广西路桥工程集团有限公司路面分公司 广西南宁 530000
摘要：通过对抗裂型水泥稳定碎石基层施工工艺进行研究，包括基层施工前期准备、材料、施工、碾压、质量验收、养护、交通管制，为抗裂型水泥稳定碎石基层在实际应用中提供参考。
关键词：抗裂型；水泥稳定碎石基层；施工工艺
一、引言
随着国民经济持续高速增长，我国公路事业也得到了极大的发展空间。水泥稳定碎石基层是一种半刚性路面结构，作为沥青混凝土的下承层，具有裂缝少、整体性强、承载能力高、刚度大、水稳性好、经济等特点而被广泛运用于高等级公路。但是由于结合料本身存在温缩、干缩，以及下承层的不均匀沉降等问题，进而在一定程度上容易产生裂缝，这使公路的使用寿命、行驶的舒适性等都会受到不同程度的影响和制约。在这种情况下，需要对抗裂型水泥稳定碎石基层的施工技术进行研究分析，进而便于指导施工。
二、施工前期准备
（一）机械设备
1.拌合楼
项目应根据现场需求，建设产能满足施工需求的拌和楼，配备一定数量进料斗，满足现场连续摊铺需要。
2.摊铺机
摊铺机采用具有操作简单、减少摊铺离析、摊铺速度快等优点的摊铺机，匹配高产量的拌合楼。
3.压路机
根据抗裂型水稳基层对碾压的需要，项目选定振动效果好、压实效果好的压路机，并匹配优秀机手进行操作。
（二）施工现场准备
1.人员安排
从施工现场、施工技术、施工生产、设备物资管理、现场安全管理、试验、施工工艺控制、劳务队管理八个方面明确相应的负责人，各施工工序分工明确，并做好施工前安全技术交底。
2.检查底基层质量
按照《公路工程质量检验标准》的要求进行相关检查，确保底基层质量符合设计要求方可施工基层。
3.底基层表面清理
基层施工前必须安排工作人员对底基层表面出现污染的部位进行冲洗清理。
4.下基层施工放样
根据中桩和边线位置，用石灰线划摊铺边缘线，按摊铺机宽度和传感器间距，在两侧按 10 米一个断面（曲线段5米）在中线和边线位置定好钢钎桩位置，钢钎应打在离铺设宽度以外30cm 处。摊铺前测量钢钎位置底基层顶面标高，由该点的控制标高计算定架高度，然后挂上事先紧好的钢丝绳，钢丝绳直径3mm，钢丝绳的拉力不小于800kN。
5.模板安装
根据测量放样的中边桩位置画线安装钢模板，需准备足够长度钢模板，规格为3m一块国标钢模板，钢模两端设有连接插销，防止相连的模板受挤压移位，造成胀模，模板耳扣用钢钉固定好，模板端头用钢管撑固定，钢管撑用钢钉固定稳固，保证模板稳固。
三、混合料
（一）原材料控制
抗裂型水稳碎石基层最重要的一个因素就是对原材料的控制，只有把好原材质量关，才能确保基层抗裂性能。
（二）水泥
为保证水泥稳定碎石基层施工时从混合料的拌和、运输、摊铺到碾压成型有足够的时间，要求水泥初、终凝时间必须满足设计和规范要求，必须采用缓凝水泥，一般初凝时间＞4.5h，终凝时间＞6h，夏季施工时，气温较高，混合料硬化速度快，水泥终凝时间尽可能达10h；春秋季节，终凝时间可缩短至6h左右，水泥标号不能太高，最好不超过32.5，采用缓凝型硅酸盐水泥。剂量控制在5%左右，水泥剂量太低，强度难以满足要求；过高，混合料的收缩系数增大，裂缝增加。故水泥的品种、强度等级及剂量必须现场试配并结合现场调试后确定[1]。
（三）集料
水稳碎石的集料主要包括粗集料和细集料。碎石的粗细直接影响着水稳碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。碎石颗粒越粗，强度越高，稳定性越好，预防温缩、干裂的能力越强。但颗粒越粗，则颗粒间黏结力不高，一旦车辆上路，表面层极易松散，出现坑塘，平整度难以达到验收标准。如果颗粒偏细，强度难以达到要求。集料，特别是细集料，要严格控制含泥量，含泥量超出设计或规范要求，水泥石强度不高，水泥石与石子黏结力不足，很易收缩开裂。同时，石屑含量不宜过高，否则，水稳碎石的收缩性增大，裂缝也就增大[3]。因此，在施工现场对原材料和集料级配一定要严格控制，严格控制粉料的含量。
（四）设计混合料组成
在正式进行施工前，需要使用不同剂量的水泥进行分组试验，根据试验所得到的数据结果分析得出最佳含水量，从而确定好水泥稳定碎石的混合料组成。
三、抗裂型水泥稳定碎石基层施工
（一）抗裂型水泥稳定碎石基层施工工艺流程
