2公路路面水泥稳定碎石基层摊铺机施工工艺工法

公路路面水泥稳定碎石基层摊铺机施工工艺工法

QB/ZTYJGYGF-LJLM-0602-2011

第四工程有限公司文启军

1 前言

工艺工法概况

水泥稳定碎石基层是具有一定强度和刚度的路面结构层，是公路路面结构重要的组成部分，既保证铺设路面有一定厚度，满足承载负荷，又能减少建设成本。它可将路面承受的车辆荷载均衡的扩散到路基，具有一定的韧性。水泥稳定碎石基层施工分为平地机铺筑和摊铺机铺筑，为了保证路面结构层的质量，高等级公路采用摊铺机铺筑。

工艺原理

水泥稳定碎石是以级配碎石为骨料，采用一定数量的水泥作为胶结材料，通过拌和、摊铺、碾压，利用碎石间的嵌挤锁结形成具有一定强度的结构层。

2 工艺工法特点

作为路基与路面的过渡层，既能保证路面结构的厚度，又具有很好的刚度和强度。

铺筑水泥稳定碎石基层能很好的控制基层集料的均与性，避免了平地机铺筑有可能造成的粗集料局部堆积，保证了基层的施工质量。

铺筑水泥稳定碎石基层能够充分保证基层的平整度和施工速度。

3 适用范围

适用于高等级公路路面水泥稳定碎石基层摊铺机摊铺法施工。

4 主要引用标准

《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034；

《公路工程质量检验评定标准》JTG F80；

《公路土工试验规程》JTJ 051；

《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTJ 057；

《公路路基路面现场测试规程》JTJ 059。

5施工方法

水泥稳定碎石基层是将水泥、碎石、水按照配合比试验确定的比例经拌和，摊铺、组合压路机碾压达到设计压实度，经养护后构成的路面基层。应通过修筑

试验路段，取得各种施工参数制定标准施工方法后，进行大面积推广施工。

6 工艺流程及操作要点

工艺流程

水泥稳定碎石基层施工工艺流程见图1。

图1 水泥稳定碎石基层施工工艺流程图

操作要点

6.2.1 施工准备

（1）混合料拌和站的设置需要根据工程规模及地理位置综合考虑场址、水、电、道路、材料供应、环境保护等各项要求选择布置。建设完经过标定后方可投入使用。

（2）在水泥稳定碎石层施工前应做好下承层验收工作。下承层表面应平整、坚实、具有规定的路拱，没有任何松散的材料和软弱点。对于底基层，根据压实度检查（或碾压检验）和弯沉测定结果，凡不符合设计要求的路段，必须根据具体情况，分别采用补充碾压、加厚底基层、换填好的材料、挖开晾晒等措施，使达到标准。同时验收时应逐一断面检查下承层标高是否符合设计要求，下承层标高的误差应符合规范要求。新完成的底基层或土基，必须按规范规定项目及标准进行验收。

（3）现场技术人员必须对拌合站、压路机、摊铺机、运输车辆、水车的操作人员进行培训、技术安全交底，做到熟练掌握混合料的拌和、运输、摊铺、碾压、

协调等各个环节的技术要求。

（4）在下承层上准确恢复中线。直线段每15—20m设一桩，曲线段每10—15m 设一桩，测钎在两侧路面边缘外30—50cm处采用钢钎设置挂上钢线(摊铺基准线)，测钎位置正确，支座牢固，测量准确、采用悬线法根据摊铺厚度及松铺系数每10m 测量出钢线标高，钢钎应牢固顺直以利于传感器正常行走，钢丝线的张力必须达800～1000N。

6.2.2路肩培土

按要求培肩，路肩压实厚度应与摊铺层压实厚度相同，每隔30m左右两侧交错开挖宽度为20-30cm的临时泄水沟，确保路基排水通畅。

（1）培路肩(包括中央分隔带)：采用含水量适宜的粘土培肩；挂出路肩边缘高度线，挂线高度应为基层厚度乘以土方松方系数，一般较设计的路肩(内侧)宽度宽出20—30cm，人工摊铺整平，培肩后用推土机稳压两遍，用振动式压路机压实，平地机刮平表面。培肩时应挂出培肩的外缘线和内侧边缘线，并用水准仪准确放出路肩松方厚度。

（2）培肩质量要求：外边缘和内边缘顺直且相互平行，表面平整，顺适，纵向不能有起伏凹凸处，宽度、厚度满足要求。

（3）切槽：切槽前，先由履带式拖拉机或装载机初步稳压，再由振动式压路机碾压密实，然后用平路机刮平表面，测量人员根据中线重新恢复路肩的边缘线，挂线后人工切槽，切口竖直、切面平整顺直、无波浪，不得有缺棱掉角的现象。切槽土保证清理干净，没有浮土，并将所有切除土运走。

