梁楊實(shí)

摘 要：在我國(guó)當(dāng)前路面設(shè)計(jì)規(guī)范中，高速公路大多采用半剛性基層設(shè)計(jì)，將水泥穩(wěn)定碎石基層作為承擔(dān)路面荷載的主要結(jié)構(gòu)層。水泥穩(wěn)定碎石基層具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、成本低廉、施工技術(shù)較為成熟等優(yōu)勢(shì)。而在傳統(tǒng)施工工藝中，厚度大于20 cm的水泥穩(wěn)定碎石基層通常采取分層攤鋪施工，這一方法在一定程度上解決了攤鋪寬度和攤鋪厚度的問(wèn)題，但分層鋪設(shè)通常會(huì)在基層拼接中產(chǎn)生300 mm～600 mm的接縫[1]，大粒徑的碎石由于自重會(huì)向下掉落，形成基層內(nèi)部的薄弱面和縱向裂縫，破壞水泥穩(wěn)定碎石基層完整性，使其質(zhì)量和性能降低。半剛性基層大厚度攤鋪是近年來(lái)興起的新型施工技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用既可顯著提升工程效率，降低工程施工周期，還能有效保障工程實(shí)體質(zhì)量，具備廣闊的應(yīng)用前景。但目前大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層整體攤鋪大多用于雙向四車(chē)道路面，攤鋪寬度難以適應(yīng)當(dāng)前道路交通快速發(fā)展需要的大寬度路面，因此，本文結(jié)合實(shí)體工程項(xiàng)目，探究全斷面大寬度（六車(chē)道至八車(chē)道寬度）大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層一次性攤鋪成型技術(shù)應(yīng)用研究，以期對(duì)相關(guān)路面工程提供理論借鑒。

關(guān)鍵詞：大寬度;大厚度;水泥穩(wěn)定碎石基層;施工工藝;技術(shù)研究

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

為應(yīng)對(duì)在實(shí)際工程施工中可能因集料不能良好填充空隙造成基層性能欠佳，李建斌[2]建立了集料配合比計(jì)算模板，添加約束條件使級(jí)配曲線(xiàn)達(dá)到理想情況。山西晉侯高速路面采用全寬全厚單機(jī)施工作為基層施工鋪筑技術(shù)[3]，但分層壓實(shí)度結(jié)果表明上、下部壓實(shí)度仍存在差異，且存在基層局部位置骨料被壓碎現(xiàn)象。高科等[4]研究結(jié)果表明超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石混合料基層的原材料應(yīng)符合規(guī)范要求即可。在施工條件允許的情況下應(yīng)盡量使用石屑、機(jī)制砂等細(xì)集料，以便減小水泥劑量。

2 工程背景

貴州省高速公路某路段采用雙向八車(chē)道設(shè)計(jì)，路面底基層采用低劑量水泥穩(wěn)定碎石，路面基層采用水泥穩(wěn)定碎石。路面設(shè)計(jì)采用30 cm低劑量水泥穩(wěn)定碎石底基層+32 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+8 cm SUP-25瀝青下面層+6 cm SUP-20瀝青中面層+4 cm SMA-13上面層，總厚度80 cm，本項(xiàng)目涉及雙向八車(chē)道路段長(zhǎng)度約13 km。

3 施工準(zhǔn)備

3.1 機(jī)械準(zhǔn)備

本項(xiàng)目主要施工器械配備情況見(jiàn)表1。

3.2 材料及配合比

采用C-B-3級(jí)配作為大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層混合料級(jí)配。依據(jù)不同規(guī)格集料篩分結(jié)果配置各檔集料配比，使其合成級(jí)配盡量貼近中值，最終選定合成級(jí)配為：砂（0 mm～2.36 mm）：砂（2.36 mm～4.75 mm）：碎石（4.75 mm～9.5 mm）：碎石（9.5 mm～19 mm）：碎石（19 mm～26.5 mm）=26：6：6：

