抗裂型水稳基层施工技术

GXF360 2017-12-09

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抗裂型水稳基层施工技术

陈强

（江苏中源工程管理股份有限公司，江苏南京 210000）

摘要：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。文章通过对333省道兴化段改扩建工程，概况了抗裂型水稳基层施工的一些方法，主要分析了控制抗裂型水稳基层施工质量的对策。

关键词：水稳层；混合料；压实度；最佳含水量；碾压；质量控制

333省道兴化段改扩建工程（先导段）起自231省道临城古庄，向东至开发区董家段，本次实施里程全长6.408km，起止桩号为K38+215至K44+533.3，由于S333高邮段没有改造，本次预留与高邮交界处长度427.1m，待今后与高邮段顺接。全线采用双向四车道一级公路标准建设，路基顶宽26.0m，中央分隔带2.0m，设计时速100km，全线设大桥1座（南官河大桥）、中桥1座（润兴中桥）、小桥2座、盖板涵7道。

抗裂型水泥稳定基层由于具有裂缝少、整体性强、承载能力高、经济、可靠性好、刚度强等被普遍地应用于高级公路的底基层或者是基层。333省道兴化段改扩建工程路面工程采用抗裂型水泥稳定碎石基层。

1 抗裂型水泥稳定碎石的特点分析

主要特点：①集料压密与运动自由；②强度主体分别为骨料和结合料跟内摩擦阻力粘结力；③室内成型模拟现场碾压，代表性强；④4.75mm通过率降低，粗集料比例增加，可形成骨架密实结构；⑤19～4.75mm集料占据较大的比重，确保适宜的粗集料级配，能够减少离析；⑥0.6mm以下的粉料量比较低，可以提高半刚性材料抗裂性能；⑦结构为骨架密实的级配，具备较高的强度；⑧普通硅酸盐水泥，水泥剂量低；⑨应用振动成型技术选择最佳含水量与最大干密度；⑩采用振动成型法进行无无侧限抗压强度成型；11施工技术更加重视基层压实。

2 设计组成的混合料

2.1 材料设计标准

（1）水泥。普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥均可用于拌制水泥稳定碎石混合料，宜采用42.5或非标号的缓凝水泥，不宜采用早强水泥，禁止使用变质水泥；必须确保水泥安定性与强度；水泥初凝时间应当不小于4h，终凝时间不小于6h；对于进场入罐之前的散装水泥应当放置一周，在安定性达标之后才可以应用；在高温的工作环境中，水泥温度不可高于50℃，否则需要实施降温措施。

（2）碎石。应用31.5mm的最大粒径碎石，需要实现28%以下的碎石压碎值，以及保障15%以下的粗集料针片状量。

（3）水。能够应用所有的饮用水，如果水源可疑，需要进行检测确定。

2.2 设计组成的混合料

（1）对拟用于水泥稳定碎石结构的碎石进行水洗筛分。根据组成的颗粒加以计算，对各种碎石的比例进行确定，以及使0.075mm、2.36mm、4.75mm通过量跟中值级配范围相接近。

（2）通常来讲，根据2.5%～4.5%的水泥剂量选择各种比重的制备混合料，通过振动压实技术对混合料的最大干密度与最佳含水量进行确定。倘若缺少振动成型装置，可以先采用重型击实试验，对于取最大干密度值而言，需要通过重型击实试验与转换系数相乘，转换系数一般为1.02～1.04，倘若设计的目标配合比已经进行了比较试验，应当采用目标配合比所确定的转换系数。

（3）为了实现基层裂缝的减少，需要注意下面几点：在实现设计强度的前提条件下对应用的水泥量进行限制；在降低含泥量的过程中，对使用的粉料与细料进行制约；结合施工的气候状况对含水量进行调整，确保不超过最佳含水量1个百分点。

（4）根据确定的最佳含水量和混合料配合比，对水泥稳定碎石混合料进行拌制，在试验要求的环境下进行6天的养护，在1d的泡水之后取出来进行无侧限抗压强度试验。

（5）水泥稳定碎石的养护需要注意的事项：脱模称重制备的试件，通过塑料薄膜进行迅速地包裹，将其在20±2℃养护室中放置。在第七天的时候将试件薄膜去除，并浸泡在水中。浸泡前，对试件进行称量，确保试件顶有大概2.5cm的水深度，养护的温度跟浸水温度一致。从水中取出已浸泡一昼夜的试件，通过软质旧布将试件表面的水分吸走，且对试件质量行称量。在前6d的养生阶段中，损失的水分应当不超过10g，超出此要求的试件，应予作废。