6.2.3 试验段施工

基层施工前必须进行试验段的施工，通过试验段施工确定的工艺及技术指标指导全面施工。

（1）原材料施工配合比控制方法的适用性及施工含水量与最佳含水量相比的范围控制方法。

（2）确定拌和、运输、摊铺和碾压机具的协调与配合。确定合理的压实机械组合、压路机的选择和适宜数量、碾压顺序、速度以及遍数。

（3）填料的摊铺方法及松铺厚度，施工整平和整形方法、工艺、程序。

（4）验证人员、机械、设备等施工组织要素配备的合理性。

6.2.4 混合料拌和

对混合料含水量进行监测，以含水量大于最佳值1％进行控制，如天气炎热，运距较远应再适当增加含水量，含水量最大不得大于最佳值2％。如发现异常时必须马上检测并及时进行相应的调整，试验员必须跟班作业。随时观察级配和拌和均匀性，如发现异常时必须马上检测，找出原因，并及时进行相应的调整。

水泥稳定碎石基层宜在春末和气温较高季节组织施工。施工期的日最低气温应在5℃以上，在有冰冻的地区，并应在第1次重冰冻（-3～-5℃）到来之前半个月到一个月完成。

6.2.5 混合料运输

（1）运输过程中应对混合料进行覆盖，以防水分损失过多。

（2）采用自卸汽车运输，并在运料单上标明出料时间，出场超试验确定的允许摊铺最长时间的混合料必须废弃，严禁使用。

（3）合理确定自卸汽车的数量，保证摊铺机前有2～3辆料车等待卸料，做到宁可运料车等候摊铺，也不能摊铺机等候运料车。但如果摊铺机前有5辆以上料车等待卸料时，必须通知拌和站，调整拌和速度，避免由于混合料等待时间过长而发生质量问题。

6.2.6 混合料摊铺

（1）摊铺前对摊铺路段要彻底清扫后进行洒水(有水稳底基层时进行洒水)，且以下承层表面湿润但不存水为宜。

（2）按照摊铺厚度及水稳碎石的松铺系数在摊铺机熨平板下垫上木方，调出摊铺机起始仰角。按路面基层宽度要求，组装摊铺机的熨平板，熨平板宽度宜小于基层宽度15－25cm；另外应根据摊铺厚度的要求，调整螺旋输送器及前侧挡板的位置，螺旋输送器离地面的高度直接影响摊铺机的作业强度及摊铺速度，一般情况下，螺旋输送器离地面距离为设计厚度的倍。

（3）根据摊铺的速度和摊铺机的使用性能，拌合站与施工现场的距离来确定运输车辆，摊铺机前应有2～3辆料车等待卸料，保证施工的连续性。自卸汽车卸料时应在摊铺机前20～40cm处，对正停车，以避免撞击摊铺机，同时卸料要连续稳定，如发生混合料洒落时，要及时清理摊铺机履带处的混合料，以免影响整体平整度。

（4）摊铺时不能片面的追求基层的平整度，刻意降低混合料的含水量，而应控制好拌和站的出料含水量；在天气炎热时施工，出料的含水量要比最佳含水量

高1%左右，运距超过5公里时需用苫布覆盖。

（5）卸料前先由收料员检查混合料的出场时间核对出料时间试验确定的允许摊铺最长时间的混合料必须废弃)、拌和均匀情况、目测含水量,对不符合要求的混合料必须废弃，不得使用。运料车在摊铺机前20～40cm处停车，挂空挡，依靠摊铺机推动运料车前行。

（6）摊铺过程要保持连续性，摊铺过程中不得随意变换速度，尽量减少中途停顿次数。根据摊铺层宽度、厚度和拌和机产量计算出摊铺速度，确保连续摊铺，保证摊铺机匀速行驶。经常检查倒料板与螺旋输送器之间是否有异物卡、堵。

（7）应有专人跟随摊铺机检查摊铺基准钢线、传感器及螺旋输送器的工作状态。另外至少每10m检查一次高程，如发现一点不合格，必须连续每0.5m检查一点，如连续三点不合格，必须通知技术人员，由技术人员调整传感器，调整后，行进5米后再连续检查，重复以上步骤，直到调整到高程合格为止。

（8）施工员在摊铺机后面，负责清除粗细集料离析现象，特别是应铲除局部粗集料“窝”，并用手推车推来新拌混合料填补。摊铺过程中，要经常检查熨平板前的混合料堆积状况，如果堆积的混合料较少时，及时操作螺旋输送器及刮料板开关，以便及时输送混合料。

（9）摊铺机后配备2名人工跟在摊铺机之后，及时清除粗集料窝和粗集料带，并用新拌的混合料填补。摊铺机摊铺时组织好施工中的各环节，尽量避免中途停车，行走速度保持均匀一致。