40：22。并對(duì)所得混合料級(jí)配進(jìn)行重型擊實(shí)，將水泥劑量2.9%，3.2%，3.5%，3.8%，4.1%梯次配置，配置3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，5.5%不同含水率，依據(jù)擊實(shí)曲線(xiàn)最終選定最大干密度為2.373 g/cm3，最佳含水率4.5%，水泥劑量選定3.5%作為施工生產(chǎn)配合比，在施工過(guò)程中，再按照施工攤鋪碾壓效果進(jìn)行級(jí)配的微調(diào)。

4 施工技術(shù)

4.1 混合料拌和工藝

按照《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTG/T F20-2015要求的設(shè)備工藝進(jìn)行混合料的拌和。拌和前需檢測(cè)場(chǎng)內(nèi)集料含水率，計(jì)算施工配合比。拌和后加大混合料質(zhì)量檢測(cè)頻率，依托拌合站智能控制系統(tǒng)隨時(shí)在線(xiàn)檢查配比、含水率變化，高溫狀態(tài)施工含水率需要實(shí)時(shí)控制，混合料含水率較最佳含水率提升0.5%～1%，當(dāng)氣溫高于30℃后，含水率提升1%～2%，水泥進(jìn)入攪拌缸溫度需低于50℃，出料時(shí)間不宜超過(guò)1 h，超過(guò)2 h的混合料廢棄。

4.2 混合料運(yùn)輸控制

裝料前將車(chē)廂清洗干凈，裝車(chē)時(shí)各車(chē)裝載量保持大致一致，運(yùn)輸過(guò)程中需采用篷布遮蓋以減少水分蒸發(fā)及雨水淋濕，需在混合料允許延遲時(shí)間中完成運(yùn)輸任務(wù)，否則予以廢棄。

4.3 測(cè)量放樣

攤鋪前放出10 m中樁及對(duì)應(yīng)邊樁，架設(shè)支撐桿，在水泥穩(wěn)定碎石基層鋪筑邊線(xiàn)外側(cè)50 cm處打設(shè)鋼釬，間距10 m且與中樁相對(duì)應(yīng)。支撐桿上敷設(shè)基準(zhǔn)鋼絲，鋼絲應(yīng)用專(zhuān)用工具緊線(xiàn)鉗進(jìn)行張緊，拉力應(yīng)不小于80 N，以使鋼絲不產(chǎn)生撓度為準(zhǔn)，然后將鋼絲固定，設(shè)專(zhuān)人檢查調(diào)整鋼絲高度。

4.4 下承層準(zhǔn)備

松鋪系數(shù)采用經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選定為1.3，基層設(shè)計(jì)厚度為32 cm，最終松鋪厚度為38.1 cm。對(duì)下承層進(jìn)行高程、中線(xiàn)偏位、寬度、橫坡及平整度檢查，對(duì)局部松散進(jìn)行復(fù)壓，并對(duì)下承層進(jìn)行灑水潤(rùn)濕。

4.5 攤鋪防離析工藝

采用中大DT2360型攤鋪機(jī)以1.0 m/min速度攤鋪，攤鋪機(jī)螺旋布料器保證2/3埋入混合料中，在螺旋布料器前安裝防離析橡膠擋板，減少混合料的離析。攤鋪機(jī)前方保障2臺(tái)以上運(yùn)料車(chē)等待卸料，在攤鋪機(jī)前方20 cm～30 cm停車(chē)，卸料時(shí)由攤鋪機(jī)迎上去推動(dòng)卸料車(chē)，邊前進(jìn)邊卸料，卸料速度應(yīng)與攤鋪機(jī)鋪筑速度協(xié)調(diào)。攤鋪機(jī)變速箱處必須安裝反向葉片;在攤鋪機(jī)后面應(yīng)設(shè)專(zhuān)人消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，及時(shí)鏟除局部粗集料堆積或離析部位，并用新拌混合料填補(bǔ)。

4.6 碾壓工藝研究

碾壓方案選用2種碾壓組合方式：

方案一：2臺(tái)雙鋼輪進(jìn)行進(jìn)靜出振1遍（各半幅）→2臺(tái)26T單鋼輪（微振）進(jìn)振出振1遍（各半幅）→2臺(tái)32T單鋼輪（強(qiáng)振）進(jìn)振出振1遍（各半幅）→30T膠輪碾壓1遍（全幅穿插揉搓補(bǔ)水）→檢測(cè)壓實(shí)度→2臺(tái)32T單鋼輪（強(qiáng)振）進(jìn)振出振1遍（各半幅）→30T膠輪碾壓1遍（全幅穿插揉搓補(bǔ)水）→檢測(cè)壓實(shí)度→1臺(tái)雙鋼輪全幅靜壓2～3遍（收面無(wú)輪跡為止）。

