高速公路路面基層層間水泥漿同步灑布技術分析

王靈君

摘要 為有效解決傳統路面基層施工方式存在的局限，保證基層層間黏結效果，防止路基路面產生裂縫，文章提出了路面基層層間水泥漿同步灑布技術，介紹了施工工藝原理，總結了施工技術要點，通過實際工程應用，取得了顯著的工藝效果及經濟效益。具體表現如下：（1）科學避免了常規預灑水泥漿施工工藝材料運輸車污染成型路面的狀況，減少了對黏結層的擾動；（2）顯著提升基層層間黏結效果，相較于常規預灑水泥漿施工工藝，其黏結完好率提升50%，有效避免局部位置黏結不到位問題，防止路基路面開裂；（3）減少人員投入，縮短施工周期，降低成本，經濟效益顯著。

關鍵詞 公路工程；路面施工攤鋪；水泥漿同步灑布；級配碎石基層；施工技術

中圖分類號 U416.2文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）12-0072-03

0 引言

基層作為公路主要的承重結構，其施工質量直接決定公路運營安全性、穩定性和耐久性。高速公路建設中普遍采用水穩碎石基層，鋪設厚度達36～40 cm?；鶎訑備伿┕r由于施工機械噸位限制，導致其壓實度難以控制，通常分為水泥漿黏結層、基層攤鋪兩部分進行施工。若基層層間黏結質量不達標，將嚴重降低基層穩定性和整體性，極易引發路基路面裂縫問題，影響道路使用安全與使用年限。為此，該文設計了一種新型攤鋪機水泥漿同步灑布裝置，通過路面基層層間水泥漿同步灑布技術，實現了水泥漿黏結層與基層攤鋪的同步施工，有效提升了施工效率，具有顯著的經濟和社會效益[1]。

1 工藝原理

現階段，路面基層層間結合層施工主要包括以下兩種方式：①通過人工作業方式，將水泥均勻撒布于作業面之上，并采用灑水車進行灑水濕潤，形成黏結層，然后利用大型設備完成基層混合料攤鋪和壓實作業；②利用專用灑布機械將制備完成的水泥漿液均勻灑布于作業面之上，形成黏結層，并利用大型設備實施基層材料攤鋪、壓實作業。上述兩種施工方式均是將基層施工分為水泥漿黏結層施工與基層攤鋪兩部分，水泥漿黏結層施工完成后，基層混合料運輸車行駛在黏結層之上，導致水泥漿黏結車輪，對成型路面造成污染，且會在一定程度上擾動黏結層，影響黏結效果。同時，當溫度較高時，預灑水泥漿固結速度過快，無法充分發揮黏結性能，并且水泥漿固化后形成隔離層，降低路面基層整體性，影響使用安全[2]。

攤鋪機水泥漿同步灑布裝置主要通過斜三角形托臂將支撐底板設置于攤鋪機右側，從而實現支撐底板與攤鋪機的同步運行。支撐底板上方設置儲水罐、水泥堆放板、攪拌罐、輸送泵等裝置。儲水罐儲存拌和水，水泥堆放板存放水泥，利用攪拌罐完成水泥拌和，制備施工用水泥凈漿，然后由水泥輸送泵將水泥漿液輸送至敷設于攤鋪機外側的輸漿管內，并利用輸漿管上方噴頭完成水泥漿噴灑。同時，攤鋪機將水穩碎石攤鋪于水泥凈漿之上[3]。因水穩碎石攤鋪與水泥漿灑布同步進行，混合料運輸車行駛于水泥漿灑布路面前方，有效避免了對水泥漿黏結層的干擾，保證黏結效果。攤鋪機水泥漿同步灑布裝置基本構造如圖1所示。

2 施工工藝流程

攤鋪機水泥漿同步灑布施工工藝流程及現場施工情況，如圖2所示。

2.1 混合料拌和

混合料拌和前，對原材料質量實施全面檢測，確保含水率、含泥量、純度等各項指標滿足要求，并準確計算施工配合比?；旌狭习柚茣r，指派專人負責監測水泥、水、集料等各成分配比，確保嚴格按照設計配合比進行拌和，一旦產生偏差，應及時處理，并根據標準要求實施抽樣檢測?；旌狭涎b車時，應反復前后移動車輛，嚴格按照前、后、中的順序逐次裝料，防止產生離析現象[4]。

2.2 混合料運輸

混合料運輸前，應對運輸車實施全面檢查，確保運行狀況良好。結合現場實際攤鋪情況及拌和站拌和能力，合理配置運輸車數量，確保滿足施工需求?；旌狭线\輸時，應進行覆蓋，并及時運至施工現場。若水穩碎石混合料無法在水泥初凝前運至現場進行攤鋪碾壓施工時，應實施廢棄處理[5]。

2.3 混合料攤鋪

正式攤鋪前，攤鋪機應先進行試運轉，包括“攤鋪機水泥漿同步灑布裝置”，確保運行狀況良好。攤鋪作業時，采用至少兩臺攤鋪機呈梯隊流水作業，前后作業距離保持20～30 m，并嚴格控制攤鋪機運行速率，確保勻速、連續攤鋪，攤鋪速率保持在2～3 m/min范圍內。

2.4 碾壓

路基碾壓施工應嚴格按照初壓、復壓、終壓的順序進行，并根據道路實際情況，合理確定壓實機械類型和數量。雙向四車道道路需配備噸位超過26 t的單鋼輪壓路機2臺、雙鋼輪壓路機1臺、輪胎壓路機1臺。雙向六車道公路應配備噸位不小于26 t單鋼輪壓路機3臺、雙鋼輪壓路機1臺、輪胎壓路機2臺。壓實作業時應嚴格控制壓路機運行速率，保證密實度符合要求[6]。

