半剛性水穩(wěn)基層一次性攤鋪施工技術在城市道路施工中的應用

半剛性水穩(wěn)基層一次性攤鋪施工技術在城市道路

施工中的應用

Application of Semi-rigid Water-stable Grass-roots One-time Paving Technology in Urban Road Construction

趙雙喜 ZHAO Shuangxi

作者簡介:趙雙喜 （1968-），男，湖南岳陽人， 湖南順天工程項目管理有限公司工程師，從事建筑工程項目監(jiān)理工作。

摘 要：本文結(jié)合工程實例和相關技術規(guī)范，分析介紹了城市高速公路半剛性水穩(wěn)基層混合料的配合比設計，并對半剛性水穩(wěn)基層一次性攤鋪施工技術進行了詳細闡述， 對其施工質(zhì)量控制及檢測進行了簡要探討。

關鍵詞：城市道路； 半剛性基層； 配合比； 攤鋪施工；質(zhì)量檢測；水泥級配碎石基層

中圖分類號：TU415.12

文獻標識碼： B

文章編號：1008-0422（2009） 08-0161-03

1 工程概況

我國 90%以上的高等級公路瀝青路面基層和底基層采用半剛性材料，半剛性基層瀝青路面已成為我國高等級公路瀝青路面的主要結(jié)構類型。從實踐中可以看出，采用具有一定厚度和嚴格級配要求的優(yōu)質(zhì)級配碎石作為  上基層而半剛性材料作為下臥層，則這種上柔下剛式 “組合基層” 一方面在很大程度上能夠防止和減少半剛性基層的反射裂縫，同時級配碎石基層還能起到具排水功能基層的作用，這種結(jié)構既發(fā)揮了半剛性基層瀝青路面高強度的優(yōu)點，又在很大程度上克服了半剛性路面的缺點。

 湖南某城市繞城高速公路長,該公路主線路面總厚度 67.5cm 和 69.5cm，半剛性的水泥級配碎石基層設計厚度 35cm和36cm， 施工采用單幅、 大厚度、 一次性攤鋪施工技術。

2 半剛性的水泥級配碎石基層混合料配合比設計

配合比設計以交通部《公路路面基層施工技術規(guī)范》（JTJ034-2000）為基礎，結(jié)合施工設備和現(xiàn)場原材料樣品進行了混合料配合比設計。

2.1原材料的質(zhì)量控制

1)水泥采用初凝時間 3h以上和終凝時間較長（宜大于 6h）的硅酸鹽水泥，但不得使用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。工程采用湖南某水泥公司生產(chǎn)的 P.0.32.5級復合硅酸鹽水泥。

2)碎石采用某料場石料，生產(chǎn)不同粒徑的碎石分別為：1#料粒徑為 31.5mm～19.0mm，2#料 粒徑為 19.0mm～9.5mm，3#料粒徑為9.5mm～4.75mm，4#料粒徑為 4.75mm 以下，各集料在監(jiān)理工程師的旁站下進行了材料抽檢試驗，且各項指標均滿足規(guī)范要求。最大粒徑不應超過 31.5mm，顆粒組成見表 1。

a.水泥穩(wěn)定碎石的壓碎值應不大于 30%。

b.有機質(zhì)含量超過 10%的粒料，不適宜作水泥穩(wěn)定。

c.硫酸鹽含量超過 0.8%的粒料，不適宜作水泥穩(wěn)定。

d.水應潔凈，飲用水均可應用。

3)原材料進場前必須經(jīng)試驗，合格的集料才準運輸?shù)綖r青拌和站堆放，各種材料隔離存放，嚴禁混料現(xiàn)象發(fā)生。

4)原材料試驗及配合比試驗嚴格按試驗規(guī)程和施工指南進行，用于試驗檢測的儀器必須經(jīng)校核并具有合格證，試驗過程中按規(guī)范步驟進行、精心操作、做好記錄，試驗結(jié)果符合試驗精度要求，確保試驗結(jié)果的真實性、準確性、可靠性。