抗裂型水泥稳定碎石基层施工工艺流程为：下承层施工准备→拌合场拌料→运输至施工点→摊铺→碾压→自检碾压是否合格（合格方可进行下一道工序施工）→合格→养护7天验收合格→上基层施工前下承层准备→摊铺→碾压→自检碾压是否合格（合格方可进行下一道工序施工）→合格→养护7天。
（二）后场拌合控制
1.拌和机各料仓、水泥电子称和皮带计量已委托区计量院进行标定并取得标定证书，拌合过程中试验室全程监控，操作室严格按照试验室提供的生产配合比掺配。
2.拌合前先对后场生产的混合料进行配合比检验，由试验负责人对混合料进行抽样检验，检验配合比（级配、最大干密度、最佳含水量、水泥剂量等）符合要求后方可进行试验路混合料生产，若不合格则分析原因并上报总监办进行调整并做好记录。
3.拌和前测定各种规格集料的含水率，拌合过程中，试验室对混合料的含水量进行抽检，并由现场技术人员反馈现场摊铺情况及天气情况再对最佳含水量做出调整，一般情况下，混合料的含水率比最佳含水率宜提高0.5%～1%；在气温高、风速大、天气干燥的情况下，宜提高1%～2%。早晚与中午的含水率要有区别，由试验室对前后场含水量进行监控并记录，分析含水量散失的原因。
4.拌和机出料配备带活门漏斗的料仓，由漏斗出料直接装车运输。装车时，车辆前后移动，分前、后、中3次装料，以避免混合料离析。
（三）混合料运输
1.混合料的运输采用15辆自重15t自卸车运至施工现场，开工前检查运料车辆的完好性，并将车厢清洁。
2.运料车在拌合楼卸料口装料时，分前、后、中三次装料，减少了混合料离析。
3.装满混合料的运料车在出场前由专人加以覆盖，防止水分过分损失。
4.料车出场后在指定的运输路线运至在摊铺机前10～30cm停下，卸料时挂空档，靠摊铺机推动前进；自卸车分两次卸料，第一次卸料起斗高度为1/3～1/2左右，第二次将料卸完。
（四）混合料摊铺
1.摊铺前要洒水保持下承层的湿润，如果气温较高须及时的均匀补充洒水，洒水只需路床表面稍微湿润即可，禁止洒水过量；摊铺机料斗及螺旋位置也要洒水湿润，减少混合料含水量在摊铺中散失。
2.摊铺机起步：摊铺机熨平板下垫松铺厚度的方木先缓慢起步，并用三米铝合金直尺检测混合料表面与钢丝绳之间间隙，调整传感器，逐渐达到设定摊铺速度和设计的摊铺厚度。
3.送料后，摊铺过程中摊铺机要调置最佳状态，调好螺旋布料器两端的料位传感器，并使链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相一致，螺旋布料器的料量略高于螺旋布料器2/3高度，以保证熨平板挡板前混合料在全宽范围内均匀分布。螺旋布料器在全部工作时间内应匀速转动，避免过快或停顿，避免混合料离析。
4.在摊铺过程中，遵循拌和能力、运输能力与摊铺机能力相匹配原则，协调各机械的施工功率，杜绝机等料现象出现，运输车辆不能硬碰摊铺机，同时及时清除摊铺机履带下洒落的混合料，保证摊铺机平稳前进，摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。
5.摊铺后专人对摊铺成品进行检查，对集料离析的部位进行细料撒补，对局部粗集料堆积的地方进行铲除后用新混合料填补。
（五）混合料碾压要求
在抗裂型水泥稳定碎石基层施工中，混合碾压是重要的环节，其碾压质量很大程度上决定抗裂型水泥稳定碎石基层的成品质量，必须对碾压做出相应的要求，匹配抗裂型要求。
1.在基层摊铺过程中，压路机一定要紧紧跟住摊铺机展开工作，通过施工进度制定相应的碾压方案，很大程度上减少在施工质量中出现的偏差，确保碾压质量。
2.压路机碾压速度控制。压路机碾压速度应与摊铺机摊铺速度匹配，确保摊铺成型基层及时得到碾压，确保基层施工质量。
3.压路机碾压路线。在压路机缓慢施工的过程中，会出现相应的碾压痕迹，因此应当保证两边碾压轮的痕迹，需要一定的重叠宽度，其宽度大约在1/2即可，确保压实的密实性。
4.压路机停放位置选择。在一段基层碾压结束后，必须对压路机的停放位置进行要求，设备于设备之间应当保持3m之间的距离，并且一定要保证错放的状态，不能同一个位置停放压路机，因停放这段时间因压路机重量对基层产生影响。