方案二：2臺(tái)雙鋼輪進(jìn)行進(jìn)靜出振1遍（各半幅）→2臺(tái)26T單鋼輪（微振）進(jìn)振出振1遍（各半幅）→2臺(tái)26T單鋼輪（強(qiáng)振）進(jìn)振出振1遍（各半幅）→30T膠輪碾壓1遍（全幅穿插揉搓補(bǔ)水）→檢測(cè)壓實(shí)度→2臺(tái)32T單鋼輪（強(qiáng)振）進(jìn)振出振2遍（各半幅）→30T膠輪碾壓1遍（全幅穿插揉搓補(bǔ)水）→檢測(cè)壓實(shí)度→1臺(tái)雙鋼輪全幅靜壓2～3遍（收面無(wú)輪跡為止）。

碾壓過(guò)程壓路機(jī)前進(jìn)及后退換擋平順，不能拉動(dòng)底層混合料，后退盡量按原路返回，在未碾壓一頭換擋掉頭（后退）位置呈齒狀錯(cuò)開(kāi)，出現(xiàn)擁包及時(shí)鏟平。碾壓過(guò)程中，對(duì)碾壓第4遍、第5遍、第6遍分別檢測(cè)壓實(shí)度及壓實(shí)厚度，直至壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求，且無(wú)過(guò)振現(xiàn)象時(shí)停止碾壓。壓實(shí)度結(jié)果表明隨壓實(shí)遍數(shù)的增加，壓實(shí)效果逐漸增大，在碾壓遍數(shù)達(dá)到6遍時(shí)比較碾壓5遍來(lái)看壓實(shí)度增幅波動(dòng)明顯減小。碾壓過(guò)程中及時(shí)采用三米直尺進(jìn)行平整度檢測(cè)，對(duì)不合格點(diǎn)進(jìn)行填料、復(fù)壓等操作，保障路面基層平整度符合設(shè)計(jì)要求。每碾壓40 m～60 m，進(jìn)行松鋪系數(shù)核實(shí)調(diào)整，計(jì)算符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的松鋪系數(shù)。

4.7 攤鋪碾壓效果分析

壓實(shí)度結(jié)果表明采用6次碾壓即可達(dá)到較好的壓實(shí)效果，而增大碾壓遍數(shù)對(duì)壓實(shí)度影響不大，且容易造成路表集料的破壞，降低路面基層承載力。采用32T單鋼輪進(jìn)行復(fù)壓較26T單鋼輪具有更好的壓實(shí)效果。碾壓后即刻檢測(cè)壓實(shí)度，并對(duì)合格路段灑水覆膜養(yǎng)生。對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果表明試驗(yàn)結(jié)果均明顯高于設(shè)計(jì)值，可適當(dāng)下調(diào)施工生產(chǎn)配合比。

5 結(jié)論

依托本項(xiàng)目進(jìn)行的全斷面大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪研究，通過(guò)工程實(shí)體攤鋪?zhàn)C明，在現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備組合下，采用普通水泥穩(wěn)定碎石基層配合比，做好含水率控制及碾壓遍數(shù)要求，可以完成八車(chē)道大厚度（32 cm）水泥穩(wěn)定碎石基層的一次攤鋪成型，有效提升工程施工效率，降低材料損耗。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李建斌，李強(qiáng)，韓永紅，等.骨架密實(shí)水泥穩(wěn)定碎石混合料級(jí)配規(guī)劃求解設(shè)計(jì)研究[J].公路，2019，64（3）：255-258.

[3]梁狄，伍均.32 cm水泥穩(wěn)定碎石基層全寬超厚一次性攤鋪新工藝[J].湖南交通科技，2009，35（2）：24-26.

[4]高科.超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝研究[D].蘭州交通大學(xué)，2015.