半剛性水穩(wěn)基層一次性攤鋪施工技術(shù)在城市道路施工中的應(yīng)用

半剛性水穩(wěn)基層一次性攤鋪施工技術(shù)在城市道路

施工中的應(yīng)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(jiǎn)介:趙雙喜 （1968-），男，湖南岳陽(yáng)人， 湖南順天工程項(xiàng)目管理有限公司工程師，從事建筑工程項(xiàng)目監(jiān)理工作。

摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)例和相關(guān)技術(shù)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(shè)計(jì)，并對(duì)半剛性水穩(wěn)基層一次性攤鋪施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述， 對(duì)其施工質(zhì)量控制及檢測(cè)進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討。

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

中圖分類(lèi)號(hào)：TU415.12

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

文章編號(hào)：1008-0422（2009） 08-0161-03

1 工程概況

我國(guó) 90%以上的高等級(jí)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(guó)高等級(jí)公路瀝青路面的主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型。從實(shí)踐中可以看出，采用具有一定厚度和嚴(yán)格級(jí)配要求的優(yōu)質(zhì)級(jí)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(shí)級(jí)配碎石基層還能起到具排水功能基層的作用，這種結(jié)構(gòu)既發(fā)揮了半剛性基層瀝青路面高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，又在很大程度上克服了半剛性路面的缺點(diǎn)。

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

2 半剛性的水泥級(jí)配碎石基層混合料配合比設(shè)計(jì)

配合比設(shè)計(jì)以交通部《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）為基礎(chǔ)，結(jié)合施工設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)原材料樣品進(jìn)行了混合料配合比設(shè)計(jì)。

2.1原材料的質(zhì)量控制

1)水泥采用初凝時(shí)間 3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)（宜大于 6h）的硅酸鹽水泥，但不得使用快硬水泥、早強(qiáng)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(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥。

2)碎石采用某料場(chǎng)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(jìn)行了材料抽檢試驗(yàn)，且各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。最大粒徑不應(yīng)超過(guò) 31.5mm，顆粒組成見(jiàn)表 1。

a.水泥穩(wěn)定碎石的壓碎值應(yīng)不大于 30%。

b.有機(jī)質(zhì)含量超過(guò) 10%的粒料，不適宜作水泥穩(wěn)定。

c.硫酸鹽含量超過(guò) 0.8%的粒料，不適宜作水泥穩(wěn)定。

d.水應(yīng)潔凈，飲用水均可應(yīng)用。

3)原材料進(jìn)場(chǎng)前必須經(jīng)試驗(yàn)，合格的集料才準(zhǔn)運(yùn)輸?shù)綖r青拌和站堆放，各種材料隔離存放，嚴(yán)禁混料現(xiàn)象發(fā)生。

4)原材料試驗(yàn)及配合比試驗(yàn)嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)程和施工指南進(jìn)行，用于試驗(yàn)檢測(cè)的儀器必須經(jīng)校核并具有合格證，試驗(yàn)過(guò)程中按規(guī)范步驟進(jìn)行、精心操作、做好記錄，試驗(yàn)結(jié)果符合試驗(yàn)精度要求，確保試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性、準(zhǔn)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(guò)皮帶秤送人攪拌倉(cāng)，形成混合料。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)重量進(jìn)行皮帶秤的校核調(diào)整。通過(guò)室內(nèi)控制數(shù)顯讀盤(pán)，對(duì)每一冷料斗逐一進(jìn)行單調(diào)，直至調(diào)到符合目標(biāo)配合比標(biāo)準(zhǔn)流量時(shí)的控制數(shù)顯為止。

在目標(biāo)配合比標(biāo)準(zhǔn)流量準(zhǔn)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(guò)皮帶秤送入攪拌倉(cāng)，在皮帶秤不同位置上取有代表性的試樣，進(jìn)行室內(nèi)顆粒分析。依據(jù)篩分結(jié)果，通過(guò)微機(jī)程序計(jì)算法，重新求得礦料合成級(jí)配，使之與設(shè)計(jì)要求的圓順礦料級(jí)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(jí)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(shè)計(jì)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(jiàn)圖 1。

3.2基層混合料一次性攤鋪施工準(zhǔn)備

3.2.1施工機(jī)械配置（見(jiàn)表 2）

表2 基層施工機(jī)械配置

     3.2.2施工技術(shù)準(zhǔn)備

     3.2.2.1施工放樣

首先恢復(fù)中線，每隔 10m設(shè)一樁，并在兩側(cè)插釬掛線。進(jìn)行水平測(cè)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(shè)計(jì)標(biāo)高，松鋪系數(shù)為 1.25。確保施工放樣樁位符合設(shè)計(jì)與規(guī)范要求精度，滿足施工要求。

