超厚水泥稳定粒料基层的连续施工方法

58总382、383、384期2016年第04、05、06期（2月合刊）道路工程收稿日期：2016-01-15作者简介：陈彦猛（1975—），高级工程师，主要研究方向为公路路基路面的施工以及公路路面的后期养护。超厚水泥稳定粒料基层的连续施工方法陈彦猛　（河北省高速公路京衡管理处，河北衡水053020）　摘要：对超厚水泥稳定粒料基层连续施工的方法从工艺流程、施工要点以及该施工方法的可行性进行了全面阐述，同时对该施工方法的适用范围和注意事项进行了客观分析，为日后相关工作提供借鉴。关键词：超厚水泥；稳定粒料；基层中图分类号：U416.1文献标识码：B0引言随着我国经济建设的日新月异，高等级公路的建设也得到了迅速发展。水泥稳定粒料半刚性基层因其整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好、经济适用等诸多特点在高等级公路路面基层中被广泛地应用，其设计厚度一般在40cm左右，现在常用的修筑方法是分两次摊铺完成（每次摊铺厚度约20cm）。但是水泥稳定粒料半刚性基层也存在着自身显著的缺陷，在铺筑完成的最初阶段，混合料里水泥还没有发生水化反应，此时的基层结构强度很低，一般都需要养生七天，在低温条件下则需要更长时间，这就造成了不能立即开放交通并进行下一层的施工，因此也就经常因为养生而延误整体的施工进度，成为制约工程项目工期的重要因素。如何提高超厚水泥稳定粒料基层施工进度，并增加两层间整体性（规范要求，压实厚度超过20cm时，必须分双层进行摊铺），是当前公路施工和监理单位特别关注和亟需解决的问题。而超厚水泥稳定粒料基层连铺的施工工法可以使这一问题得到有效的解决，下面就谈一下我们在这方面的一些施工经验和方法。2施工方法及工艺流程水泥稳定粒料基层连续摊铺的施工工法就是指在水泥终凝前或试验确定的延迟时间内完成基层上下两层的摊铺、碾压等施工工序，从而节省大量的施工时间和施工工序，从而加快整体工程的施工进度。超厚水泥稳定粒料基层双层连铺与正常厚度摊铺工艺基本相同，只是在时间控制和设备组合有所变动，施工工艺如下：培土路肩→对下承层洒水湿润→测量放样→两台摊铺机呈阶梯状就位→摊铺下基层→碾压→检测→检测合格→支槽钢→两台摊铺机就位→摊铺上基层→碾压→检测→检测合格→立即覆盖土工布洒水养生或做透层、下封层养生。3施工操作要点3.1拌和楼后场的操作要求⑴集料存放场地须硬化并做好排水，不同粒级的碎石或砾石以及细集料必须分开堆放。在潮湿多雨的地区及其他地区的雨季施工时，一般必须要采取有效的防雨措施，以保持集料处于清洁、干燥的良好状态，特别是对细集料应进行遮挡或覆盖，防止其遭受雨淋。⑵粒料拌和楼必须与现场摊铺的施工能力达到互相匹配，一般情况下拌和场必须拥有至少2台300t/h以上的拌和设备或单独一台拌和楼的产量宜大于500t/h，否则不准进行生产。粒料拌和设备必须能够准确计量参与拌和的各种材料的数量，保证混合料配料的精确；并且拌和设备的性能应处于良好状态，产出的混合料完好率高，以保证摊铺现场的施工不出现停机待料的情况。⑶在整个拌和楼拌制混合料过程中，试验人员一定要对混合料中的水泥剂量、含水量以及各种集料的配合比进行实时监测，如果一旦发现配合比有较大波动或混合料有异常情况时，应立即对设备进行调整或暂时停止生产，并对生产的混合料的水泥剂量和含水量按要求的频率检查、记录，检测不合格的混合料杜绝出场。对于成品混合料来说尤其需要注意的是：在铺筑下基层时，混合料的含水量应略低于最佳含水量，而在铺筑上基层时，混合料的含水量应略高于最佳含水量。⑷制定水泥剂量标准曲线：为了对混合料中的水泥剂量进行严格地控制，在拌和场现场必须按照要求绘制出水泥剂量的标准曲线用以指导拌和施工。