论析高速公路水泥稳定碎石基层施工方法

　　摘要：文章主要结合工程实例，详细阐述了水泥稳定碎石基层工程的地质条件，施工前的准备、原材材的控制以及施工工艺流程，从而针对水泥稳定碎石基层施工方法进行分析与探讨，旨在不断加强工程的施工质量，减少不必要的经济损失。
　　关键词：高速公路，水泥稳定碎石，施工方法，质量控制
　　高速公路具有设计行车时速高，行驶平稳、顺畅及使用年限长等特点。为满足这些要求必须设置整体性强、具有足够的力学强度、抗水性、耐冻性、水稳性等优点的基层。水泥稳定碎石具有良好的力学性能和板体性、水稳性以及抗冻性等优点被广泛用于修建高速公路路面基层或底基层。虽然其优点很多使用范围也比较广泛但是若对其特点了解不足施工质量控制不好就不能充分发扬其长处甚至会留下工程隐患造成严重的后果。本文以广州东沙至新联高速公路路面基层施工为例，介绍水泥稳定碎石施工中的材料控制、生产拌和、摊铺碾压等环节的施工方法。
　　1工程概况
　　广州东沙至新联高速公路位于广州市荔湾区、番禺区以及佛山市顺德区境内。本工程作为广佛大都市圈公路交通网的组成部分，具有连接广佛地区及珠三角地区城际高速公路的功能；作为广州市“南拓”战略的重要举措，配合南沙的开发建设，本工程将成为南沙新港向外辐射的重要通道；作为临近广州火车新客站的一条高速公路，将成为集散铁路旅客的功能；作为番禺干道路网规划“五纵九横”主骨架的组成部分，将带动沿线乡镇经济发展，缩小西部与中北部地区的经济差距。
　　本合同段（LM02标）起讫桩号K23+000~K45+686.976，双向六车道，设计速度100Km/h，路基宽度33.5m（南大互通至金山互通段41.0m）。
　　2工程地质条件
　　本项目地处珠江三角洲平原的北中部，地势总体为北高南低。线路经过的地貌可分为海冲积平原、低丘台地貌和丘前堆积（含低丘）地貌三种。海冲积平原区地势低平，河网发育，河床多呈“U”型，河流堆积作用强烈，河道弯曲，呈弓型，河漫滩、泥滩、河心洲发育，鱼塘密布。侵蚀剥蚀低丘台地地貌，低丘呈垄状。台地台顶平缓舒张，坡度较缓，植被发育一般，高程一般20~65m。侵蚀堆积低丘山前地貌地形呈波状起伏，标高一般7~20m，局部地段为低丘台地，植被一般。
　　3基层施工前准备工作
　　3.1底基层的检查验收
　　（1）外形检查。高程、中线编位、宽度、横坡度和平整度及外观质量。
　　（2）压实度检测、修补及验收。下承层必须进行压实度检测、不合格段落不予接受。
　　（3）弯沉检测。下承层的必须检测弯沉，对弯沉不合格的段落，不予验收、铺筑。
　　3.2基层拌和场准备
　　（1）拌和场地。考虑标段的长度及运输条件，合理选择基层拌和场场地，以减少运输距离，缩短运输时间，堆料场地在进原材料前已经过硬化处理，确保材料不被污染，在每种料之间采用隔离墙堆砌，避免石料之间互相混杂，同时做好排水，细集料全部覆盖。
　　（2）原材料管理。为了确保所进的原材料能满足水泥稳定碎石的基层施工质量要求，对所进材料全部由试验室检验。检验合格后才能卸料，不同粒级的卸入不同的料池，保证原材料不混杂，对细集料采用苫布覆盖，如在施工过程中发现受水浸泡的石屑，立即用装载机清理出料池，使用不潮湿石屑。以利于混合料含水量的控制。
　　4原材料的质量控制
　　4.1石料
　　该工程所用石料全部采用路基隧道弃渣生产的石料，碎石的最大粒径为31.5mm，考虑到基层混合料中含土量越大，混合料的干缩系数越大，对基层未来可能出现的裂缝就越多，故我部选用了隧道弃渣生产石料。
　　4.2水泥
　　水泥是水硬性结合料,施工中应选用终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥。快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥不要使用,本标段使用经试验合格的优质青峰水泥厂425#普通硅酸盐水泥。其3d强度达到26Mpa，28d强度达到47.8Mpa，初凝时间6小时，终凝时间8小时，能很好地满足施工。
　　4.3水
　　采用供人生活使用的地下水洁净水。
　　5配合比设计
　　（1）取工地实际使用的集料，分别进行筛分，按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例，水泥稳定碎石混合料中的颗粒组成见下表。
　　结构类别 C-1 C-2 C-3 C-4 C-5 C-6 C-7 C-8
　　基层     20cm5％水泥稳定碎石 
　　底基层 36cm4％水泥稳定碎石 18cm4％水泥稳定碎石 36cm4％水泥稳定碎石  20cm4％水泥稳定碎石 20cm4％水泥稳定碎石 20cm4％水泥稳定碎石 
　　垫层   25cm级配碎石   20cm级配碎石  
　　适应范围 主线 匝道
　　 一般填挖方路段 石质路段 潮湿、地丁水位高的挖方及低填方路段 桥面铺装 一般填挖方路段 潮湿、地丁水位高的挖方及低填方路段 收费广场 桥面铺装