2.2生產(chǎn)配合比調(diào)試及確定

將各種不同規(guī)格礦料連續(xù)不斷地通過皮帶秤送人攪拌倉，形成混合料。通過標準重量進行皮帶秤的校核調(diào)整。通過室內(nèi)控制數(shù)顯讀盤，對每一冷料斗逐一進行單調(diào)，直至調(diào)到符合目標配合比標準流量時的控制數(shù)顯為止。

在目標配合比標準流量準確控制的條件下，將各種不同規(guī)格礦料連續(xù)不斷地通過皮帶秤送入攪拌倉，在皮帶秤不同位置上取有代表性的試樣，進行室內(nèi)顆粒分析。依據(jù)篩分結(jié)果，通過微機程序計算法，重新求得礦料合成級配，使之與設計要求的圓順礦料級配曲線相吻合。用該礦料配合比添加水泥和水，即為水泥穩(wěn)定級配碎石混合料的生產(chǎn)配合比。

施工采用經(jīng)審批的生產(chǎn)配合比，礦料摻配比例為 1#：2#：3#：4#=12%：22%：28%：38%；最佳水泥劑量為 4.0%，施工增加 0.5%為 4.5%；最大干密度 2.37g/cm3，最佳含水量為 4.6%，生產(chǎn)配合比符合設計及規(guī)范要求。

3 半剛性水穩(wěn)基層攤鋪施工工藝

3.1施工工藝流程

本工程采用單幅、一次性攤鋪施工，其施工工藝流程見圖 1。

3.2基層混合料一次性攤鋪施工準備

3.2.1施工機械配置（見表 2）

表2 基層施工機械配置

     3.2.2施工技術準備

     3.2.2.1施工放樣

首先恢復中線，每隔 10m設一樁，并在兩側(cè)插釬掛線。進行水平測量，根據(jù)攤鋪系數(shù)在兩側(cè)鋼釬上掛線確定基層邊緣的設計標高，松鋪系數(shù)為 1.25。確保施工放樣樁位符合設計與規(guī)范要求精度，滿足施工要求。

3.2.2.2準備下承層

1)按《技術規(guī)范》的要求，對下承層進行逐項檢查。對檢查結(jié)果不符合要求的路段，在監(jiān)理工程師認可后，采取相應措施進行處理，直至達到規(guī)范要求。基層施工前應保證底基層的平整度和壓實度，路拱沒有任何松散的材料及軟弱地點。底基層的平整度、壓實度、彎沉值等技術參數(shù)符合設計及技術規(guī)范要求。

2)基層施工前，清除各種雜物，用 22t壓路機碾壓底基層 2 遍，碾壓過程中發(fā)現(xiàn)過干、表層松散，應適當灑水；如過濕，測取彎沉值，符合設計及規(guī)范要求后方可施工。

3.3施工要點

3.3.1廠拌法拌和

1)混合料采用 WCB500 型和 WCB400 型水泥穩(wěn)定粒料拌和站進行水泥級配碎石的拌和，采用廠拌法集中拌和時，應符合下列要求：a.集料必須保證最大粒徑和級配符合要求；b .料倉和拌缸前應有剔除超粒徑石料的篩子；c .配料應準確，拌 和應均勻；含水量宜略大于最佳值，使混合料運到現(xiàn)場攤鋪后碾壓時的含水量不小于最佳值；d.不同粒級的碎石以及細集料應隔防，分別堆放。

2)拌和現(xiàn)場須有一名試驗人員監(jiān)測拌和時的含水量和各種骨料的配比，發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整或停止生產(chǎn)，含水量應按要求的頻率檢查并做好記錄；各料斗應配備 1～2名工作人員，時刻監(jiān)視下料情況，并人工幫助料斗下料，不準出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象，否則應及時停止生產(chǎn)。