由于大粒径的集料在水泥稳定混合料中的存在，致使在测定其水泥剂量时，常常会有很多的问题出现：例如，我们需要按规范要求称取1000g的成品混合料，因为其水泥用量较少，而集料粒径又较大，所以做到取料均匀且有代表性很不容易，并且加之在检测试验消耗EDTA或多或少等诸多因素，最终会导致检测得到的水泥剂量偏差较大；而如果是将取样的混合料经过4.75mm过筛，然后再进行水泥剂量的测定，受到集料级配影响，4.75mm以上的混合料（筛上部分）偏粗，测出的水泥剂量值会偏大；4.75mm以下的混合料（筛下部分）偏细，测出的水泥剂量值又会偏小。所以鉴于以上原因，我们在施工时往往采用以下的方法对混合料水泥剂量进行检测：用标准级配配置混合料，然后首先过4.75mm筛并绘制出标准曲线，该标准曲线所对应的水泥剂量必须是用4.75mm筛下部分的混合料测定而出的，然后在我59TRANSPOWORLD交通世界们在施工中测定的水泥剂量，其所消耗的EDTA量是通过不同剂量回归公式：水泥剂量（%）=X*a-b（注：X：滴定所消耗EDTA量，a.b为不同剂量所消耗EDTA量回归常数）综合计算得来的。所以当我们在现场控制施工时，必须严格按以上公式控制水泥剂量，不得出现太大偏差；一旦在测定混合料时数据出现偏差过大，应立即责令拌和楼停工检查，找出明确的原因或者对原有标准曲线重新进行标定，找出产生问题的确切原因并进行解决，然后再开机拌和生产。3.2摊铺现场的施工控制要点⑴施工时应采用沥青混凝土摊铺机或稳定土摊铺机摊铺水泥稳定粒料混合料，如果其下承层是稳定细粒土铺筑而成，应首先将下承层的表面进行拉毛并清扫干净，同时要使下承层表面保持湿润状态（用水车洒水），但是表面又不能出现积水，各项准备工作就绪后再进行混合料的摊铺。⑵在摊铺前如果不具备配置土路肩，可以支护槽钢进行支挡，施工中必须要保证摊铺体边部的压实效果，尤其是要保证路面有效宽度范围内结构层部分的压实度。⑶从摊铺到碾压完成不要超过试验确定的可延迟时间，也就是要留出足够的时间来完成压实（可以要求水泥厂把终凝时间调整到8h左右为宜）；同时注意摊铺各环节要衔接及时，尽量避免拖延，为碾压留出充足的时间。⑷进行双层连铺施工，一般一个循环保持在150～200m，并应根据天气情况随时调整；下层摊铺时，可以将摊铺速度适当提高，同是加大夯锤次数；再完成一个工作段（不超过200m）的下基层铺筑后，应立即对其上基层进行连续铺筑。3.3碾压现场施工控制要点⑴碾压要及时，尤其是下基层施工时，要紧跟摊铺机进行；并且要比正常基层施工时要配备数量更多或者吨位更大的的压实机械，以便保证快速压实，及时为上基层的摊铺提供合格的工作面。⑵碾压时一般先用振动压路机碾压，而不是采用三轮压路机，这样是为了加快碾压速度；在第一遍前进时关闭振动进行静碾，在后退时起振进行振动碾压，并且按照1/3大轮进行错轴，照此碾压完路幅全宽后算是一遍。第二遍碾压时压路机要振动前进并按原轴振动返回，然后再按错1/3轴的方式往返振动碾压至路幅全宽；对于摊铺机停顿和碾压过程中推移所产生的拥包、拥坎等，要在摊铺和碾压过程中及时处理并用铁夯人工夯击或小型压实机具迅速进行压实、消除。⑶每个工作段的第二层（也就是上基层）的碾压要在混合料中水泥的终凝时间前或者试验所确定的延迟时间内完成，达到设计要求的压实标准，并且基层的表面要无明显轮迹，符合外观质量的各项要求。3.4运输等其他工序控制要点⑴混合料的运输：运输采用大吨位自卸汽车，汽车的尾部尺寸符合摊铺机喂料斗的要求；运输成品混合料的能力要与混合料拌和楼产量和现场摊铺机铺筑能力相匹配或略有富余；混合料要尽快运至铺装现场，保证及时、连续和安全；在刚成型的下基层要缓慢倒行，不许急刹车。⑵在摊铺机正式进行摊铺以前，应该认真组织进行试铺生产。通过对试验段的试铺生产来确定双层摊铺中的上下各层的摊铺速度、松铺系数、碾压遍数、最佳的机械组合以及人员配备情况等，为正式摊铺确定相关指标并起到正确的指导作用。⑶压实完成后，应派专人和专门的养生设备对完成的基层路面进行养生。养生的时间不少于7d，并且必须使基层的表面处于湿润状态。或者要在24h内把基层的透层和下封层做好，最后依靠基层混合料自身含水量进行后期的养护。