王福胜

邢台路桥建设集团有限公司

摘 要：结合某公路工程，对大厚度水泥稳定碎石基层施工技术加以分析。其中，大厚度水泥稳定碎石基层的主要施工工艺包括材料选择、配合比设计、测量放样、混合料拌和、混合料运输、混合料摊铺、混合料碾压、混合料养护等。为保证该公路大厚度水稳基层的施工质量，同时在施工结束后开展质量检测，旨在有效提升大厚度水泥稳定碎石基层的施工效果，供同类工程参考。

关键词：公路工程;大厚度水泥稳定碎石基层;混合料处理技术;

作者简介：王福胜（1985—），男，工程师，从事公路施工工作。;

0 引言

大厚度水泥稳定碎石基层作为一种半刚性、高强度的特殊基层，具有强度增长快，性能稳定的特点，在目前高速公路的建设过程中受到广泛的应用。但公路大厚度水稳基层施工难度大，若不能合理把控其施工工艺，就难以发挥本身的优势。因此，加强对公路大厚度水泥稳定碎石基层的研究意义重大。

1 工程概况

某高速公路工程位于我国河北省境内，公路为双向4车道设计标准，行车速度设计为100km/h，公路面层结构为4cm厚的SMA-13沥青混凝土上面层，6cm厚的AC-16沥青混凝土中面层，以及8cm厚的AC-20沥青混凝土下面层。为保证面层的使用性能，研究决定路面基层采用30cm厚的水泥稳定碎石结构，水稳基层施工一次摊铺完成，基于此，本文对该工程大厚度水泥稳定碎石基层施工技术展开分析。

2 大厚度水泥稳定碎石基层施工技术

2.1 材料选择

2.1.1 碎石

大厚度水泥稳定碎石基层中最重要的原材料就是碎石，本工程采用的碎石均由强度高、耐久性好的岩石轧制而成。碎石轧制成4种级配标准，分别为粒径在0～4.75mm的碎石、粒径在4.75～9.5m的碎石、粒径在9.5～19.0mm的碎石以及粒径在19.0～31.5mm的碎石，经轧制后的碎石材料压碎值宜不大于22%，针片状含量宜不大于12%，粒径不大于0.075mm的成为细集料，其颗粒含量宜不大于1.5%，塑性指数不大于5，碎石材料检测合格入场后不同粒径的集料分类存放，并做好防雨防潮措施[1]。

2.1.2 水泥

水泥稳定碎石基层另一种主要原材料为水泥。本工程采用标号为32.5的复合硅酸盐水泥，其初凝时间不小于3h，终凝时间不小于6h，水泥材料中硅酸盐含量、细度、pH值、安定性等相关参数均满足设计要求。水泥材料入场前需检测其性能，早强水泥、变质水泥、快硬水泥一律不得使用，同时水泥入场存储时间超过3个月，使用前需重新检测其性能。

2.1.3 配合比设计

原材料确定后，在实验室确定混合料的配合比，本工程大厚度水泥稳定碎石基层的混合料采用骨架密实性级配，水泥∶碎石的比例为5∶100，混合料的最佳含水率为4.5%±0.3%，配合比设计中碎石的级配设计至关重要，若碎石级配过大，则基层不易压实，若碎石级配过小，则基层容易产生裂缝的问题。因此，应合理设计混合料的级配，配合比设计后的混合料强度需满足施工要求，且具有良好的抗压性能，可通过试拌和检测混合料的性能，如拌和后混合料性能不能满足要求，可适当作出调整[3]。

2.2 测量放样

(1）大厚度水稳基层施工前先要开展测量放样作业，先对设计单位提供的水准点进行复测，核实无误后对施工现场水准点的位置进行测量，然后依据测量中的结果在水准点位置上设置指示桩，桩体应保持垂直状态，且直线段桩体间隔宜控制在10m，曲线段宜控制在5m，待指示桩设置后进行水平测量，测量的主要内容包括大厚度基层摊铺高度、摊铺的宽度等，测量结果在指示桩上标记明确，为后续拉线作指导。

(2）测量放样结束后进行打桩拉线，拉线的主要目的是为大厚度基层的摊铺做明确的指导，以保证基层的摊铺方向、摊铺厚度、摊铺高度等，拉线施工时先定位钢纤的位置，钢纤位于基层边缘50cm的边线上，且与桩位间距10m，钢纤位置确定后通过钢丝进行拉线，钢丝一端固定于钢纤上，另一端固定于支撑竿上，拉线后利用紧线钳固定，保持钢丝的拉力不小于800kN且无挠度即可[3]。