3.3.2運輸和鋪筑

1)運輸能力：車輛數(shù)量必須滿足拌和設備連續(xù)生產(chǎn)的要求，不因車輛少而臨時停工。運輸車輛數(shù)量視拌和和設備生產(chǎn)能力 Q（t/h）、車輛的載重能力 G（t）及運輸時間等因素而定，按下式計算：

n =a(t1 + t2+ t3)/T

式中：t1——重(n) 載運輸時間（min）

t2——空載運輸時間（min）

t3——在工地卸料和等待的總時間（min）

T——拌制一車混合料所需的時間（T=60G/Q，min）

α——儲備系數(shù)，視交通情況而定，一般取 =1.1～1.2

2)拌和機向車廂內(nèi)卸料時，應從車向前部、后部、中部分三次裝料，每卸一斗水泥水泥級配碎石混合料汽車移動一次為止，以減少水泥級配碎石混合料粗細集料離析現(xiàn)象的發(fā)生。

3)連續(xù)攤鋪過程中，運料車在后軸輪胎與攤鋪機接觸前 10cm～30cm 處停住，嚴防撞擊攤鋪機。此時汽車應掛空檔，等候攤鋪機推動前進。卸料過程中必須有專人指揮。

4)水泥級配碎石基層攤鋪采用中大 DT1600型多功能攤鋪機單幅、大厚度一次性攤鋪。攤鋪速度 V 0根據(jù)攪拌站產(chǎn)量，按下式計算：

V 0=Q×n/(60×h×B×ρ)

式中：Q——拌合和站產(chǎn)量（t/h）

n——拌和機臺數(shù)

h——鋪層厚度（m）

B——攤鋪帶寬（m）

ρ——混合料密度（t/m3）

5)松鋪系數(shù)的計算： 

6)連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪是提高路面平整度最主要的措施。攤鋪機的攤鋪速度應做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。不得任意快速攤鋪幾分鐘，然后再停下來等下一車料。午飯應分批輪換交替進行，切忌停鋪用餐。爭取做到每天收工停機一次。

7)攤鋪過程中， 對攤鋪機螺旋送料器兩邊達不到的地方， 由人工配合找平。

3.3.3碾壓

1)水泥級配碎石基層采用兩臺 22t、一臺32t單鋼輪壓路機和一臺 26t膠輪壓路機組合碾壓。初壓為 22t壓路機靜壓一遍，復壓采用32t壓路機振動碾壓四遍、后 26t膠輪壓路碾壓兩遍， 終壓采用 22t壓路機弱振收光一遍。

2)碾壓過程中如發(fā)現(xiàn)粗細集料離析現(xiàn)象， 特別應鏟除局部粗集料 “窩” ，并用新拌混合料填補，然后再行碾壓。發(fā)現(xiàn)翻漿現(xiàn)象應立即停止碾壓， 待翻松曬干， 或換含水量合適的材料后再行碾壓。對于碾壓過程中出現(xiàn)的擁包，應由人工刮起平處理，再繼續(xù)碾壓。

3)直線段由兩側(cè)向中心碾壓，超高段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，每道碾壓與上道碾壓相重疊 1/2輪寬，使每層整個斷面完全均勻地壓實到規(guī)定的密實度為止。壓實后表面平整夫輪跡或隆起，且斷面正確路拱符合要求。凡壓路機不能作業(yè)的地方采用機夯進行壓實，直到獲得規(guī)定的密實度為止。壓路機每次由兩端折回的位置呈階梯形隨攤鋪機向前推進，使折回處不在同一橫斷面上。

4)嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭和急剎車，保證基層表面不受損壞。壓路機的碾壓速度，頭兩遍控制在 1.5km/h～1.7km/h， 以后控制在 2.0km/h～2.5km/h。

5)碾壓過程中，基層的表面應始終保持潮濕。若水分蒸發(fā)過快，應及時補灑少量的水， 但嚴禁灑大水碾壓。

3.4養(yǎng)生

1)由于水泥級配碎石基層是水硬性材料， 碾壓完成后應立即進行養(yǎng)生，基層表面采用防水土工布覆蓋，兩側(cè)坡面采用農(nóng)用塑料薄膜覆蓋，用編織袋裝少許碎石均勻地壓在防水土工布上。

2)養(yǎng)生期間設專人和灑水車進行養(yǎng)生， 養(yǎng)生時間不少于 7d， 且必須經(jīng)常保持結(jié)構層表面濕潤，每天灑水不少于 3次。

