浅谈水稳层大宽度大厚度施工实用实用工艺

浅谈水稳层大宽度大厚度施工工艺

0前言

我国高等级公路半刚性基（底基）层设计厚度一般为20cm～40cm，基层、底基层厚度共计50cm～60cm，由于受摊铺及压实机械性能的限制，摊铺机无法满足大宽度大厚度一次性摊铺，一般压实机具也无法满足20cm厚以上水稳基（底基层）的压实要求。长期以来，水稳基（底基）层一直采用分层并机摊铺，该施工工艺存在上下施工层粘结不牢，平整度不理想，纵向接缝处理困难，施工离析，施工效率低下等问题。因此解决水稳基（底基）层分层并机施工中存在问题已成为目前高等级公路施工的一大课题，以期从施工机械设备改进入手，实现半刚性水稳基（底基）层大宽度大厚度一次摊铺成形施工。在四川高速路的建设中，都汶高速公路的水稳施工进行了这方面的尝试，并取得了成功

1大宽度大厚度路面施工的特点

1.1路面施工工艺发展趋势

随着我国高速公路建设投入的加大，如何提高施工效率、提高施工质量、节约成本，开发适应我国基础设施建设快速发展所需的新型摊铺机械，实现大宽度大厚度抗离析一次成形施工作业，国内外均有公司进行了这方面设备的研究和制造。国外有意大利马连尼、比泰利（卡特匹勒）、ABG525、VOGELE2500，国内陕西中大机械集团，均开发了这方面所需的设备。目前新一代摊铺设备摊铺最大宽度为16m,最大摊铺厚度可达60cm(压实后为42~45cm)，能满足双向六车道高速公路路面大宽度大厚度一次成形施工需要，以及与之匹配的振动压路机，其静压力为32T，最大激振力可达81T，从投入使用以来的在多条高速公路施工应用中均取得了较好的效果，引领了现代路面施工工艺的发展新趋势。

1.2大宽度大厚度路面施工摊铺设备的特点

（1）功率大，摊铺宽度大。超级摊铺机功率为220KW以上，摊铺宽度为12~16m以上大宽幅单机摊铺施工。

（2）采用抗横向、抗纵向、抗高度方向离析的设计。在布料时加强了二次拌和作用且稳定平缓均匀地向两侧挤出物料，有效避免离析。

（3）摊铺厚度增加。大厚度摊铺可至400~600mm，对基层稳定土一次成形有着重要意义，既提高生产率，减少施工麻烦降低成本，同时又保证稳定层的整体板块结构。当然基层大厚度摊铺应有配套的压实设备来保证。

2大宽度大厚度施工工艺在都汶高速公路水稳施工中的推广应用

2.1工程概述

国道317、213线都江堰至汶川公路工程项目高速路段为双向四车道，设计行车速度为80km/h，路基宽度为24.5m，主线路面结构层为30cm厚水泥稳定碎石底基层+20F厚水泥稳定碎石基层+6cm厚中粒式沥青混凝土AC-20F下面层++6cm厚中粒式沥青混凝土AC-20C中面层+4cm厚改性沥青AK-13A抗滑表层。本高速路段起讫桩为K0+000~K25+858.348长25.8km，水稳底基层半幅设计宽为12.56m，厚30cm。2007年都汶高速LM1合同段在进行水稳底基层施工中较为成功地在四川首次尝试了大宽度（主线半幅宽12.56m，玉堂方向分离双车道匝道宽15.28m）大厚度（压实厚30cm，松铺系数为1.40，松铺厚度为42cm）摊铺及碾压施工工艺，在试铺筑成功后，在项目的后面施工中进行了推广应用，并在“5.12”汶川特大地震后项目灾后重建水稳施工中也得到全部采用。鉴于大宽度大厚度施工与传统并机分层摊铺碾压施工工艺相比较，不同之处在于摊铺、碾压工序施工机具及工艺不同，而原材料质量控制、配合比设计、混合料拌和、运输、养生工序施工机具及工艺同传统施工工艺要求，因此本文仅介绍都汶路底基层大宽度大厚度施工中摊铺及碾压工艺。

2.2摊铺碾压机械设备配置（见表1）

摊铺碾压机械设备配置表

2.3施工放样

用全站仪按10m间距放出路线中桩，再沿横断面方向距中桩13.15M放出边桩控制点，用白灰划出底基层摊铺设计边线，设计边线距中桩分别为0.145m及12.700m，设计摊铺宽度为12.555m。据此边线设置挂线钢钎，然后测量各高程控制点实际高度，再根据设计高程和松铺系数（经测定为 1.40）计算出松铺高度，在钢钎上作好高程控制标记，并据此张拉基准钢丝。

