一种水泥稳定碎石底基层、下基层和上基层三层连铺的施工方法

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种高速公路水泥稳定碎石基层的施工方法，更具体地涉及一种水泥稳定碎石底基层、下基层和上基层三层连铺的施工方法。

背景技术

随着我国高速公路建设步伐的加快，为了提高经济效益，进行雨季施工的工程越来越多。然而，雨季施工过程中，非常容易出现质量隐患，这不仅使得路面的外观出现严重瑕疵，雨水强度较大时还会对路基造成损害，而且在公路运行期花费大量维修养护成本，从而给国家和企业带来巨大的经济损失。对于雨期施工，除了被动地避免雨天施工和做好排水工作之外，大多数施工企业仍然没有较好的应对办法。另一方面，传统的施工工艺通常采取水泥稳定底基层、基层分散摊铺、养护，再摊铺、养护施工的方法，不仅施工效率低下，施工工期较长，而且养护较为复杂，三层均要投入较大人力物力进行养护。因此，迫切需要寻找一种能够在多雨季节进行施工的方法。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种水泥稳定碎石底基层、下基层和上基层三层连铺的施工方法。

为了解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

一种水泥稳定碎石底基层、下基层和上基层三层连铺的施工方法，包括施工放样、混合物拌合和运输、摊铺和碾压、养生，以及接缝处理步骤，其特征在于，所述摊铺和碾压步骤为：

两台摊铺机平行就位，先将下承层洒水湿润但不积水，然后开始水泥稳定碎石底基层的摊铺；

当第一台摊铺机摊铺5-10米距离时第二台摊铺机开始摊铺，并且摊铺过程中一直保持上述距离，在摊铺、修整后立即开始碾压；

当底基层摊铺碾压完成200米施工段时，开始进行下基层摊铺，在摊铺、修整后立即开始碾压；

下基层摊铺完成190米施工段后，在开始上基层摊铺，摊铺碾压控制同下基层施工，上基层摊铺180米施工段。

在摊铺和碾压过程中，摊铺速度控制在2～3m/min。摊铺过程中要保持摊铺机的行驶速度均匀，避免中途不必要的停机。

在摊铺和碾压过程中，总的摊铺碾压时间不得超过水泥初凝时间。在一个具体实施方式中，水泥初凝时间为270分钟，底基层摊铺200米用时80分钟，下基层摊铺190米用时76分钟，上基层摊铺180米用时72分钟；三层的碾压时间以不超过40分钟为宜。

所述碾压步骤为：首先压路机在全宽范围内静压一遍，碾压速度控制在1.5km/h～2km/h，再由振动压路机振压两遍，碾压速度为2.0～2.5km/h，然后稳压一遍，碾压速度为2.0～3.0km/h，最后用胶轮压路机碾压两遍，收光轮迹。

在碾压时，直线段由两侧向路中心碾压，曲线段如果超高时，由低侧向高侧碾压。碾压遵循“先轻后重、先慢后快、先边后中、高频低幅、从低到高”的原则进行，碾压速度及碾压遍数按照试验段取得参数进行。碾压完成后及时用3m直尺进行平整度检测，如有“弹簧”、“松散”、“起皮”、“局部拥包”等现象，立即处理。

所述养生步骤采用土工布养生。上基层碾压完成并经压实度检查合格后，立即覆盖土工布。在此阶段内要求上基层表面用洒水车洒水养生，每天洒水次数应视气候而定，但要求在整个养生期间水稳碎石表面保持湿润状态。

所述接缝处理步骤包括横向接缝的处理和纵向接缝的处理。摊铺机摊铺混合料时，尽量避免随意中断，摊铺机因故中断摊铺超过2h或当天工作段结束时要设置横缝，摊铺机驶离摊铺的混合料末端，压实后碾压末端形成一个斜坡，摊铺新混合料之前，用3m直尺检测接缝处平整度，沿垂直于路中心线方向将不合格部分垂直切去，然后再摊铺新的混合料。接缝处的碾压应作为重点，碾压时应先顺路方向碾压，再沿横缝方向碾压，保证接缝处的平整度。摊铺时用两台摊铺机成梯队摊铺，保证中间不留纵缝，同时两台摊铺机接缝处着重检查平整度，遇不平处人工找平。