5.基层边缘碾压。因为基层边部为模板支撑，所以当采用重型压路机对边部进行碾压时会对模板产生破坏，导致模板发生脱落、移位的情况，这样就确保不了基层边部线形，边部压实度也达不到要求。根据实际需要可以配置小型打夯机对基层边部进行打夯碾压，保证边部碾压质量。
四、养护施工要求
在抗裂型水泥稳定碎石基层施工过程中，对于施工碾压完毕的基层及时进行养护是提升施工质量的核心环节。因此，在养护施工的过程中应做到以下几点：
1.及时对碾压施工结束的基层进行现场碾压质量进行相应的检测，发现质量不合格部位要及时与施工工人进行交流沟通，最大程度上保证碾压的施工质量，当碾压的质量达到相关的要求时，方可进行下一步碾压施工环节。
2.养护过程中的养护工具选择。在养护过程中，可以利用塑料薄膜、透水无纺布等材料，对碾压表面进行全面的覆盖。同时在一段时间后，应及时安排水车对其进行洒水养护，以保证其表面的湿润程度。洒水时间、洒水量应根据当天的天气情况进行相应的调整。发现破损的塑料薄膜或无纺布时要及时安排人员进行更换，避免影响整体的施工质量。
3.养护时间。根据抗裂型水泥稳定碎石基层的特点，制定相应的基层养护时间，确保基层强度的形成，保证施工质量。
4.交通管制。不可避免的会出现交叉施工的情况，施工机械、运输车辆不得不通过正在养护期的基层。此时就应该根据养护的时间制定相应的开通路线，严格控制通行车辆重量、速度、数量，尽量减少因开放交通对已成型的基层造成破坏[3]。
五、质量检验和验收
1.在拌合机拌合后进行取样，从而可以测定水泥剂量。
2.水泥用量一方面可以通过检测水泥剂量来确定，另一方面还可以通过检测总量来确定。
3.利用《公路工程质量检验标准》检测水泥稳定碎石的质量是否达到要求。
4.水泥稳定碎石的级配控制在设计范围之内。
六、工程应用实例
广西南宁吴圩机场至大塘高速公路项目为保证水泥稳定碎石基层的质量，铺筑具有骨架嵌挤型的水泥稳定碎石基层，降低基层裂缝这一质量通病发生的几率，在咨询单位的指导下，分别选用《公路路面基层施工实施细则》（JTG/ T F20-2015）中C-B-1级配范围和C-B-3级配范围进行混合料的级配设计，并提出低剂量水稳碎石理念，控制水泥最大用量。分别对两种级配范围设计的混合料进行了试验段的铺筑工作，通过对两种级配范围设计的混合料合成级配、比例、强度指标、芯样骨架嵌挤情况等进行对比，最终确定全线（底）基层采用C-B-3级配进行施工，保证强度、减少裂缝。
截止目前，1标段通过现场排查，统计出全幅21公里路段横向裂缝数量，共计89条。所有产生横向裂缝的水稳基层龄期均在3个月以上（其余路段有龄期超出3个月但未产生任何裂缝），其中95%以上裂缝数多集中在K17+000~K21+000左、右幅，平均每公里约10条；剩余段落除K2+300~K3+020右幅有4条横向裂缝，其它段落均未产生任何裂缝。实现理想的设计效果，充分肯定了抗裂水泥稳定碎石基层的技术工艺。
七、结语
采用抗裂型水泥碎石可以最大程度的减少水泥稳定基层沥青面层的开裂，解决沥青路面早期损坏问题，确保沥青路面使用品质和车辆的行驶质量，延缓大修期间额时间和降低车辆运营成本，而且也可减少因养护工作带来的交通不畅问题。这不仅对节省公路建设投资，而且树立良好的交通行业社会形象和可持续发展，无疑具有重大的经济社会效益。
参考文献
[1]贾彦兵.抗裂型水稳碎石基层混合料设计及施工质量控制[J].山西建筑，2015（34）：144-146.
[2]何瑞生.抗裂水稳碎石基层施工技术分析[J].江苏科技信息，2015（21）：59-60.
[3]庄海峰.抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术解析[J].科技创新导报，2017，14（8）：56-57.
作者简介
李光东；工作单位：广西路桥工程集团有限公司路面分公司；邮政编码：530000；年龄：26；性别：男；名族：汉族；学历：大学本科；职称：助理工程师；职务：路面技术员
论文作者:李光东,苏新文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/5
标签：基层论文; 碎石论文; 水泥论文; 稳定论文; 压路机论文; 裂缝论文; 摊铺机论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;