水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术研究_王文欢.pdf

河南科技Henan Science and Technology交通与土木工程总第800期第6期2023年3月水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术研究王文欢（江苏纬信工程咨询有限公司，江苏南京210014）摘要：【目的目的】为了掌握水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术，使水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工工艺得到了广泛的推广和应用。【方法方法】本研究就水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术要点，分析双层连续摊铺施工技术的优缺点，通过对比验证双层连续摊铺的特点，为水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工提供技术支持。【结果结果】研究结果表明，水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术，不但能够提高施工效率，缩短工期，节约资源成本，更能在摊铺过程中，降低病害概率，提高摊铺路面整体结构强度、承载力、层间黏结性和稳定性。【结论结论】本研究可以为类似工程施工提供参考。关键词：水泥稳定碎石；双层连续摊铺；施工技术中图分类号：U416.2文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）06-0075-04DOI：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.06.015Research on Double-Layer Continuous Paving Construction Technology of Cement Stabilized Gravel BaseWANG Wenhuan（Jiangsu Weixin Engineering Consulting Co.,Ltd.，Nanjing 210014，China）Abstract:Purposes In order to master the construction technology of double-layer continuous paving ofcement stabilized gravel base,the construction technology of double-layer continuous paving of cementstabilized gravel base has been widely promoted and applied.Methods Based on the key points ofdouble-layer continuous paving construction technology of cement stabilized macadam base,this studyanalyzed the advantages and disadvantages of double-layer continuous paving construction technology,verified the characteristics of double-layer continuous paving by comparison,and provided technicalsupport for double-layer continuous paving construction of cement stabilized macadam base.FindingsThe results show that the double-layer continuous paving construction technology of cement stabilizedgravel base can not only improve the construction efficiency,shorten the construction period and save thecost of resources,but also reduce the probability