所述混合物拌合步骤为：水泥稳定基层设计配合比为：按照5.5％-6.0％控制水泥剂量，集料20-40mm∶10-20mm∶5-10mm∶0-5mm＝21∶15∶37∶27，含水量为5.3％。

具体实施方式

(1)施工放样

经验收合格的路基并经监理工程师同意后，开始底基层放样，在底基层放样前，工段技术员对准备施工作业面进行检查，清除表面的杂物，对表面适当洒水湿润，对于表面松散的部位，先用平地机将松散层刮除后，适量洒水，用压路机碾压平整。

测量人员提前恢复中线，直线段每10米设一个中桩，平曲线每5米设一个中桩，在两侧距底基层设计宽度30～40cm处打木桩并进行水平测量，计算施工路段挂线高程数据，交现场技术员。桥头范围内底基层标高要根据桥面实测标高进行调整。

标高控制线采用Φ2～3mm的钢丝作为基线，张拉长度以100～200m为佳，且须在两端用紧线器同时张紧，避免因钢丝不紧而产生挠度。在整个作业期间应有专人看管，严禁碰钢丝，发现异常时立即恢复。技术人员应紧盯施工现场，经常复核钢丝标高。

钢钎选用具有较大刚度的Φ16～18光圆钢筋进行加工，并配固定架。固定架采用丝扣为好，便于拆卸和调整标高；钢钎在直线段每间隔10m布设，曲线段每间隔5m布设，且应钉设在离铺设宽外30cm～40cm处。

侧模采用钢模，钢模4米一截，高度为15cm，外侧用钢钎固定。

(2)混合料拌和运输

施工时严格按照监理工程师批复的配合比进行拌合，控制水泥剂量，水稳基层设计配合比为：水泥剂量5.5％，实际施工时按照5.5％-6.0％控制，集料20-40mm∶10-20mm∶5-10mm∶0-5mm＝21∶15∶37∶27，含水量为5.3％。

试验室应提前检测场内各处集料的含水量，确定当天的施工配合比。含水量是水泥稳定碎石中一项重要控制指标，必须严格把控，根据含水量、天气情况和运距调整掺水量。拌合前根据原材料的含水量测定结果及混合料配合比，预测混合料的初始含水量。如果初始含水量小于施工要求值，则在拌和时予以加水；如果初始含水量大于施工要求值，则不得施工；配合比通知单一式两份，一份交拌和站，另一份拌和站签字后留试验室。

施工用的水泥剂量考虑施工离散性的影响，较设计值增加0.5％，在拌和过程中拌和站负责人应随时观察混合料拌和后的颜色，防止水泥堵塞不流动。试验室要安排专人监控拌和站，按规定频度抽检水泥剂量、含水量和级配，并成型抗压强度试件，试验负责人根据所用水泥、集料量计算总的水泥用量。

混合料采用自卸车运输，自卸汽车的数量15辆。

在装料时，自卸汽车要前后移动，避免形成锥体引起集料离析，如果气温较高、路途较远、风力较大，则需覆盖，以避免水分蒸发。

(3)摊铺和碾压

料场启动一台拌合站按底基层施工配合比出料。两台摊铺机平行就位，先将下承层洒水湿润但不积水，运料车辆达到6-8辆时，开始底基层水泥稳定碎石的摊铺。将摊铺机的压板高度控制在试验段确定的松铺系数高度，利用摊铺机在已设置的导线上，均匀摊铺，探杆传感器自动控制底基层纵横坡坡度。自卸车倒驶至摊铺机喂料斗卸料，同时开动输料器，待两侧挡板之间料量充足时，即开动摊铺机均匀地进行摊铺。当第一台摊铺机摊铺5-8米距离时第二台摊铺机开始摊铺，并且摊铺过程中一直保持上述距离，避免距离过远造成接茬不平整、粗细集料离析现象，距离太近容易造成摊铺机、运输车间的相互干扰。

摊铺速度控制在2～3m/min。摊铺过程中要保持摊铺机的行驶速度均匀，避免中途不必要的停机，在摊铺、修整后立即开始碾压。

当底基层摊铺碾压完成200米施工段时，开始进行下基层摊铺，由第二套拌合站出料。其摊铺机运行速度同底基层摊铺施工，碾压速度及碾压遍数按照试验段取得的参数进行，下基层摊铺完成190米施工段后，在开始上基层摊铺，摊铺碾压控制同下基层施工，上基层施工段落一般180米为宜。