　　（2）取工地使用的水泥，水泥剂量按4%、4.5%、5.0%、三种比例进行试验，用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量为5.9%，最大干密度为2.31g／m3，根据确定的最佳含水量和最大干密度，按要求压实度（97%）制备混合料试件，在标准条件下养护6天，浸水一天后取出，做无侧限抗压强度，为减少基层裂缝，限制细集料粉尘含量的同时，在满足设计强度的基础上限制水泥用量，该标选用4%的水泥用量。
　　6施工工艺
　　准备下承层施工放样运输和摊铺土方与水泥拌和碾压接缝处理检测养护。
　　7水泥稳定碎石基层施工方法
　　7.1拌和
　　水泥稳定级配碎在现场设搅拌站搅拌，用8m3自卸汽车运至施工现场。选用WCB-500J型拌和设备，拌和楼配备三个水泥罐，有5个下料斗，其中2个下料斗带有震动，并每料斗配备民工观测下料情况，并有电子控制室，可以有效控制各种材料和水的添加量，该设备拌和均匀，控制含水量方便。在正式施工前，其计量系统由当地具备资质的计量局进行了标定，为了防止在上料过程中料斗相互串料，加工了一定高度的档板隔开，同时为了有效控制拌和楼的水泥剂量和含水量，试验室安排试验员在拌料过程中跟踪检查，但发现水泥剂量波动范围较大，于是对水泥仓料位器进行了改造，减少了水泥剂量的波动范围，增强了水泥剂量的均匀性。
　　7.2摊铺
　　（1）清扫干净下承层表面的浮土或石粒，减少可能造成的夹层隐患。
　　（2）根据气温和风量大小情况，对下承层进行洒足量的水，以避免施工过程中由下承层表面吸取基层下表面的水份而导致基层下部松散的情况。加强施工过程中各环节的衔接，压缩各工艺环节所耗费时间。
　　（3）该标段采用一台IR6620型和一台TITAN423型摊铺机。两台摊铺机一前一后相隔5～10m同步向前摊铺混合料，并一起碾压密实，两侧采用钢绞线，中间采用导梁控制标高和摊铺厚度。在摊铺过程中对于虚铺过厚的特殊段落，采用分层摊铺以保证压实的密实度。路面基层厚度20厘米以内摊铺一次铺筑完成，20厘米以外摊铺分两次铺筑完成。
　　（4）在摊铺过程中，应使拌和机与摊铺机的生产能力互相匹配，不得中断摊铺；确保在施工结束后，不应超过水泥在高温条件下的初凝时间，以免影响强度的形成。低温条件下施工时，水泥温度不宜低于10℃。由于水泥的胀缩与开裂特性，限制水泥温度，其主要目的是为了降低水化反应速度，严防温度开裂。
　　（5）在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象，特别应该铲除局部粗集料窝，在碾压过程中，如有弹簧、松散、压不实等现象应立即铲掉用新拌合料填补。同时在摊铺过程中，两边缘使用方木或槽钢固定，减少碾压过程中向外推移量，确保外边缘的压实度同时又节约了材料。
　　7.3碾压
　　该标段采用采用2辆XSM220振动压路机，两台20T胶轮，一辆18T光轮压路机。试验室派专人跟踪检测压实度，确保压实度100%合格。混合料用装载机摊铺，人工检平，使用机械压实。由两侧向路中碾压，先压路二三遍后逐渐移至中心，纵坡较大的路段，由低处向高处碾压，随即检测横断面及纵断面高程。稳定层摊铺时，确保其平整度、密实度及路拱横坡符合面层施工的要求。
　　7.4接缝处理
　　接缝有纵向接接缝和横向接缝两种。在摊铺过程中要保持两台摊铺机同步向前摊铺混合料，速度一致，摊铺厚度一致，摊铺平整度一致，振动频率一致，两机摊铺接缝平整，并一起进行碾压，这样就避免了纵向接缝；摊铺结束后，在已铺层顶面顺路面中心线方向在2-3个位置先后放到3m直尺并找出切割点，然后沿此断面切割成垂直面，并将切缝一侧已铺层不符合要求的部分铲除，此工作在铺筑层碾压结束后的当天完成。
　　7.5养护
　　碾压完成后，试验人员即刻进行压实度检测，以湿密度估算压实度，不合格点进行复压直至合格，待检验完成后立刻用养生布或草帘覆盖，第二天开始4小时进行淋水保养，保持表面湿润。养护时间在平均气温15℃以上时不小于3天，15℃以下时不小于7天，保养期间不允许有机械通过稳定层。
　　8结束语
　　总之，高速公路水泥稳定碎石基层施工中应遵循水泥稳定碎石施工的工艺特点，做到配料准确、拌和均匀、碾压密实和适时养生，只有不断地按规范施工，强化施工中每一个环节的质量控制，才能使水泥稳定碎石基层在各项指标上满足规范要求，以达到其完善品质。
　　参考文献
　　[1]路面施工及验收规范》（GB50092-96）
　　[2]路面基层施工技术规范》JTJ034-2000
　　[3]水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30-2003

《论析高速公路水泥稳定碎石基层施工方法》

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