of disease in the paving process and improve the overallstructural strength,bearing capacity,interlayer adhesion and stability of the paving pavement.Conclusions This study can provide reference for similar engineering construction.Keywords:cement stabilized gravel;double-layer continuous paving;construction technology0引言随着我国进一步加大对改扩建干线公路的投入,改扩建公路项目逐渐增加，这些项目往往存在施工工期较短、断交施工困难等特点，面对这些困难有针对性地提升施工水平是亟待解决的难题。水泥稳定碎石基层双层连续摊铺技术,具有缩短施工工期、降低断交时间、减少养护成本等优点,非常收稿日期：2022-03-15作者简介：王文欢（1985），男，本科，工程师，研究方向：桥梁工程。76第6期适用于改扩建等工期较紧张的建设项目。但是目前缺乏实际应用,主要是施工管理技术手段尚不完善，仍然需要进一步研究和探讨1。1水泥稳定碎石摊铺施工技术概述1.1基本概念在高等级公路工程施工建设过程中，水泥稳定碎石是比较常见的承重材料，其具备稳定性强、承载效果好等优势，所以在公路施工建设过程中得到了较为广泛的运用。在实际进行水泥稳定碎石摊铺施工作业中，通常设计厚度需要控制在3050 cm，且保持两层设置，即上基层和下基层。在此过程中的施工技术大体上分为两种形式：一是运用两层分别进行摊铺的方式，即当第一层完成水泥稳定碎石摊铺作业且做好其他处理工作，使其达到设计强度之后，实施下一层的摊铺作业；二是两层连续摊铺作业，相对比上一种形式，连续摊铺技术虽然可以在很大程度上达到节约资源的效果，同时提升施工作业效率2，但是其对于施工管理工作的要求极高，所以控制难度相对较大，以下对两种形式的摊铺工艺技术进行详细论述。1.1.1双层分别摊铺。在开展这一项施工作业之前，需要做好以下几点工作。第一，前期准备。相关作业人员需要结合工程实际要求及道路施工参数，选择合适的摊铺设备，为后续的摊铺作业顺利开展奠定基础。与此同时，工作人员要对下承层进行有效清理，并开展有效的测量放线，为后续工作的开展提供保障。第二，一层摊铺。在第一层摊铺作业过程中，可以直接采用摊铺机设备实施作业，同时需要结合碾压设备进行路面压实处理3。第三，覆盖养成。当完成第一层水泥稳定碎石摊铺作业之后，需要第一时间进行覆盖，并进行洒水养护处理，时间控制在一周左右。待养护结束后，相关人员需要对摊铺强度参数进行试验检测，结果满足既定要求后方可开展后续作业。第四，二层摊铺。该层摊铺作业需要在第一层摊铺结束后进行，方法和流程与一层摊铺相同。1.1.2双层连续摊铺。相比双层分别摊铺作业，双层连续摊铺最大的不同点在于水泥稳定碎石摊铺作业时需要不间断进行操作，因此施工作业大都选择在白天进行，其中第一层摊铺作业进行到520 m时进行下一层的摊铺，确保双层水泥稳定碎石摊铺作业同时进行，而碾压施工作业则需要分别开展。后续的覆盖养生处理工作，与双层分别摊铺作业的流程相同。1.2双层连续摊铺优缺点分析1.2.1优点。双层连续摊铺作业具备以下优势。第一，效率高。通常而言，双层分别摊铺由于单层实施摊铺作业，所以时间相对较长，一般需要在2 d内完成摊铺；而双层连续摊铺是同时进行施工循环，施工效率较高，工期一般可以缩短到1 d左右，从而加快了施工作业进度。第二，避免资源浪费。除了在效率方面有很大优势以外，双层连续摊铺还可以最大程度上达到节约资源的效果，防止资源出现浪费的情况。据相关调研显示，双层连续摊铺作业可有效节约一半的人力、物力、财力等资源，对于企业而言可以显著提升经济效益，降低投入成本。第三，便于层间黏结。在双层连续摊铺的基础上，两层水泥稳定碎石摊铺同步进行，强度参数也同步增长4，如此可以有效避免两层结构之间的施工缝问题，实现双层结构同时受力，提高整体强度和承载力的同时，也有效避免了双层分别摊铺过程中出现的层间污染问题。第四，降低病害出现的概率。水泥稳定碎石摊铺过程中比较常见的是基层裂缝问题，双层连续摊铺由于可以防止过多的水分流失，使得干缩形成的裂缝隐患概率最大程度降低，因而整体结构强度和承载力显著提升。1.2.2缺点。虽然双层连续摊铺施工技术具备多方面优势，但是在实际开展此项作业过程中也不可避免存在一些不足，主要有以下几个方面。第一，管理难度较大。