2.3 混合料的拌和

(1）测量放样结束后开始拌制大厚度水稳基层的混合料，本工程混合料的拌和在拌和站完成，拌和站内设置有2台型号为WSB600的拌和机，机械生产量为500t/h，并配备有4台上料装载机，上料口的位置安装有钢筋网盖，用于筛选粒径超出设计要求的集料以及其他杂物。拌和前利用拌和机自带的称重计量系统选取原材料，计量称重前先进行标定，满足要求后根据配合比准备适量的原材料开展拌和。

(2）拌和过程中混合料的最佳含水量依据当天的施工温度综合确定，但需保持含水量在最佳含水量4.5%±0.3%，混合料拌和时间持续45～60s，拌和后混合料内部宜保持均匀，在运送至施工现场前应选择样品检测混合料的性能，不满足使用要求的混合料不得运输，均作为废料处理，满足使用要求的混合料利用机械活门料仓向运输车内装料[4]。

2.4 混合料运输

混合料的运输采用15t重的自卸式运输车，装料分3次完成，分别向运输车前部、中部、后部装料。移动装料过程中运输车车厢中线始终与拌和机漏斗保持水平，装料后车厢的混合料总量宜控制在总承载量的2/3，并采用篷布将混合料遮盖，避免运输过程中混合料遭受日晒、雨淋而影响其使用性能，混合料运输至施工现场后停放至摊铺机前方30cm的位置，并挂空挡等待卸料，卸料工作应在水泥初凝前完成，否则视为废料。

2.5 大厚度基层摊铺

(1）混合料运送至施工现场且等待卸料的运输车达到5辆以上，开始本工程基层的摊铺施工。大厚度水泥稳定碎石基层的摊铺方式主要分为2种，分别为整层一次摊铺并碾压和分两层摊铺一次碾压。其中整层一次摊铺采用1台摊铺机作业，直接一次摊铺到位，此方法可以减少车辆对基层的干扰，减少混合料的离析，但对施工技术要求更高[5]；分两层摊铺采用2台摊铺机作业，一台摊铺下基层，另一台摊铺上基层，两台机械相距10～30m，此方法对施工技术要求较低，但两台机械相互制约，容易影响施工质量，经综合考虑最终决定选择整层一次摊铺的方式施工。

(2）整层一次摊铺采用型号为DT1600中型摊铺机，摊铺时先将机械的螺旋布料器置于混合料内，置入深度为混合料深度的2/3，并调整机械的熨平板设置反拱形式，然后依据放样的方向、摊铺厚度及宽度开展摊铺作业，机械的摊铺速度为2.5m/min，整个摊铺施工1次完成，摊铺过程中同步开启机械的夯击功能，夯锤的频率保持稳定，基层路段每摊铺20m需安排人员对混合料的摊铺厚度及平整度进行1次检测，检测结果详细记录。如发现摊铺质量不合格的位置，可安排人工进行修补，待大厚度基层全部摊铺完成，且摊铺质量合格后方可开展碾压施工。

2.6 大厚度基层碾压

(1）碾压是大厚度水泥稳定碎石基层施工中的关键工序，如碾压方案不当或碾压不到位，则基层的使用性能必定遭受影响。本工程碾压施工主要采用静压与振压结合的方式，整个碾压工作在3h之内完成，以避免混合料达到初凝时间，而导致碾压强度及压实度不足。碾压施工时静压主要采用型号为YZC17的双钢轮双振动压路机，振压主要采用型号为YZ27V的胶轮单振动压路机，碾压方式分为初压、复压及终压，碾压时直线段两侧向中间碾压，曲线段由内向外碾压，并遵循低幅高频、紧跟慢压的碾压原则[6]。

(2）初压施工时使用双钢轮压路机，采用前静压，后微振的碾压方式，每轮重叠1/3宽度以2.0km/h的碾压速度碾压1～2遍，使混合料达到预压稳定的状态；复压施工时使用胶轮压路机，采用前微振、后强振的碾压方式，每轮重叠1/3宽度先以2.5km/h的碾压速度碾压1遍，再以3.0km/h的碾压速度碾压4～6遍，以增加混合料内部的密实度；终压施工时使用双钢轮压路机，采用前微振、后静压的碾压方式，每轮重叠1/3宽度以2.5～3.0km/h的碾压速度碾压2遍，将基层表面收光、修边。

2.7 养护

大厚度水泥稳定碎石基层碾压完成后，必须开展养护作业，经多种养护方式对比，最终选择采用土工布覆盖并洒水的养护方式。采用的土工布为人工纤维合成的材料，具有透气性好、透水性好、耐老化、耐腐蚀的优点，覆盖于基层表面后，可以避免基层因温差较大而产生温缩裂缝，在土工布覆盖于基层表面后，间隔2h开始第1次洒水，洒水车的行进速度不得超过20km/h，且必须将土工布全部浸透，第1次洒水养护后，后续定期开展洒水养护，后续洒水中洒水车的行进速度不得超过30km/h[7]。