3.2.2.2準(zhǔn)備下承層

1)按《技術(shù)規(guī)范》的要求，對(duì)下承層進(jìn)行逐項(xiàng)檢查。對(duì)檢查結(jié)果不符合要求的路段，在監(jiān)理工程師認(rèn)可后，采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，直至達(dá)到規(guī)范要求?；鶎邮┕で皯?yīng)保證底基層的平整度和壓實(shí)度，路拱沒(méi)有任何松散的材料及軟弱地點(diǎn)。底基層的平整度、壓實(shí)度、彎沉值等技術(shù)參數(shù)符合設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范要求。

2)基層施工前，清除各種雜物，用 22t壓路機(jī)碾壓底基層 2 遍，碾壓過(guò)程中發(fā)現(xiàn)過(guò)干、表層松散，應(yīng)適當(dāng)灑水；如過(guò)濕，測(cè)取彎沉值，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可施工。

3.3施工要點(diǎn)

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(jìn)行水泥級(jí)配碎石的拌和，采用廠拌法集中拌和時(shí)，應(yīng)符合下列要求：a.集料必須保證最大粒徑和級(jí)配符合要求；b .料倉(cāng)和拌缸前應(yīng)有剔除超粒徑石料的篩子；c .配料應(yīng)準(zhǔn)確，拌 和應(yīng)均勻；含水量宜略大于最佳值，使混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)攤鋪后碾壓時(shí)的含水量不小于最佳值；d.不同粒級(jí)的碎石以及細(xì)集料應(yīng)隔防，分別堆放。

2)拌和現(xiàn)場(chǎng)須有一名試驗(yàn)人員監(jiān)測(cè)拌和時(shí)的含水量和各種骨料的配比，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整或停止生產(chǎn)，含水量應(yīng)按要求的頻率檢查并做好記錄；各料斗應(yīng)配備 1～2名工作人員，時(shí)刻監(jiān)視下料情況，并人工幫助料斗下料，不準(zhǔn)出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象，否則應(yīng)及時(shí)停止生產(chǎn)。

3.3.2運(yùn)輸和鋪筑

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

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

式中：t1——重(n) 載運(yùn)輸時(shí)間（min）

t2——空載運(yùn)輸時(shí)間（min）

t3——在工地卸料和等待的總時(shí)間（min）

T——拌制一車(chē)混合料所需的時(shí)間（T=60G/Q，min）

α——儲(chǔ)備系數(shù)，視交通情況而定，一般取 =1.1～1.2

2)拌和機(jī)向車(chē)廂內(nèi)卸料時(shí)，應(yīng)從車(chē)向前部、后部、中部分三次裝料，每卸一斗水泥水泥級(jí)配碎石混合料汽車(chē)移動(dòng)一次為止，以減少水泥級(jí)配碎石混合料粗細(xì)集料離析現(xiàn)象的發(fā)生。

3)連續(xù)攤鋪過(guò)程中，運(yùn)料車(chē)在后軸輪胎與攤鋪機(jī)接觸前 10cm～30cm 處停住，嚴(yán)防撞擊攤鋪機(jī)。此時(shí)汽車(chē)應(yīng)掛空檔，等候攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。卸料過(guò)程中必須有專(zhuān)人指揮。

4)水泥級(jí)配碎石基層攤鋪采用中大 DT1600型多功能攤鋪機(jī)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(jì)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(jī)臺(tái)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(jì)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(jī)的攤鋪速度應(yīng)做到緩慢、均勻、不間斷地?cái)備?。不得任意快速攤鋪幾分鐘，然后再停下?lái)等下一車(chē)料。午飯應(yīng)分批輪換交替進(jìn)行，切忌停鋪用餐。爭(zhēng)取做到每天收工停機(jī)一次。

7)攤鋪過(guò)程中， 對(duì)攤鋪機(jī)螺旋送料器兩邊達(dá)不到的地方， 由人工配合找平。

3.3.3碾壓

1)水泥級(jí)配碎石基層采用兩臺(tái) 22t、一臺(tái)32t單鋼輪壓路機(jī)和一臺(tái) 26t膠輪壓路機(jī)組合碾壓。初壓為 22t壓路機(jī)靜壓一遍，復(fù)壓采用32t壓路機(jī)振動(dòng)碾壓四遍、后 26t膠輪壓路碾壓兩遍， 終壓采用 22t壓路機(jī)弱振收光一遍。