相比双层分别摊铺作业，该项技术对于人员、设备等配合要求较高，加之其他不确定性因素的干扰和影响，管理工作难度较大，一旦管理不到位，很有可能引发严重的施工质量问题，给结构强度和承载力的提升造成困扰。第二，设备集中使用。双层分别摊铺作业，虽然效率较低，施工周期较长，但是设备利用方面一般只需要单独一套即可。而双层连续摊铺需要两套设备同时同步实施操作，这在一定程度上增加了设备管理及调运的成本。2水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术要点2.1准备下承层通常而言，要想确保水泥稳定碎石摊铺作业高效有序开展，首先需要在前期准备环节做好下承层的处理工作，确保其表面足够平整和坚实，符合既定的施工要求。不仅如此，下承层结构中还需要具王文欢.水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术研究第6期77备规定要求的路拱，以确保后续摊铺作业的顺利进行。在实际开展摊铺作业之前，相关工作人员还需要对验收合格的下承层进行清理，将表面杂物以及其他散落材料清除干净，接着利用碾压设备进行压实处理。除此之外，在摊铺布料之前，需要对下承层表面进行洒水处理，确保表面含水量与施工要求一致，便于后续开展水泥稳定碎石施工作业5。2.2施工放样一般而言，直线段需要控制在1520 m左右一桩，曲线段控制在1015 m一桩即可，然后以此为基准实施水泥稳定碎石放样操作。首先，将全站仪设备保持20 m左右的间隔放出中、边线，接着在下承层宽边缘线设置钢模板6，然后实施具体的放样操作。2.3混合料拌合水泥稳定碎石材料整体性能参数对于摊铺工艺质量影响较大，所以一定要重视混合料搅拌作业质量，具体如下：第一，实施集中厂拌。对于混合料拌合设备的选型需要结合工程实际，待设备选型和布置位置等确定，要及时进行安装、检测及调试等操作，确保拌合设备满足规定要求后及时进行混合料的拌合作业。在后续开展拌合作业中，相关设备管理人员需要每天进行拌合设备的检测、调试和维护，以确保设备运行正常，防止出现性能方面的问题，为混合料整体性能的提升奠定基础。第二，在混合料搅拌工作开始前，现场的备料需要满足35 d的供应要求。同时，为确保拌合料的均匀性和稳定性，每一次拌合前都需要对含水量参数进行检测，并且有针对性地进行配合比调整。第三，水泥剂量是混合料各项配比中比较关键的一个指标，实际的水泥剂量要大于理论设计剂量的0.5%。为了确保配合比的稳定性和可靠性，在每一次搅拌结束后都需要进行检测，确保混合料体系配合比设计不存在问题，一旦发现隐患要及时进行配比调整，防止对混合料整体性能造成影响。第五，拌合作业处于高温条件下时，早晚和中午的含水量控制有明显差异，需要结合具体的温度变化进行含水量情况的调整。如果实际检测中发现干湿不均匀的现象，极有可能导致混合料出现严重的离析问题，对于混合料性能和质量影响巨大，此种情况下的混合料不可使用。2.4混合料运输混合料运输过程中，对于运输设备数量的控制，需要严格遵循混合料拌合不停机、不断料原则，同时确保运输量与混合料拌合量二者之间相匹配。对于运输车型的选择，比较常用的是15 t以上的自卸运输车辆，在运输过程中严格避免出现超负载运输，一方面防止对车辆运输造成安全隐患，另一方面也避免高负载的运输对公路下承层结构造成破坏。为了进一步确保混合料运输水平，还需要注意以下几点问题。第一，运输工作开始前，相关作业人员需要对车辆整体性能参数进行检查，包括车厢清洁度、车辆完好性等，装料过程中遵循“山”字装料原则，按照前后中的顺序进行车厢装料，如图1所示。第二，待车辆装料结束后需要在确保安全的前提下快速运往施工作业现场，途中为了防止出现混合料离析问题，在运输前需要对混合料进行覆盖，避免水分在运输过程中过度蒸发。同时，运输车辆在经过摊铺路段时，保持车速缓慢，以免碾压不均匀。第三，在混合料运输过程中受到多方面不确定因素的干扰，会出现车辆事故问题，此时需要通知维修人员第一时间前往现场排除故障，避免混合料在运输途中耽误较多时间而降低性能。第四，运输人员需要严格按照规范流程进行车辆操作，尤其是对于已经完成摊铺作业且养护期未到的基层路段，在行驶过程中要进行规避，以免影响到摊铺作业质量而降低结构强度和承载力。2.5混合料摊铺摊铺作业是双层连续摊铺施工作业中的核心环节，必须给予高度重视。首先，摊铺作业前应进行测量和准备工作，待测量和准备工作完成之后，才能进行后续的混合料搅拌作业。在进行下承层结构路面洒水处理中，为确保洒水均匀，一般需要采用喷雾式洒水车进行施工。