在基层的养生期限内（7d），除了养生车辆以外应杜绝在养生期路面上行驶，同时必须有切实禁止车辆在路面上通行的强制性措施，要设有禁行标志和路障，也要做到文明施工（如路障专人看管等），即使超过了养生期限，在未完成透层和下封层的施工前也必须要断交以保证基层表面的清洁和完好。4施工方法的优点⑴超厚水泥稳定粒料基层连续铺筑的施工工法，可以很好的提高整体的施工效率；特别是在工程施工工作面少或进度滞后的情况下，该施工方法的优越性和适用性更会得以明显发挥。⑵可以使两个摊铺层一次成型，极大程度地减少摊铺、碾压机械以及施工人员往返的调转次数，减少了施工机械燃烧油的使用，降低了整体工程对资源的消耗，减少了整体工程对周边环境的污染。同时超厚基层连续铺筑的方法采用了上下两层基层连续铺筑，这就减少了对一层基层养生所需要的机械设备、管护人员和养生用水。⑶该方法克服了常见的层铺法中所出现的洒水养生不及时、下一层施工的衔接滞后、上下层之间黏结不好、基层板体缩裂以及两层间出现夹层等质量问题，保证水泥稳定粒料基层的整体如一的施工质量。⑷该方法适用于任何等级公路的超厚水泥稳定粒料基层的施工，尤其适用于路基交接不连续或构造物较多，造成施工作业面较短的情况。5施工方法的注意事项⑴施工时遇到大风、大雨等恶劣的天气情况，必须停止施工。⑵在施工开始之前，进场的各种原材料以及混合料的配合比必须经过监理工程师的批复。⑶施工中应严格按照水泥稳定粒料7d的设计强度值进行控制，一般情况下不允许出现不小于设计值的试件。⑷施工后7d之内严禁重车和非施工车辆在路面上通行。⑸当施工中气温低于5℃时，必须停止施工。6应用实例2008年江苏盐城204国道绕成段基层施工中，由于路基（下转第63页）63TRANSPOWORLD交通世界垫层完成后，可使用插振法、水撼法以及夯实法等铺设方法进行施工。4.2碾压在垫层工作结束后，将压路机开进场地对垫层进行反复的碾压，通常进行初压施工、复压施工以及终压施工三个碾压过程。在摊铺施工完成之后进行第一次碾压，确保摊铺材料与土壤结合在一起，提高路基的抗压能力，同时也为复压施工与终压施工做好基础准备。采用吨位更高的压实机进行复压，增加摊铺材料与土壤的黏合程度。如过选用的铺设材料为块头较大的碎石等，则使用震动压路机对路基进行碾压，能减少碎石之间的空隙，提高路基的承压能力。为了使道路表面更加平整，在进行终压施工时将适量的沥青铺在道路表面，此外也可提高路面受力的均匀程度。4.3混凝土搅拌桩的使用根据具体的施工情况确定混凝土搅拌桩的数量、长度以及高度等。按照设计图纸确定搅拌桩的位置以及桩与桩之间的距离，确保其实用性。在使用混凝土搅拌桩的同时要注意以下细节：①禁止掩埋用来做标志的桩位竹签，杜绝泥搅拌桩漏打水现象。②桩身要埋进全风化灰岩或页岩中且埋入深度至少0.5m。③严格控制混凝土搅拌桩的水泥的用量。④搅拌桩的搭接长度要控制在0.5m以上，且不间断搭接。混凝土搅拌桩的使用能提高高速公路的稳定性，减少塌方情况的出现。5底基层的保养在每一段碾压完成之后，立即进行阶段的养生工作。覆盖材料可选用草袋、棉毯以及湿砂等材料，将材料均匀地铺盖在道路上，并根据当地的天气情况与覆盖材料的干湿情况进行洒水。除此之外，也可使用沥青乳液对路基进行养生。用沥青均匀地喷洒底基层，沥青干了之后再进行第二次喷洒。在养生期间做好封闭交通的标志，禁止车辆通行，保湿养生、禁交通的工作持续到下一层铺设施工阶段。6结论要发展先修路，交通是经济发展的命脉。完善的交通网、便利的交通是地区发展甚至是国民经济发展的基础。我国地域广阔，对高速公路网的密度有一定的要求，要想完善交通网，就要解决高速公路的软路基问题。在解决软路基问题的过程中，要根据当地的土壤、地势、水文等具体情况进行公路路线、排水系统的设计，并根据科学的设计理念进行施工。在施工的过程中要确保路基的排水，进行充分的填料碾压，每个环节都要按标准流程进行施工。随着国家公路网的不断完善，在公路建设的过程中也会遇到各种各样需要建设人员攻克的技术难关，因此相关人员应该不断学习，借鉴、探索新技术，为国家高速公路建设添砖