（6）水泥稳定碎石7d浸水无侧限抗压强度代表值R代应不小于设计值，设计值由施工图设计确定。同时应采用静压法进行7d浸水无侧限抗压强度试验，强度代表值不应小于3.0MPa。

（7）在水泥稳定碎石生产配合比中取符合强度要求的最佳配合比，通过振动击实成型法得到最大干密度与最佳含水量，经审批合格后，以投入施工。

3 摊铺

下基层摊铺施工前将下承层顶面的杂物、浮土清除干净，并洒水湿润。

松铺系数按照试验段总结的松铺系数进行控制。摊铺机采用两台ABG423摊铺机梯进摊铺，每台摊铺机作业宽度为6.5m，前后相距5～10m梯队排列式同时向前摊铺。在施工过程中要保证两台摊铺机前进速度、振动频率、松铺系数、松铺厚度、横坡度和平整度一致。摊铺机两侧控制摊铺厚度的传感器搭在钢丝上随摊铺机匀速滑动，并设专人看管，以防滑落导致摊铺厚度突变进而影响平整度。

根据摊铺速度、厚度和宽度等因素调整好摊铺机夯锤频率，夯锤振级调至3.5级，其振动力大于8T，以确保碾压之前的摊铺混合料密实度的充足性。调整螺旋送料器至最理想的状态，确保螺旋混合料高度埋没2/3的螺旋送料器直径，防止出现大料沉底与离析的情况。为保证最大限度的减少对平整度的影响和摊铺的连续，在摊铺机前至少有3～5台运输车辆等待卸料。

开始摊铺3～6m时，需要对摊铺面横坡与标高进行测量，不符合设计要求时，需要实时地对横坡与高度进行调整，再摊铺。施工中，摊铺机每前进10m，现场技术员需要对摊铺机的横坡与标高进行测量，且记录好松铺的厚度。如存在粗细料离析与集中的情况，需要人工挖除，并补充均匀的混合料。

摊铺时保持匀速，结合拌和能力对摊铺的速度进行控制，控制在1.0m/min。摊铺机前安排专人指挥倒车，确保输送车辆缓慢地向摊铺机跟前退，且严禁车辆与摊铺机相碰撞，从而保证摊铺面平整度。

4 碾压成型技术

混合料经摊铺、整型后，立即在全宽范围内进行压实。碾压两边时尽量紧贴钢模。摊铺机摊铺出一个压实段（60m左右）时，立即进行碾压成型工序。压实采用二台YZ18J型及三台XSM220型振动式压路机和一台XP261胶轮压路机配合碾压。

压实原则：先稳压、后振压、再静压，直线段由两边向中间，曲线段由内侧向外侧碾压。

先用YZ18J型振动式压路机不开振动静压一遍，再低频振动碾压一遍；XSM220型振动式压路机高频振动碾压五遍后确保压实度达到98%以上,满足设计要求。

最后用XP261型胶轮压路机静压2遍，表面轮迹消除。

水泥稳定碎石由加水拌和至成型，需要控制在2h内。并且有效地控制压路机的工作速度。完成压实之后迅速地检测其压实度，针对难以实现压实度标准的部位，要进行补压，直到满足要求为止。所有碾压施工均控制在拌合料加水拌和后2h内，满足规范需要。

控制平整度。完成压实之后通过3m的直尺对平整度进行检查，实时地完善不符合要求之处。

在桥涵两端路面基层和桥头搭板的接头位置，水泥稳定碎石碾压时，将压路机平行并紧贴搭板碾压，并以此向外侧错轮碾压；在压实度达到设计要求后调头碾压另一侧。碾压过程中设专人指挥，以求水稳边缘碾压到位。

5 接缝

摊铺结束后，人工整理好末端混合料，紧贴混合料放置方木，使得与水泥稳定碎石混合料压实厚度等高。

将支撑设在方木另一侧，确保碾压过程中不变形。按碾压顺序和碾压遍数将此部分混合料碾压密实，直至满足要求。碾压结束后，用3m直尺检测末端平整度，对于平整度最大间隙大于5mm的部位全部切除并清扫干净，为下次施工做好准备。压路机在每天的施工结束后开到下承层上过夜。在第二天作业前，压路机开到已碾压完毕的作业面上同时除掉方木，将下承层清理干净并洒水湿润；将摊铺机移动到压实层末端，开始摊铺混合料。