其次，因摊铺设备长时间循环作业，性能方面会受到很大程度的干扰，特别是传感器臂和导向控制线二者之间的关系，需要进行合理调整，确保符合施工要求。待上述准备王文欢.水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术研究图1车厢装料顺序装料车前后中来回移动123下料口78第6期工作结束，方可开展后续的摊铺作业。具体如下。第一，对下层的摊铺工作，首先运输车辆将混合料按照规范的间距卸料，工作人员利用平地机进行摊铺和找平处理，平整长度控制在100 m左右。在开展此项施工作业时，如果温度较高，会加快混合料水分的蒸发，为了防止摊铺质量受到影响，此阶段的施工周期要尽可能的缩短。当平地机摊铺一定距离后，进行碾压处理，碾压到达规范距离后经过检验合格，方可进行上层摊铺作业。第二，在开展上层摊铺作业前，需要对下层表面实施拉毛处理，然后在表面喷洒一层水泥浆液。不同于下层摊铺作业，上层摊铺过程中需要采用专门的摊铺机实施摊铺，可以更好地保证基层结构平整度参数达标。同时，摊铺高程参数需要结合挂好的钢绳感应线而定，为了确保摊铺的稳定性和均匀性，摊铺机设备运行速度控制在2.5 m/min最佳。为了避免摊铺过程中出现间断问题，保证连续均匀地摊铺，在施工时要兼顾拌合机出料速度、运输情况等因素。第三，在双层连续摊铺过程中，为了避免混合料离析，在摊铺机挡板前安装防离析橡胶板，可有效降低离析出现的概率。在实际摊铺中要定时进行摊铺均匀性、高程以及厚度等参数的检测，对检测结果不合格的部位要及时反馈，确保第一时间进行修复处理。2.6混合料碾压完成摊铺作业后进行混合料碾压施工操作，具体顺序如下。首先对稳定基层实施初压，其次通过复压提高混合料密实度，最后开展终压操作，起到收光和整平的效果。无论是哪一阶段的碾压操作，都需要均匀的开展，确保幅度、次数等参数相同，对于碾压长度的控制需要结合实际而定，同时还需考虑温度参数，如果现场温度较高，水分蒸发比较快，此时碾压的长度要尽可能减小。相反，温度较低时可以尽量增加碾压长度，通常控制在4555 m最佳。为了便于碾压操作人员开展工作，在摊铺过程中需明确具体界限，并设置清晰的标志。碾压速度的控制如下：前两遍控制在1.51.7 km/h，后续每一次碾压控制在1.82.2 km/h即可，在碾压过程中如果出现停车的情况，要将碾压设备停放在已完成碾压的路段，避免对未碾压路段的基层结构造成影响，造成结构承载力和强度降低。2.7接缝处理水泥稳定碎石摊铺作业通常是连续不间断施工的。若因外部因素干扰，使摊铺作业中断且超过2h，就必须要设置横缝，横缝的设置应与路中心线保持垂直，具体如下：第一，工作人员对末端含水量合适的混合料进行整理，然后用两根方木紧靠混合料放置；第二，用混合料将方木碾压密实，在开始摊铺前，由施工人员将方木和其他碎石等清除干净，再继续开展摊铺作业。2.8养护及交通管制对于摊铺和碾压结束后的养护环节，包括以下两种常见方法。第一，土工布养护。在完成碾压施工作业后，利用润湿的土工布覆盖到工程表面，超过2 h后，运用喷雾式洒水车进行洒水处理，洒水次数需要结合实际情况而定，温度适中的条件下保持45次/d即可发挥出理想的养护效果。养护期间不可将黏土或者塑料等物覆盖到工程表面，以免影响到养护效果。第二，沥青乳化液养护。当摊铺碾压作业检测合格后，可采用1.2 kg/m2的乳化沥青在结构表面进行喷洒，待完成喷洒后对区域进行封闭管理，无须再进行洒水处理。沥青乳化液养生时间应保持在一周以上，养护区域不可有车辆通行。3结语综上所述，水泥稳定碎石基层双层连续摊铺作业在提升效率和降低成本方面发挥了巨大的作用，确保摊铺结构整体的稳定性和可靠性。在实际开展此项摊铺作业中，要严格按照规范流程执行操作，任何一个环节的质量都需要严格把控，从而为提升公路整体强度和承载力提供保障。参考文献：1 李鹏.公路工程路面双层连续摊铺施工技术的应用J.交通世界，2020（16）：70-71.2 张凯乐.沥青路面双层连续摊铺技术应用 J.交通世界，2018（28）：20-21，23.3 王选仓，张烁，乔志，等.半刚性基层双层连续摊铺施工变形J.筑路机械与施工机械化，2017，34（11）：126-130.4 乔志，王选仓，徐子涛，等.半刚性基层双层连续摊铺施工组织工艺研究 J.中国公路学报，2016，29（3）：41-47.5 底杰.水泥稳定碎石基层双层连续摊铺技术研究J.交通世界，2016（Z1）：26-27.6 范粉艳.沥青路面双层连续摊铺技术的应用与分析J.科技与企业，2016（1）：121，123.王文欢.水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工技术研究