公路交通改建工程水穩基層施工技術應用研究

況小安

摘要 文章基于對公路改建工程的水穩基層施工方法的探究，采用了案例分析法和文獻總結法，結合某公路改建工程的實際情況，詳細介紹了水穩基層的施工技術方法，并對質量控制措施與試驗結果進行分析。研究結果表明：在公路改建工程中，水穩基層施工是一個重要環節，只有規范施工工藝、采取質量控制措施，才能提高水穩基層的質量。

關鍵詞 公路改建；水穩基層；施工技術；質量控制

中圖分類號 U418.8；U416.2文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）16-0165-03

0 引言

水穩基層指的是水泥穩定碎石層。它是使用水泥固結級配碎石，經攤鋪、壓實和養護形成。工程實踐中，水穩基層的7 d無側限抗壓強度可達到1.5～4.0 MPa，強度、抗滲性和抗凍性均優于其他路基材料，表面堅實，是高級路面的理想基層材料[1]?！豆仿访婊鶎邮┕ぜ夹g規范》（JTJ034—2000）（以下簡稱《規范》）中指出：水泥穩定碎石屬于中粒土，因含有水泥等膠凝材料，必須在水泥終凝前完成施工作業，一次性達到質量標準。這就要求施工單位科學開展施工組織，對人、機、料等資源要素進行合理配置，提供機械效率、加快施工進度，向著現代化施工方向發展。以下結合工程實踐，探討了水穩基層施工技術在公路改建工程中的應用，以供同業人員參考。

1 工程概況

某一級公路工程，建設起點主線樁號為K0+170，終點樁號為K32+700，全長32.53 km。項目所處地區屬亞熱帶濕潤季風氣候區，年均氣溫為13～14 ℃，年均降水量為1 200～1 400 mm。公路設計為雙向四車道，路基寬度整體式24.5 m，分離式12.25 m，行車道寬度為2×3.75 m，設計行車速度為80 km/h。隨著當地經濟社會的發展，現有交通條件無法滿足實際需求，決定對該公路進行改擴建，采用雙向六車道，使用水泥穩定碎石基層。其中底基層水泥穩定碎石的含量為3%，厚度為25 cm；基層水泥穩定碎石的含量為4%，厚度為20 cm。

2 水穩基層施工技術方法

該工程中，水穩基層施工工藝流程如下：施工準備→試驗段施工→水泥穩定碎石材料拌和→運輸→攤鋪→碾壓→接縫處理→質量驗收。施工技術方法介紹如下：

2.1 施工準備

2.1.1 機械配置

（1）拌和設備。拌和設備具有5個料倉，每個料倉使用鐵擋板隔開，產量達到750 t/h。在料倉前設置鋼絲網，將粒徑不滿足要求的材料剔除，配置高精度稱量儀器，對原材料進行精準計量。

（2）攤鋪碾壓設備。每個作業面使用2臺攤鋪機，兩者聯合攤鋪作業，熨平板保持光滑平順，機械振幅、振動頻率保持一致。另在基層加寬路段，使用1臺自動伸縮式的攤鋪機。壓路機分為振動式、輪胎式兩類，振動式的噸位為40 t，輪胎式的噸位為30 t，每個作業面配置4臺壓路機。

（3）運輸設備。水泥穩定碎石的運輸采用15 t自卸車，車斗長度為5 m，每個作業面配置15輛。灑水車的載重為10 t，采用霧化灑水方式，每個作業面配置2輛。

2.1.2 材料要求

（1）水泥選擇PO 42.5水泥，不能使用快凝水泥、早強水泥、受潮變質水泥。通過抽樣檢查，確定水泥強度、安定性等指標符合規范設計要求，且初凝時間＞3 h，終凝時間＞6 h。選定合適的水泥劑量，該劑量試件的平均抗壓強度應滿足式1要求：

（2）碎石由破碎機生產，要求材料干凈，無泥塊、雜物，最大粒徑不超過31.5 mm，顆粒組成范圍見表1。壓碎值≤26%，針片狀含量≤20%，有機質含量≤2%，液限＜28，塑性指數＜9。

（3）水選擇干凈飲用水，確定水源后按照《公路工程水質分析操作規程》（JTJ056—84）進行檢測，確保檢測結果滿足規范要求[2]。

2.1.3 場地平整

水穩基層施工前，先對底基層進行處理。在路基泄水槽處預留開口，支設寬度為5 cm的鋼模板，保持底基層濕潤，然后培育路肩土以提高密實度指標，最后清理底基層表面的雜物，形成路拱用土工布覆蓋并灑水養護7 d。

