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高速公路路面大厚度水稳基层施工工法.docx高速公路路面大厚度水稳基层施工工法
中铁五局集团第二工程有限责任公司
水泥稳定碎石基层已成为高速公路的主要结构形式青百商城改扩建工程（拆除工程）施工方案，基层是一条公路的受力承载骨架，是路面的主要承重层，具有整体性强、承载力高、刚性大、水稳定性好的优点，它的质量优劣直接影响到道路建成通车后的路用性能和使用寿命。我国公路现有的水稳基层绝大部分是20cm厚，已经不能满足行车荷载要求，大厚度水稳基层将是今后的重要发展趋势。
由中铁五局二公司施工的河北省涿州(京翼界)至石家庄公路改扩建工程，采用了大厚度水稳基层施工工法。并取得了较好的质量和经济效益，经总结形成本工法。
大厚度大宽幅水稳层一次性摊铺碾压成型，避免了纵向裂缝，基层将形成一个整体的板块结构，其抗拉伸、抗冲击强度可以显著提高，并可以有效的避免和推迟早期路面的下沉、凹陷、龟裂脱落、坑洞等病害的产生。
大厚度大宽幅水稳基层单机作业，减少了现场的作业人员和施工操作环节，机械设备的利用率得到很大提高；施工工序减少，机械的调迁也相应的减少，水稳基层养生的费用得到节省，尤其在贫水区施工，效益更加显著；
大厚度大宽幅水稳基层对于提高公路路面质量，延长公路寿命有重大的意义。
水稳基层承载力的形成一是嵌挤作用：水泥稳定碎石是将水泥、级配碎石、石屑和水按一定比例混合搅拌，摊铺碾压后形成的一种半刚性结构层。由于水泥稳定碎石是按一定的级配组合进行设计的，大小颗粒互相填充，在外力的作用下，级配碎石相互之间的嵌挤形成了内摩擦阻力，使其具有一定的承载力。二是水泥硬化作用：水泥矿物质与集料上的水分发生水化反应，产生了硅酸钙、铝酸钙和氢氧化钙三种主要水化物。硅酸钙和铝酸钙是主要的胶结成分，而氢氧化钙则从溶液中分离出来参与各种反应并形成其他水化物，各种水化物产生后有的自身继续进行反应硬化，形成水泥石料骨架，有的则与碎石中的其他矿物质发生硬凝反应和碳化反应，从而增大了水稳基层的强度。
四、施工工艺流程及施工准备
4.2.1 主要施工技术人员配置情况
主要施工技术人员配置 表1
4.2.2主要机械设备配置情况
主要机械设备配置 表2
1）严把原材料准入关，坚决杜绝不合格原材料进场。原材料进场需严格按照规定的频率进行质量检验。材料堆放场地应平整无杂物，场地严格按照标准化要求硬化处理，排水系统完善。
2）各种集料分级堆放，料墙坚固，符合场地标准化建设要求，料墙高度满足集料堆码要求，严防窜料现象发生。
3）集料严格堆放成梯形断面，上顶面应平整，并进行覆盖。
4）用水一般采用人畜能饮用的水。
水泥稳定碎石的组成设计包括原材料质量检验，矿质混合料级配组成设计，确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量等。水泥稳定碎石级配见下表。拌合厂开始生产前，应根据现场集料进行设计配合比复验，复验合格的配合比作为标准配合比控制生产。
混合料采用振动成型法进行配合比设计。
水泥稳定碎石的7d浸水抗压强度应符合《公路路面基层施工技术规范》相关要求，抗压强度代表值如下：
改扩建段：底基层：3.5Mpa≥R0.95≥2.5 Mpa；
基层：4.5Mpa≥R0.95≥3.5Mpa。
为减少底基层、基层裂缝，必须做到三个限制：在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量。
对不同水泥应分别试验其延迟时间，以确定混合料最晚碾压时间。
3）基层的生产配合比调试
当拌合设备调试完毕、材料组成设计完成后，应进行施工配合比调试。
按设定的施工参数，进行第一阶段试生产，在该过程中不加水泥和水、在皮带上取料筛分，验证级配是否符合设计要求，必要时调整生产参数并做好相关的记录。
在完成第一阶段试生产后，进行第二阶段的试生产。先按设计配合比掺加水泥和水，然后按标准剂量的±1%调整剂量掺加水泥和水。分别取样进行含水量测定、水泥剂量测定、标准密度及无侧限抗压强度试验确定施工配合比指导施工。
下承层准备→施工放样→混合料拌合→混合料运输→混合料摊铺→混合料碾压→养生→接缝及拼宽位置处理→验收→下层施工。
水泥稳定碎石基层施工前必须对其下承层进行检查验收，下承层表面应平整、坚实，具有规定的路拱和横坡，且没有任何松散的材料和软弱点。下承层必须达到表面平整、坚实，没有松散和软弱点，边沿顺直，路肩平整、整齐。
根据基层的设计宽度，先培好路肩，路肩高度应与基层同厚，路肩用小型机械进行夯实并达到规定的密实度，路肩土与水稳之间采用塑料薄膜隔离，保证混合料不被污染。
水泥稳定碎石施工前，必须对下承层进行彻底清扫，并适量洒水，在施工过程当中，保持下承层表面湿润，以保证上下层之间的结合。
为保证水稳层与旧路的衔接质量，衔接断面在摊铺前涂刷水泥浆。
在下承层上恢复中线，埋设控制桩，每10米设一桩，同时放出对应断面的边桩。
在两侧打钢钎设基准线，以此来严格控制高程，基准线高程为设计高程加40cm，基准线设立时，10米一个钢钎，钢丝绳要拉紧，保证基准线水平。