2.4混和料摊铺

（1）高程基准摊铺

施工时采用双基准钢丝来控制摊铺层顶面高程和厚度，底基层摊铺采用一台陕西中大DT1600摊铺机半幅全厚一次进行。首先按设计摊铺宽度线放出摊铺边线，设计宽度线距中桩分别为0.145m及12.700m，然后在距中桩0.3m距中桩13.15m（距设计宽度边线45cm）处每10m整桩处设置承托钢丝的挂线钢钎，张拉好用于承托仪表的基准钢丝，并据挂线高程调整各桩位钢丝高度，测量、调整钢丝高度时必须准确无误，以保证摊铺顶面高程、厚度和平整度。

（2）摊铺机调试准备

摊铺前于路床表面适量喷洒结合水以湿润路床，增强底基层与路床的粘结牢固性与整体性，摊铺前认真检查摊铺机各部分运转情况，调整好熨平板的初始工作仰角，将两侧的传感器臂放在在基准钢丝上，调整好传感器与基准钢丝间关系，在熨平板下垫上厚约42cm即为水稳碎石底基层松铺厚度（松铺厚度42cm=摊铺压实厚度30cm+松铺厚度12cm）的枕木，并调整好熨平板的横坡度。

（3）混合料摊铺

由于拌和机产量约为500T/H，摊铺机速度控制为1.2~1.5m/min,使拌和与摊铺能力基本匹配，调整好夯锤振级并保持稳定，保持螺旋布料器有三分之二埋入混合料中，确保感应器在钢丝上的滑动不受任何阻碍。摊铺开始后用拉线、钢尺、钢钎检查摊铺顶面高程及松铺厚度，若有误差立即缓慢调整，当摊铺顶面高程在容许误差范围内时则不再随意调整，摊铺过程中应保持摊铺速度、摊铺厚度、松铺系数、顶面横坡、平整度、振动频率等稳定，不得视其来料多少随意改变摊铺速度及振夯大小，如因摊铺需要改变厚度或高程时，可以缓慢调节厚度旋钮，电脑将在一定时间内自动完成。摊铺过程中，安排专人清除卸料时散落在履带前的混合料，在摊铺机后面设专人消除少量的粗细集料离析现象，如发现粗集料“窝”，应立即将其铲除，并用新拌混合料填补或安排专人采用细料将其均匀洒布覆盖，再进行碾压。

2.5混合料碾压

（1）碾压工艺：第一遍18t单钢轮振动压路机前进时静压，后退时弱振（高频低幅）。第二遍22t单钢轮振动压路机弱振1遍（高频低幅）。第三遍22t单钢轮振动压路机强振1遍（高频低幅）。第四遍32t单钢轮振动压路机强振1遍（高频低幅）。第五遍32t单钢轮振动压路机强振1遍（高频低幅）。第六遍32t单钢轮振动压路机弱振1遍（高频低幅）。第七遍32t单钢轮振动压路机强振1遍（高频低幅）。第八遍22t单钢轮振动压路机弱振1遍（高频低幅）。第九遍胶轮压路机碾压1~2遍，直至无轮迹为止。

(2)碾压注意事项：碾压时在直线段由两侧路肩开始向路中心碾压，在弯道超高段则由内侧开始向外侧碾压，当第一台压路机碾压至路幅的1/3宽时，第二台压路机开始碾压，如此循环形成流水作业；在每一作业段结束处画一条横贯全断面的斜线，并在路旁放一个标明碾压状态的标识牌，压路机折回处应成阶梯状；碾压时，压路机钢轮应重叠至少1/3轮宽，且后轮必须超过与前段的接缝；两侧多压1~2遍；复压完成后胶轮压路机开始全幅碾压直至无轮迹为止。碾压过程中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；碾压过程中，表面应始终保持湿润，如表层水分蒸发过快，则及时补洒少量的水分，严禁洒大水碾压；碾压过程中，应设专人铲除少量离析粗集料，并填补新料摊子，先用钢轮压路机补压，再用胶轮压路机碾压收光；碾压完毕后及时进行压实度检测，若压实度不合格，应及时补压直至压实度合格为止。