（10）摊铺宜采用两台同型号的摊铺机平行作业，一前一后，前后相距5～10m。

6.2.7 碾压

（1）按照先轻后重，先静后振的原则，按试验段施工时取得的压路机组合方式、碾压速度、碾压遍数等进行碾压。碾压过程中采用灌砂法检测压实度，直到达到设计的压实度，同时没有明显的轮迹为止。

（2）整型后，当混合料的含水量等于最佳含水量±1%时，立即用关闭振动的振动压路机跟在摊铺机后及时在全宽内进行稳压两遍，速度采用～1.7km/h为宜。直线段，由两侧路肩向路中心碾压；平曲线段，由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时，应重叠1/2轮宽；后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽时，即为一遍。初压后用振动压路机开启振档，以-2.5km/h的速度振压。最后可用光轮压路机碾压两遍，保证表面平整密实。

（3）严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”和急刹车，应保证路面基层表面不受破坏。

（4）碾压过程中，路面基层的表面应始终保持潮湿，如表层水蒸发的快，应及时补洒少量的水进行湿润，即表面湿润但不出现水的冲刷流动及“水窝”为宜。

（5）碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和（加适量的水泥）或其他方法处理，使其达到质量要求。

6.2.8 施工缝设置

（1）应尽量减少施工横向作业缝的设置。摊铺过程中，因故中断2h以上，则应设横缝，每次摊铺结束的作业缝最好留在桥头搭板或通道搭板相连的断面处。摊铺机应驶离混合料末端；

（2）人工将末端含水量合适的混合料弄整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同，整平紧靠方木的混合料；

（3）方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m长，其高度应高出方木几厘米，然后将将混合料碾压密实；

（4）在重新开始摊铺混合料之前，将砂砾或碎石和方木除去，并将下承层顶面清扫干净，摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料；

（5）如摊铺中断后，未按上述方法处理横向接缝，而中断时间已超过2h，则应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料。

应避免纵向接缝。高速公路和一级公路的基层应分两幅摊铺，宜采用两台摊铺机一前一后相隔约5～10m同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压。在不能避免纵向接缝的情况下，纵缝必须垂直相接，严禁斜接，具体方法如下：（1）在前一幅摊铺时，在靠中央的一侧用方木或钢模板做支撑，方木或钢模板的高度应与稳定土层的压实厚度相同；

（2）养生结束后，在摊铺另一幅之前，拆除支撑木；

（3）摊铺机返回到已碾压好并且标高和平整度都符合要求的混合料末端，调整好高度、厚度、横坡等，然后开始重新摊铺混合料；

（4）用钢轮压路机在压实的基层上跨缝横向碾压并逐渐推进到新铺筑的混合料上，直到碾压密实。

6.2.9 养护及交通管制

（1）每一段碾压完毕并经压实度检查合格后，覆盖保湿养生，水泥达到终凝后用喷雾式洒水车洒水养生，养生期不少于7天。洒水次数视气候而定，整个养护期间应始终保持表面湿润。洒水车喷头向上成仰角，避免直接向基层洒水，出现坑槽，冲沟等现象。

（2）在养生期内除洒水车外封闭交通，不能封闭交通时，应限制重车通行，车速不应超过30km/h。

6.2.10 质量标准

水泥稳定碎石基层施工质量必须满足《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1）的要求，具体检测项目、频率及标准见表1。

表1 高速、一级公路水泥稳定碎石基层质量标准

达到养生龄期后，应钻芯取样检验其整体性。在现场按规定频率取样，每2000m2或每工作班制备1组试件。如果路面钻机取不出完整的钻件，则应找出不合格基层的界限，进行返工处理。半刚性基层和底基层材料强度，以规定温度下保湿养生6d、浸水ld后的7d无侧限抗压强度为准。

7 劳动力组织

水泥稳定碎石基层施工所需的主要劳动力见表2，具体可根据工程规模等情况进行调整，以满足施工略有富余为原则。

表2 每班主要劳动力配备

8 主要机具设备

水泥稳定碎石基层施工所需的主要机具设备见表3，具体可根据工程规模等情况进行调整。

表3 主要机具设备

容易出现的质量问题

9.1.1 下承层质量不合格，导致基层早期破坏。

9.1.2 压实度达不到设计要求。

9.1.3 底基层厚度控制不严，不满足设计要求

9.1.4 混合料生产把关不严，配合比质量不稳定导致混合料不合格

9.1.5 混合料压实前淋雨、养护及交通管制措施不力，造成底基层质量病害。质量保证措施

9.2.1在水泥稳定碎石层施工前应做好下承层验收工作。下承层表面应平整、坚实、具有规定的路拱，没有任何松散的材料和软弱点。施工过程中应严格掌握基层厚度和高程，其路拱横坡应与面层一致。