2.8 质量检测

2.8.1 平整度检测

本工程基层施工完成后，为保证大厚度水泥稳定碎石基层的施工质量，对基层的平整度进行了检测，平整度的影响因素主要包括摊铺与碾压，而摊铺对平整度的影响大于压实。因此，平整度的检测时间在基层摊铺完成后，检测主要采用车载式颠簸累积仪完成，其检测结果如表1。

表1 平整度检测结果 下载原图

由表1检测结果可得，本工程大厚度水稳基层各检测点平整度的平均值为2.2mm，且最大平整度为2.8mm，最小平整度为1.6mm，与设计要求的8mm相比相差巨大。因此可以表明，本次大厚度水稳基层的摊铺效果良好，满足公路规范使用要求。

2.8.2 压实度检测

大厚度水稳基层的压实度表示碾压施工的效果，其检测时间在基层碾压完成后，由于现行的规范《公路路面基层施工技术规范》（JTG 034—2000）中并未对压实度有明确的要求。因此，压实度的检测标准采用设计标准，本工程压实度的检测主要采用滴定法和灌砂法完成，其检测结果如表2。

表2 压实度检测结果 下载原图

由表2检测结果可知：本工程大厚度水泥稳定碎石基层的压实度设计要求为不小于96%，而经检测基层的最大压实度可达到97.8%，最小压实度为97.1%，平均压实度在97.5，比设计要求高出1.5%，这表明本次大厚度基层碾压施工质量良好。

2.8.3 抗压强度检测

大厚度水泥稳定碎石基层施工采用一次摊铺的方式，由于摊铺的厚度过大，导致基层混合料中水分及温度等养护条件均比一般厚度的水泥稳定碎石基层相比较差。因此为确保基层的基本性能，除基层的平整度及压实的检测外，还需对大厚度基层的抗压强度进行检测，检测方式为抽样检测，获取的样本在实验室的环境中养护7d，然后测量其无侧限抗压强度，同时准备一般厚度的水泥稳定基层试块，同步开展养护检测，将检测结果相互对比，从而明确大厚度水泥稳定碎石基层的抗压强度，其检测结果如表3。

由表3检测结果可知，通过7d的养护期后，大厚度水泥稳定碎石的检测块其抗压强度可以达到4.5MPa，与规范要求的不小于4.0MPa相比，已经满足要求，但与一般厚度的检测块相比，大厚度基层的抗压强度仅为其抗压强度的90%，主要是因为厚度小的基层其养护条件更好，且厚度小的基层其碾压的效果更好，因此，一般厚度的基层密实度比大厚度基层的密实性更好，基层的抗压强度也越强[8]。

表3 抗压强度检测结果 下载原图

3 结语

面对目前我国日益增长的运输情况，高速公路的使用性能必须得到提高，而大厚度水泥稳定碎石基层的应用，具有很多的优点，不仅可以提升公路基层的强度，还可以保证基层的耐久性、抗压性，可以充分改善公路的整体性能，减少公路使用过程中出现病害及安全隐患的问题。因此保证大厚度水泥稳定碎石基层的施工质量，施工单位施工过程中应严格控制施工工序，认真落实施工技术，充分发挥大厚度水泥稳定碎石基层的优越性，以进一步促进我国高速公路行业的发展。

参考文献

[1] 王军.高速公路大厚度（35cm）水泥稳定碎石基层一次成型施工研究[J].低碳世界，2017(3):237-238.

[2] 徐峰，孙建禹.大厚度水泥稳定碎石基层在高速公路中的应用[J].公路与汽运，2015(6):100-103.

[3] 付立勇，廖福勇，丘朗.大厚度水泥稳定碎石基层施工质量控制探讨[J].西部交通科技，2020(1):36-38.

[4] 薛万安.大厚度水泥稳定碎石基层施工质量控制关键技术研究[D].西安：长安大学，2017.

[5] 王刚.大厚度水泥稳定碎石基层及其层间处治技术研究[D].广州：华南理工大学，2019.

[6] 王晋.高速公路中大厚度水泥稳定碎石基层的应用[J].黑龙江交通科技，2018,41(12):46-48.

[7] 赵峥嵘.大厚度水泥稳定碎石基层施工工艺探讨[J].黑龙江交通科技，2018,41(2):38-40.

[8] 杜杰贵.云南麻昭高速公路水泥稳定碎石基层宽幅大厚度摊铺碾压施工实践与思考[J].公路交通科技（应用技术版），2017,13(4):78-80.

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