2)碾壓過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)粗細(xì)集料離析現(xiàn)象， 特別應(yīng)鏟除局部粗集料 “窩” ，并用新拌混合料填補(bǔ)，然后再行碾壓。發(fā)現(xiàn)翻漿現(xiàn)象應(yīng)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(duì)于碾壓過(guò)程中出現(xiàn)的擁包，應(yīng)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(gè)斷面完全均勻地壓實(shí)到規(guī)定的密實(shí)度為止。壓實(shí)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(jī)不能作業(yè)的地方采用機(jī)夯進(jìn)行壓實(shí)，直到獲得規(guī)定的密實(shí)度為止。壓路機(jī)每次由兩端折回的位置呈階梯形隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn)，使折回處不在同一橫斷面上。

4)嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭和急剎車(chē)，保證基層表面不受損壞。壓路機(jī)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(guò)程中，基層的表面應(yīng)始終保持潮濕。若水分蒸發(fā)過(guò)快，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)灑少量的水， 但嚴(yán)禁灑大水碾壓。

3.4養(yǎng)生

1)由于水泥級(jí)配碎石基層是水硬性材料， 碾壓完成后應(yīng)立即進(jìn)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(shè)專(zhuān)人和灑水車(chē)進(jìn)行養(yǎng)生， 養(yǎng)生時(shí)間不少于 7d， 且必須經(jīng)常保持結(jié)構(gòu)層表面濕潤(rùn)，每天灑水不少于 3次。

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

3.5接縫處理

1)用攤鋪機(jī)攤鋪混合料時(shí)， 不宜中斷， 如因故中斷時(shí)間超過(guò) 3h， 應(yīng)設(shè)置橫向接縫， 攤鋪機(jī)應(yīng)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(yīng)與混合料的壓實(shí)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(shè)置斜撐；

4)將混合料碾壓密實(shí)，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(chǎng)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(shí)間已超過(guò) 2h， 則應(yīng)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(shí)，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(yīng)用方木做支撐，方木的高度與水泥級(jí)配碎石基層的壓實(shí)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(cè)

4.1對(duì)每個(gè)進(jìn)入本項(xiàng)目施工的人員，均要求達(dá)到一定的技術(shù)等級(jí)，具有相應(yīng)的操作技能，特殊工種必須持證上崗。加強(qiáng)對(duì)每個(gè)施工人員的重量意識(shí)教育， 提高他們的質(zhì)量意識(shí)，自學(xué)按操作規(guī)程進(jìn)行操作， 在質(zhì)量控制上加強(qiáng)其自學(xué)性。

4.2 施工管理人員，特別是質(zhì)檢人員， 隨時(shí)對(duì)操作人員所施工的內(nèi)容、過(guò)程進(jìn)行檢查，在現(xiàn)場(chǎng)為他們解決施工難點(diǎn)， 進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，隨時(shí)指出達(dá)不到質(zhì)量要求及標(biāo)準(zhǔn)的部位，要求操作者整改。

4.3在施工中各工序要堅(jiān)持 “自檢、互檢、專(zhuān)業(yè)檢” 三檢制度， 在整個(gè)施工過(guò)程中做到工前有交底， 過(guò)程有檢查，工后有驗(yàn)收的 “一條龍” 操作管理方式， 以確保工程質(zhì)量。

4.4水泥級(jí)配碎石基層施工允許偏差見(jiàn)表 3。

表3  水泥級(jí)配碎石基層實(shí)測(cè)項(xiàng)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(gòu)的施工都得從嚴(yán)把關(guān)， 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(shí)選擇的料廠必須是大型化、專(zhuān)業(yè)化的加工廠，一項(xiàng)工程用料必須自如至終都由某一臺(tái)或幾臺(tái)碎石機(jī)供料，不得隨意更改料源和碎石機(jī)供料，否則將使工程質(zhì)量受到影響。

5.3嚴(yán)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(guò)程中以厚度為主要指標(biāo)來(lái)控制標(biāo)高，不得隨意調(diào)整傳感器。

5.4壓實(shí)機(jī)具盡可能選用大噸位機(jī)械，以確保工程壓實(shí)質(zhì)量?！熬o跟碾壓” 不是亦步亦趨，在攤鋪機(jī)后預(yù)留適當(dāng)長(zhǎng)度， 才能實(shí)現(xiàn)波浪式碟壓，逐段推進(jìn)。這樣， 可做到壓實(shí)遍數(shù)可控、壓實(shí)段落清晰， 確保壓實(shí)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(duì)于兩次分層攤鋪來(lái)說(shuō)，其抗拉伸、 抗沖擊強(qiáng)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(chē)轍形凹陷、 分裂脫落、坑洞等常見(jiàn)病害的產(chǎn)生。對(duì)于提高公路路面質(zhì)量，延長(zhǎng)公路壽命有很大的幫助。

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