如攤鋪中斷后，未處理橫向接縫，中斷時(shí)間超過4 h，在重新開始攤鋪混合料之前，要將攤鋪機(jī)附近及其下面未經(jīng)壓實(shí)的混合料鏟除，并將已碾壓密實(shí)且高程和平整度符合要求的末端挖成與路中心線垂直并垂直向下的斷面，然后再攤鋪新的混合料。

在新混合料碾壓的過程中，壓路機(jī)應(yīng)平行于工作縫碾壓，由已成型段落向新攤鋪段落錯(cuò)縫碾壓，保證壓路機(jī)的重心在已成型段落上，避免形成臺(tái)階。

3.5 項(xiàng)目試驗(yàn)檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)按照水泥級(jí)配碎石基層實(shí)測(cè)項(xiàng)目要求，盡快檢測(cè)壓實(shí)度、彎沉值、平整度、縱斷高程、寬度、厚度、橫坡等指標(biāo)是否滿足要求。

3.6 養(yǎng)生

碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后，立即進(jìn)行灑水，灑水后采用不透水薄膜養(yǎng)生，整個(gè)養(yǎng)生期間始終保持穩(wěn)定層表面潮濕，養(yǎng)生期不小于7 d，養(yǎng)生期間禁止重型車輛通行。

3.7 芯樣檢測(cè)

養(yǎng)生7 d后，在灌砂法的基礎(chǔ)上，每200 m每車道1～3點(diǎn)處鉆芯取樣測(cè)量厚度，取芯時(shí)在平整、沒有離析現(xiàn)象的地方鉆取。應(yīng)注意鉆頭必須與地面垂直，適當(dāng)調(diào)整給水量，鉆取與提取芯樣應(yīng)緩慢勻速進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)芯樣檢測(cè)如圖2所示。

圖2 芯樣檢測(cè)

4 效益分析

分別選取長(zhǎng)流水至中衛(wèi)(蒙寧界)公路項(xiàng)目雙層連鋪、大厚度一次性攤鋪施工產(chǎn)量最大的5 d進(jìn)行施工效率對(duì)比，如表1所示。

由表1看出，大厚度水泥穩(wěn)定碎石底基層一次性攤鋪施工可提高施工效率21%，相較于單純采用雙層連鋪法，根據(jù)實(shí)際工期折算，縮短了工期35 d，節(jié)約人工25%，共節(jié)約成本約30萬(wàn)元。該工程中一次攤鋪技術(shù)的應(yīng)用成效，證明了底基層一次攤鋪技術(shù)靈活簡(jiǎn)便、施工效率高，具有一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，值得在大厚度底基層路面攤鋪?lái)?xiàng)目中推廣。

5 施工技術(shù)質(zhì)量控制

源頭控制：在招采環(huán)節(jié)中，材料入場(chǎng)嚴(yán)格把關(guān)。對(duì)采購(gòu)的原材料索取質(zhì)量證明，并對(duì)原材料進(jìn)行抽樣檢測(cè)和試驗(yàn)，復(fù)試合格后方可使用。

檢測(cè)試驗(yàn)：依據(jù)施工方案或合同規(guī)定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)每道工序?qū)嵤z驗(yàn)和試驗(yàn)，并做好記錄。

過程監(jiān)控：根據(jù)天氣情況控制含水量，水泥穩(wěn)定碎石拌和時(shí)控制在高于最佳含水量0.5%～1%之間；根據(jù)拌合站配套動(dòng)態(tài)標(biāo)定結(jié)果，嚴(yán)格控制拌合樓集料傳送電機(jī)的轉(zhuǎn)速，消除拌和過程中的離析現(xiàn)象。

密實(shí)度保證：為避免底基層下部5～10 cm壓實(shí)不到位，施工中使用灑水車、壓路機(jī)在攤鋪機(jī)前20～50 m處與攤鋪機(jī)同步對(duì)路槽進(jìn)行灑水碾壓，并保持濕潤(rùn)狀態(tài)，避免底基層攤鋪時(shí)路槽表面碾壓不平，使路槽表面保持密實(shí)、不松散狀態(tài)。

平整度控制：采用雙鋼輪全液壓自行式振動(dòng)壓路機(jī)初壓，以2 km行走速度，每輪重疊1/2輪跡的方式碾壓一遍，使攤鋪好的水穩(wěn)料經(jīng)初壓成穩(wěn)定狀態(tài)，足夠承載YZ36壓路機(jī)的行駛，以減少振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)水穩(wěn)料出現(xiàn)推移現(xiàn)象。

輪跡消除及時(shí)補(bǔ)水：收光時(shí)由于表面含水量損失快，通過水車補(bǔ)水來(lái)增加表面含水量，再用雙鋼輪壓路機(jī)振壓配合靜壓收光消除輪跡。

6 結(jié) 語(yǔ)

大厚度一次性攤鋪技術(shù)可提高基層整體性和施工質(zhì)量，縮短施工周期，解決了兩層連鋪出現(xiàn)的問題。在實(shí)際操作中，需要從施工準(zhǔn)備、放樣、混合料拌和、現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓及同步進(jìn)行的系列檢測(cè)、后期養(yǎng)生等各個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格把關(guān)，做好實(shí)測(cè)實(shí)量記錄，動(dòng)態(tài)管理施工全過程，實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定、高質(zhì)量、高速度的高速公路`建設(shè)穩(wěn)健發(fā)展。