2.1.4 測量放線

（1）底基層養護時進行測量放線，直線段每間隔20 m設置一個混凝土樁，平曲線段間隔10 m?；炷翗兜拈L、寬、高分別是10 cm、10 cm、150 cm，用于指導后續施工作業。

（2）使用鋼絞線控制基層施工高度，鋼絞線的直徑為3 mm，長度為300 m，撓度≤2 mm，張拉力≥1 kN。測量放線完成后復測精度，確保無誤才能進行施工[3]。

2.2 施工技術要點

2.2.1 試驗段施工

（1）公路基層正式施工前，選擇200 m路段作為試驗段，在監理工程師的監督下作業，嚴格執行施工方案。

（2）試驗段施工中，觀察并記錄以下參數：混合料的級配、水泥用量、含水量，攤鋪厚度和速度，碾壓遍數和方式，壓實度檢測結果等。

（3）試驗段施工完成開展質量驗收，合格后編寫《試驗段施工總結報告》，經監理工程師確認后，可對基層正式施工。

2.2.2 拌和

（1）水泥穩定碎石在中心站集中拌制，要求配料準確、拌和均勻；含水量稍大于最佳值，以便運輸至現場后的含水量不低于最佳值；不同粒徑的碎石隔離分開堆放。

（2）根據配比要求，按照順序投放原材料，拌和時間控制在60～90 s。每一盤混合料拌和后進行篩分試驗，隨機選擇篩分樣本，選取樣本的總長度≥100 cm，篩分試驗檢測合格，才能運輸至現場[4]。

（3）水泥穩定碎石混合料的拌和，由專人進行監督，確保生產過程順利完成，滿足混合料持續供應的要求。值得注意的是，出料時使用活門料斗，不能自由跌落，否則會干擾混合料的性能指標。

2.2.3 運輸

（1）使用自卸汽車運輸混合料。裝料前對料斗內部進行清理，不能存在雜物和積水；裝料時車輛分三次移動，分別在車廂的前部、中部、后部裝料，避免混合料離析。

（2）運輸過程盡量保持勻速行駛，由中心站出具發料單，發料單中明確出料時間、數量、質量等信息，方便現場人員核對。

（3）自卸車將混合料運輸至現場，在攤鋪機前方20～30 cm處停下，收料人員核對出料單無誤后，由專人指揮卸料。

2.2.4 攤鋪

（1）混合料攤鋪由2臺攤鋪機協同作業，前后距離按照3～5 m控制，搭接寬度按照10～20 cm控制。攤鋪過程中，2臺攤鋪機的行進速度、振幅、振動頻率等保持一致，其中行進速度按照1.6～1.8 m/min控制。

（2）攤鋪過程中需要控制高程，前方攤鋪機根據鋼絞線、路中間導梁進行控制，后方攤鋪機根據鋼絞線、路中間滑靴進行控制。

（3）攤鋪作業一次性完成，如遇到緊急情況中斷作業時間超過2 h，需對接縫進行處理。為保證攤鋪連續性，等待卸料的自卸車應≥3輛。

（4）布料器要進入混合料深度的2/3，減少離心問題發生。針對局部不宜使用機械攤鋪的部位，可輔助采用人工攤鋪作業，采用掛線法控制高程，由測量人員協助監測攤鋪厚度，保證整體攤鋪質量。

2.2.5 碾壓

（1）混合料攤鋪完成，隨即開展碾壓作業，如圖1所示。碾壓從低處開始，向高處推進，碾壓方式是先穩壓、再振壓、最后靜壓，直到基層表面平整。

（2）碾壓作業由振動式、輪胎式壓路機配合完成，第1遍、第2遍碾壓速度為1.6 km/h，之后調整為2.0 km/h，每段碾壓長度為100 m，重疊寬度按照壓路機輪寬的50%控制[5]。