9.2.2 水泥稳定碎石层应采用集中厂拌法拌制混合料，并采用摊铺机摊铺，从加水拌和到碾压终了的时间不应超过初凝时间。

9.2.3 应在混合料处于或略大于最佳含水量时进行碾压，直至达到按重型击实试验法确定的要求压实度。

9.2.4水泥稳定碎石基层的压实厚度不超过20cm。压实厚度超过上述规定时，应分层铺筑，每层的最小压实厚度不应小于15cm，下层应稍厚。严禁用薄层贴补法进行找平。分层铺筑时，每层都要做压实度检验，并应达到规定要求。

9.2.5 按照检测频率检查其水泥含量、含水率、级配组成等情况，如不符合规范要求时，应立即停止拌和，并找出原因及时调整。

9.2.6 通过电子计量系统对水稳混合料进行总量控制，同时根据EDTA的滴定对水泥剂量形成双控。

9.2.7 在雨季施工时，应特别注意气候变化，勿使水泥和混合料遭雨淋。降雨时应停止施工，但已经摊铺的水泥稳定碎石混合料应尽快碾压密实并及时覆盖。

9.2.8为了获得高标准的平整度，摊铺机应连续、稳定地运行；混合料的运输，选用大吨位混合料运输车，有利于保证混合料的运输质量，能有效防止混合料离析。

9.2.9 每一段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生。分层施工时，下层应采用土工布覆盖养生，养生期间应始终保持表面湿润，养生时间不得少于7天。

10 安全措施

安全风险分析

10.1.1拌和站及施工现场防火、防洪、用电等安全风险。

10.1.2各种机械设备操作安全，车辆行驶交通安全。

10.1.3夏季高温施工防暑安全。

安全保证措施

10.2.1 拌合站有防火防盗措施及各种安全警示标语标志，机械设备有操作规程，并有专人负责检查操作规程的落实情况。

10.2.2 施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。

10.2.3在雨季来临前做好防汛准备，所有排水系统确保其畅通。重要物资、机具要提前做好防汛安排，雨季期间，各队坚持调度昼夜值班，并注意当地天气预报，确保施工不受或少受影响。

10.2.4 各种机电设备、线路由专人负责管理，定期检查维修。

10.2.5 摊铺机作业现场要视野开阔，清除一切有碍工作的障碍物，作业时无关人员不得在驾驶室停留。

10.2.6所有施工设备和机具在使用时均必须由专职人员负责检查，并进行必要的试验和维修保养，确保状况良好。严禁带病使用，严禁酒后作业。

10.2.7 严禁在行走机械的前后方休息，行走前必须检查周围情况确认无障碍时鸣笛操作。

10.2.8 机械设备夜间作业须有充足的照明，夜间施工照明设备要良好。

10.2.9 在交通干扰较大的地段设立醒目的交通标志并设专人指挥管理，严防交通事故发生。

10.2.10 施工人员应穿戴好劳动保护用品，夏季高温施工环境，应采取防暑降温措施。

11 环境保护措施

施工现场设置清晰、齐全的标志、标牌，施工机械作业现场设有专人指挥，施工现场、施工便道路容路貌整洁有序。

各种地材分仓存放，并设置防雨棚，水泥等粉粒状材料采取覆盖措施，防止污染环境。

加强施工现场材料的运输管理，严防运输过程中出现漏、洒现象，作业现场保持清洁整齐，完善安全防护设施，施工道路应及时维修确保道路平整、畅通，并及时洒水以减少扬尘。

使用机械设备的工艺操作，尽量减少噪声污染，施工场地的噪声应符合有关规定。

加强对施工燃料、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理。对混合料拌合站产生的废弃物集中存放，集中处置，减少对环境的污染。

12 应用实例

工程简介及施工情况

吉林至黑河高速公路北安至黑河段工程土建工程是吉黑高速的北段，是国家高速公路网和黑龙江省高速公路网的重要组成部分。北黑高速公路A4标段（K70+000～K98+000）跨越小兴安岭北部区域，年平均气温～0.4℃，极端最高气温35.2℃，极端最低气温-48.1℃。年均降水量在491～540mm之间，多集中于夏

季6～8月。全标段28km路面工程，单幅基层宽11.8m，厚20cm。

工程结果评价

通过精心组织施工，采用摊铺机铺筑水泥碎石稳定基层取得了日平均摊铺800m的施工速度，保证了路面水稳基层的施工质量，提前完成了业主节点工期要求。在2010年年底业主组织的年度综合大检查中路面施工荣获一等奖，并获得业主贺信表扬，赢得了很好的社会效益。

图2 摊铺作业图3 基准传感钢线

图4 螺旋器布料图5 路肩培土

图6 碾压作业图7 土工布覆盖洒水养生