水泥初凝时间为270分钟，底基层摊铺200米用时80分钟，下基层摊铺190米用时76分钟，上基层摊铺180米用时72分钟，总体摊铺碾压时间不得超过初凝时间。

碾压时，直线段由两侧向路中心碾压，曲线段如果超高时，由低侧向高侧碾压。碾压遵循“先轻后重、先慢后快、先边后中、高频低幅、从低到高”的原则进行，碾压速度及碾压遍数按照试验段取得参数进行。首先压路机在全宽范围内静压一遍，碾压速度控制在1.5km/h～2km/h，再由振动压路机振压两遍，碾压速度为2.0～2.5km/h，然后稳压一遍，碾压速度为2.0～3.0km/h，最后用胶轮压路机碾压两遍，收光轮迹。碾压完成后及时用3m直尺进行平整度检测，如有“弹簧”、“松散”、“起皮”、“局部拥包”等现象，立即处理。

(4)养生

养生采用土工布养生。上基层碾压完成并经压实度检查合格后，立即覆盖土工布。在此阶段内要求上基层表面用洒水车洒水养生，每天洒水次数应视气候而定，但要求在整个养生期间水稳碎石表面保持湿润状态。养生期内禁止其他车辆在其上行驶。洒水车的喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，以免破坏基层结构。基层养生期不少于7d。

(5)接缝处理

接缝处理：接缝处理的好坏是稳定碎石基层质量的关键，尤其是三层连续摊铺过程中更应引起注意。接缝处理包括横向接缝的处理和纵向接缝的处理。

向接缝的处理：摊铺机摊铺混合料时，尽量避免随意中断，摊铺机因故中断摊铺超过2h或当天工作段结束时要设置横缝，摊铺机驶离摊铺的混合料末端，压实后碾压末端形成一个斜坡，摊铺新混合料之前，用3m直尺检测接缝处平整度，沿垂直于路中心线方向将不合格部分垂直切去，然后再摊铺新的混合料。接缝处的碾压应作为重点，碾压时应先顺路方向碾压，再沿横缝方向碾压，保证接缝处的平整度。

纵缝处理：摊铺时用两台摊铺机成梯队摊铺，保证中间不留纵缝，同时两台摊铺机接缝处着重检查平整度，遇不平处人工找平。

水泥稳定混合料在运输、摊铺、碾压过程中设专人指挥交通，尤其是指挥装有不同混合料的运输车到指定的摊铺机前卸料，并禁止任何车辆在摊铺完成的基层上行使。

与现有技术相比，本发明的水泥稳定碎石底基层、下基层和上基层三层连铺的施工方法具有以下优点：

(1)水泥稳定碎石底基层、下基层和上基层三层分层铺筑一次成型，施工效率高，大大缩短工期，并且保证了结构整体粘结性较好，提高了抗收缩变形能力，压实度和强度等指标均能满足设计及规范有要求。

(2)由于三层连续施工，底基层表面和下基层表面暴露在空气中的时间很短，基本上不会出现失水，下层被上层覆盖，受温度及大气湿度影响较小，从而节省了底基层表面及下基层表面的两层养生费用，养护比较简单。

实施例1

某路面工程，路线起讫桩号为K232+126.364-K243+480，建设里程长度11.3km，双向六车道，整体式路基，路基宽度32米，设计时速：80km/h，设计轴载BZZ-100，路面结构层设计为：5cmSMA-16+7cmAC-20+8cmATB-25+30cm水稳基层+15cm水稳底基层(20cm水稳底基层)。项目部进场后根据合同节点工期要求进行倒排工期，水稳底基层、基层共30万吨混合料的施工工期为3个月，同时该施工地区降雨多，7、8月份为雨季，，加之受路基单位交验影响，施工作业面有限。如果采用常规施工方法，水泥稳定碎石在施工过程中分层摊铺，进行第二层摊铺需过7天养护期，施工周期长。项目部采用底基层、下基层、上基层三层连续摊铺施工工艺，从而缩短工期，同时节约养护成本。

实施例2

某段高速公路，根据现场实际情况：工期紧、任务重、雨季期长等特点，水稳底基层、基层采用了三层连铺施工，施工效果较好，同时节约了水稳底基层和上下基层层间用水泥浆粘结的用量，水泥用量1.5kg/m²，共节约费用50万元左右，养生费用节约60万元左右，经济效益可观。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。