3)養(yǎng)生期間除灑水車外，封閉交通。在覆蓋措施的水泥級配碎石基層上，不能封閉交通時，限制重車通行，其他車輛的車速不得超過30km/h。

3.5接縫處理

1)用攤鋪機攤鋪混合料時， 不宜中斷， 如因故中斷時間超過 3h， 應設置橫向接縫， 攤鋪機應駛離混合料末端；

2)人工將末端含水量合適的混合料整齊，緊靠混合料放兩根方木，方木的高度應與混合料的壓實厚度相同；整平緊靠方木的混合料；

3)方木的另一側(cè)插打鋼釬， 設置斜撐；

4)將混合料碾壓密實，去除堵頭方木， 用3m 直尺在混合料末端丈量平整度，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理確定，用末端垂直切割法施工橫向接縫。

5)若攤鋪中斷后，未按上述方法處理橫向接縫，而中斷時間已超過 2h， 則應將攤鋪機附近及其下面未經(jīng)壓實的混合料鏟除，并將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成一橫向（與路中心線垂直）垂直向下的斷面， 然后再攤鋪新的混合料。

6)避免縱向接縫。出現(xiàn)縱向接縫時，縱縫必須垂直相接，不能斜接，并符合下列規(guī)定：a.在前一幅攤鋪前，在靠后一幅的一側(cè)應用方木做支撐，方木的高度與水泥級配碎石基層的壓實厚度相同；b.養(yǎng)生結(jié)束后，在攤鋪后一幅前， 將方木除去。

4 施工質(zhì)量控制及檢測

4.1對每個進入本項目施工的人員，均要求達到一定的技術等級，具有相應的操作技能，特殊工種必須持證上崗。加強對每個施工人員的重量意識教育， 提高他們的質(zhì)量意識，自學按操作規(guī)程進行操作， 在質(zhì)量控制上加強其自學性。

4.2 施工管理人員，特別是質(zhì)檢人員， 隨時對操作人員所施工的內(nèi)容、過程進行檢查，在現(xiàn)場為他們解決施工難點， 進行質(zhì)量標準的測試，隨時指出達不到質(zhì)量要求及標準的部位，要求操作者整改。

4.3在施工中各工序要堅持 “自檢、互檢、專業(yè)檢” 三檢制度， 在整個施工過程中做到工前有交底， 過程有檢查，工后有驗收的 “一條龍” 操作管理方式， 以確保工程質(zhì)量。

4.4水泥級配碎石基層施工允許偏差見表 3。

表3  水泥級配碎石基層實測項目

5 結(jié)論及建議

5.1提高路面的施工質(zhì)量， 僅靠在瀝青層采取工藝、工序措施是不能確保的， 必須從基層抓起，層層路面結(jié)構的施工都得從嚴把關， 從根本上保證和提高路面的施工質(zhì)量。

5.2礦料的取樣必須從加工廠自己去取樣，同時選擇的料廠必須是大型化、專業(yè)化的加工廠，一項工程用料必須自如至終都由某一臺或幾臺碎石機供料，不得隨意更改料源和碎石機供料，否則將使工程質(zhì)量受到影響。

5.3嚴格控制攤鋪速度和速度均勻性，保證施工中碾壓遍數(shù)。攤鋪過程中以厚度為主要指標來控制標高，不得隨意調(diào)整傳感器。

5.4壓實機具盡可能選用大噸位機械，以確保工程壓實質(zhì)量?！熬o跟碾壓” 不是亦步亦趨，在攤鋪機后預留適當長度， 才能實現(xiàn)波浪式碟壓，逐段推進。這樣， 可做到壓實遍數(shù)可控、壓實段落清晰， 確保壓實度和平整度符合要求。

5.5 基層單幅、大厚度一次性攤鋪碾壓成形， 相對于兩次分層攤鋪來說，其抗拉伸、 抗沖擊強度可以提高 80%以上，可以有效地避免和推遲早期路面的下沉、 車轍形凹陷、 分裂脫落、坑洞等常見病害的產(chǎn)生。對于提高公路路面質(zhì)量，延長公路壽命有很大的幫助。

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