水泥稳定碎石混合料采用800T/H的稳定土拌合设备进行拌合，拌合前，对拌合设备进行反复检验调整，使拌合设备计量准确，并经质量技术监督所检定合格。
开始正式拌合前，做白料筛分试验，检验碎石混合料级配是否满足要求，如有问题及时调整，严格控制19mm、9.5mm、4.75mm关键筛孔的通过率。当集料的颗粒组成发生变化时，应重新调整配合比，保证混合料级配符合设计要求。
上料仓口安装剔除超粒径石料的筛子，各个料仓口加挡板防止混料。
拌合站现场设两名试验员，监测拌合时混合料的含水率和各种集料的配合比，并做好记录，发现异常时及时调整或停止生产。
根据拌合能力、运输距离及摊铺速度，采用20辆自卸汽车将混合料运至现场，运输时用篷布覆盖运输车，避免水份损失，影响压实及成型效果，同时控制好车速（不大于40Km/h）避免二次离析。
自卸车在拌和站装料时，每卸一斗要挪动一下位置，使其前、后、中依次装料，以避免混合料在装车时离析。
运输车辆出场时，过磅、开具出场单，标明吨位、出场时间、车数编号一式三份，存根磅房留存，混合料到现场后，施工人员查看出场单及粗看混合料的质量，对于时间过长的混合料予以废除，摊铺后签收出场单，并写明摊铺时间。
运输车卸料时，设专人指挥，使运输车在摊铺机前方30cm左右停车，挂空挡，摊铺机前进碰到运输车，由工人敲开运输车后挡门栓，运输车料斗升起，让混合料自然卸到摊铺机料斗中，然后运输车司机与摊铺机操作手密切配合，边前进边卸料，卸料速度与摊铺速度相协调，避免运输车撞击摊铺机以及将混合料卸在摊铺机外面，分三次起斗。
采用1台中大DT1600碎石摊铺机全幅摊铺或其它满足要求的摊铺机进行摊铺。
摊铺机就位。具体做法如下：在摊铺起点，将摊铺机熨平板升起，按照虚铺厚度将已加工好的枕木放在下面，放置平衡，满足虚铺厚度要求，然后落下熨平板，检查螺旋送料器的运转情况和传感器的灵敏度，保证机械能够正常运转。
在铺料前两侧均设基准线，控制高程。铺料时，严禁人为对钢丝绳干扰，造成摊铺出的水泥稳定碎石混合料的忽高忽低。摊铺两侧设专人看管仪器，走到钢钎的地方锁定仪器，让探头绕过钢钎再搭在钢丝上后再开锁让摊铺机自动找平，确保标高，同时采用拉线，随时检测下返高度，以便及时发现问题，及时与摊铺机操作手沟通，进行调整，确保摊铺高程，避免出现波浪式表面。
每台摊铺机前要有2人清理履带前的粒料。每台摊铺机后设1名工人对摊铺后的表面进行检查，对异常混合料及时换填，并通知前场负责人，便于及时分析异常混合料产生原因，与试验负责人、拌和负责人沟通解决；对粗细集料离析现象，特别是局部粗集料窝要铲除，并用筛子筛细混合料填补。
摊铺机操作手应时时观察混合料的状态，如发现含水量过小、混合料颜色差异性大（水泥含量小）、拌合不均匀等情况，应立即通知现场技术人员处理。
运输车离开时撒在地上的混合料，立即铲除，避免摊铺机履带压在上面而影响摊铺面的平整度。摊铺机后设1人，用6m直尺检测摊铺面平整度，超过1.5cm时将高出部分铲除用耙处理平整，低的部位，用混合料填补，表层用筛子筛细料，再用木耙处理，确保表面平整、均匀。
水泥稳定碎石混合料在摊铺50～80m长度后，压路机即可在全宽范围内进行碾压。碾压时，驱动轮朝向摊铺机方向，由路边向路中、先轻后重、先下部密实后上部密实、低速行驶碾压的原则，避免出现推移、起皮和漏压的现象。
碾压工艺：28cm大厚度水泥稳定碎石压实是保证施工质量的关键，必须严格控制。
预压：（稳压）采用14t双钢轮压路机，外侧留30cm不碾压（防止溜肩），压路机以2.5Km/h行走速度前进静压一遍，振压一遍，每轮重叠30cm，停机接头形成45度梯形碾压一遍，使摊铺好的混合料经预压成稳定状态。
复压：（密实）采用YZ36吨振动压路机错半轮高幅低频碾压两遍南充化学工业园两桥一路便道专项施工方案，碾压速度为2.5KM，37T胶轮压路机交叉碾压2遍；
碾压过程中，可用灌砂法初查压实度，不合格时，重复再压(注意检测压实时间)。碾压完成后用灌砂法检测压实度。
压路机倒车应自然停车，无特殊情况，不许刹车；换挡要轻且平顺，不要拉动基层。在第一遍初步稳压时，倒车后应原路返回，换挡位置应在已压好的段落上，在未碾压的一头换挡倒车位置错开，要成齿状，出现个别拥包时，应进行铲平处理。
压路机停车要错开，相隔间距不小于3m，应停在已碾压好的路段上。严禁压路机在刚完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。碾压宜在水泥初凝前及试验确定的延迟时间内完成，达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹。
混合料自加水开始至碾压完毕不宜超过3个小时，不得超过水泥的初凝时间。
水泥稳定碎石混合料碾压完成后及时覆盖土工布洒水进行养生，时间不少于7天，养生期间封闭交通。
8）接缝及拼宽位置处理
在摊铺碾压结束后，在末端做成斜坡，下次开始铺前，将斜坡铲除并检查已碾压密实且高程和平整度不符合要求的末端切成一横向（与路中线垂直）垂直向下的断面GB 51304-2018标准下载，然后再摊铺新的混合料。