（3）碾壓過程中，水穩基層表面保持濕潤狀態，碾壓作業時間控制在60 min內。若發現基層表面出現松軟、彈簧等問題，及時上報技術人員，采用針對性處理方案。

（4）碾壓完成檢測壓實度指標，不滿足要求的進行補壓。

2.2.6 接縫處理

（1）混合料攤鋪過程中，作業中斷時間超過2 h、每日施工結束時，均要設置橫向接縫。利用6 m直尺在混合料端部劃出分割線，去除平整度不合格的粒料并清理干凈。值得注意的是，橫向接縫與路中心垂直，底基層接縫與基層接縫要錯開，間距≥100 cm。

（2）恢復攤鋪作業時，使用水泥漿涂刷接縫部位，然后繼續攤鋪混合料，從舊段向新段進行碾壓，直至橫向接縫碾壓密實。

3 質量控制措施與試驗結果

3.1 質量控制措施

（1）基層性能控制。水穩基層除了控制表面質量，還要控制其性能，包括平整度、壓實度、水泥劑量、基層含水量、厚度、高程等指標。其中，平整度、壓實度、基層含水量利用樣品測試得到，水泥劑量采用滴定實驗確定，厚度、高程現場測量確定。某個指標檢測不合格，及時整改直至合格。

（2）裂縫控制。為避免水穩基層出現裂縫，可采取以下措施：控制細集料用量，降低細集料的含泥量，將混合料的含水率控制在合理范圍內。優化施工工序，碾壓完成后及時養護，確?；鶎颖砻嫣幱跐駶櫊顟B。檢測底基層有無裂縫，可灌入乳化瀝青處理，處理后鋪設纖維網，再進行基層施工。

（3）防水控制。施工過程中，受到陽光、雨水等環境因素的影響，水穩基層容易出現質量問題，必須進行防水控制。該工程中，根據現場實際情況設置漿砌邊溝、排水溝和截水溝，其中排水溝的線形要平順，盡可能采用直線形，轉彎處做成弧形。溝槽開挖接近尾聲時，做好管道基礎準備，攤鋪碎石和澆筑混凝土基礎，防止溝底土基暴露時間過長造成不必要的損害。模板支設如圖2所示。

（4）嚴格質量驗收。施工期間，縱向形成主管領導—職能部門—質檢員的三級管理系統，橫向形成路面—路基—管線的分部分項管理網絡。水穩基層施工完成后，按照表2進行質量驗收。

3.2 試驗結果

因該公路屬于改擴建工程，局部存在新舊基層拼接情況，為了進一步分析搭接質量效果，通過取芯試驗、直剪試驗進行評價。

3.2.1 取芯試驗

水穩基層養護7 d后，在新舊基層拼接部位跨縫取芯，芯樣直徑為15 cm，確保包含舊路基層和新鋪基層。取芯時，每200 m設置1點，1點取芯1個，試驗結果顯示芯樣完整，試件表面無松散、斷裂現象，符合設計要求。

3.2.2 直剪試驗

芯樣取出后，將兩端切割平整，長度控制在6～18 cm，置于50～60 ℃的保溫箱中，保溫時間6 h。取出芯樣后放在試槽內，開啟加載系統將加載速度設置為1 mm/min，當壓頭與芯樣接觸后，記錄位移、剪力值，計算剪切強度：

4 結語

綜上所述，水泥穩定碎石基層具有良好的強度、抗滲性和抗凍性指標，可用作一級公路的基層材料。該文結合公路改建工程案例，從施工準備開始、到質量驗收為止，總結了各環節的施工技術方法；通過取芯試驗、直剪試驗證實新舊基層拼接部位滿足質量要求。在未來施工中應注意：對水穩基層材料、拌和過程加強控制，現場施工中優化工藝流程，保證一次攤鋪作業完成，才能提高水穩基層的施工質量，為后續道路的運行維護工作打下堅實基礎。

參考文獻

[1]鄭立瑞. 公路施工中水穩基層裂縫防治技術要點[J]. 黑龍江交通科技， 2023（7）： 33-35.

[2]孫建龍. 高速公路水穩基層雙機兩層連鋪和透層養生的施工方法分析[J]. 運輸經理世界， 2023（8）： 35-37.

[3]李廣才. 路面水穩基層大寬度大厚度施工技術試驗研究[J]. 四川水泥， 2023（1）： 271-273.

[4]姚瑞. 公路工程水穩基層施工技術及質量控制要點[J]. 運輸經理世界， 2022（31）： 7-9.

[5]郭斌. 水泥穩定碎石施工技術在公路施工中的應用[J]. 江西建材， 2022（9）： 339-341.