2.5 接縫處理

基層混合料攤鋪保持均勻、連續，攤鋪完成后在水穩碎石結構層留設橫向接縫，確保與道路中心線垂直布設。通常情況下，基層攤鋪時不宜設置縱向接縫，必須設置時，應采取跨縫碾壓方式充分碾壓。

2.6 養護及層間處理

基層壓實成型后，應進行灑水養護，養護期限至少為7 d，待養護完成后及時進行結構層施工。若因特殊原因結構層無法及時施工時，應始終確?；鶎犹幱跐駶櫊顟B，直至結構層施工完成?；鶎羽B護時，應封閉交通。養護完成后采取必要的交通管控措施，禁止大型車輛通行，并嚴格控制車輛行駛速度，嚴禁轉向、掉頭、急停急走等。根據工程具體特征，科學選擇養護方式，具體包括灑水、毛氈覆蓋、灑布乳化瀝青層等[7]。

3 效益分析

3.1 工藝效果

該文根據某高速公路施工實際情況，委托專業生產廠家進行設備加工制作，施工期間專業技術人員結合設備實際運行狀況，經反復調試完善，達到了最佳使用效果。

選取該工程600 m路段為試驗段進行施工，對常規預灑水泥漿施工方式及攤鋪機水泥漿同步灑布技術實施對比分析。試驗段前300 m路段采用常規預灑水泥漿施工方式攤鋪19 cm厚水穩碎石上基層，后300 m路段利用攤鋪機水泥漿同步灑布19 cm厚水穩碎石上基層。養護完成后，在各路段分別鉆取5組芯樣，對工后14 d、21 d、28 d橫向裂縫數量實施對比分析[8]。具體檢測結果如表1所示。

由表1能夠看出：①相較于常規預灑水泥漿施工工藝，攤鋪機水泥漿同步灑布技術進行水穩碎石基層施工，其層間黏結完好率提升50%，層間黏結效果更加顯著；②水穩碎石基層施工成型后，橫向裂縫數量隨時間的增加而增加；③采用攤鋪機水泥漿同步灑布技術進行水穩碎石基層施工，在工后21 d裂縫數量不再增加，至28 d時，橫向裂縫數量較常規預灑水泥漿施工方式下降50%，抗裂性能得到大幅度提升[9]。

3.2 經濟效益

研究項目根據該公路SG-O5標段與TJ14標段實際情況，依次采用攤鋪機水泥漿同步灑布技術、常規預灑水泥漿施工方式進行施工，并對經濟效益實施對比分析。

以該公路SG-O5標段材料使用量、運費相同的條件下對所用機械、人工費用實施比較分析：常規預灑水泥漿施工方式需專用水泥漿灑布車1臺（1 000元/臺班）、施工人員4人（200元/工日·人）；攤鋪機水泥漿同步灑布技術，各作業面配置2套，每套裝置一次性制作費為50 000元/套、各作業面需施工人員2人（200元/工日·人）。該標段總工期為10個月，共計2個作業面，其工藝經濟分析結果如表2所示。

該公路TJ14標段材料使用量、運費相同的條件下對所用機械、人工費用實施比較分析：常規預灑水泥漿施工方式需專用水泥漿灑布車1臺（1 000元/臺班）、施工人員4人（200元/工日·人）；攤鋪機水泥漿同步灑布技術，各作業面配置2套，每套裝置一次性制作費為50 000元/套、各作業面需施工人員2人（200元/工日·人）。該標段總工期為12個月，共計2個作業面，其工藝經濟分析結果如表3所示。

通過表2、3能夠看出：①該公路SG-O5標段采用攤鋪機水泥漿同步灑布技術進行水穩碎石基層施工，可節省施工成本47.20萬元；②該公路TJ14標段采用攤鋪機水泥漿同步灑布技術進行水穩碎石基層施工，可節省施工成本61.59萬元；③兩標段采用攤鋪機水泥漿同步灑布技術進行水穩碎石基層施工共歷時22個月，共節省施工成本107.8萬元，取得了較為明顯的經濟效益[10]。

4 結論

綜上所述，傳統路面基層預灑水泥漿施工方式存在擾動黏結層、污染成型路面等缺陷，該文基于攤鋪機水泥漿同步灑布裝置，提出了高速公路路面基層層間水泥漿同步灑布技術，并對兩種施工方式工程實踐效果及經濟效益實施綜合比較分析，得出如下結論：

（1）相較于常規預灑水泥漿施工工藝，攤鋪機水泥漿同步灑布技術進行水穩碎石基層施工，其層間黏結完好率提升50%，層間黏結效果更加顯著。

（2）采用攤鋪機水泥漿同步灑布技術進行水穩碎石基層施工，在工后21 d裂縫數量不再增加，至28 d時，橫向裂縫數量較常規預灑水泥漿施工方式下降50%，有效避免局部位置黏結不到位問題，抗裂性能得到大幅度提升。

（3）根據實際應用情況，與常規預灑水泥漿施工工藝相比，采用攤鋪機水泥漿同步灑布技術進行水穩碎石基層施工共歷時22個月，減少人員投入，縮短施工周期，共節省施工成本107.8萬元，取得了較為明顯的經濟效益。

參考文獻

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