大厚度大寬度水穩(wěn)層一次攤鋪質(zhì)量控制要點

1、職稱評審論文主論文標(biāo)題:大厚度大寬度水泥穩(wěn)層碎石一次攤鋪質(zhì)量控制要點姓名：符俊工作單位：中國第四冶金建設(shè)有限責(zé)任公司云南分公司大厚度大寬度水泥穩(wěn)層碎石一次攤鋪質(zhì)量控制要近年來，水泥穩(wěn)定碎石基層已成為高速公路的主要結(jié)構(gòu)形式，基層作為路而主要承重層, 它的質(zhì)雖優(yōu)劣直接影響到道路建成通車后的路用性能及使用壽命。水泥穩(wěn)左碎石基層具有整 體性強、承載力高、剛性大、水穩(wěn)圧性好的優(yōu)點。水穩(wěn)層大厚度一次性攤鋪碾壓成形，基層 將形成一個整體的板塊結(jié)構(gòu)，相對于兩次分層攤鋪來說，苴抗拉伸，抗沖擊強度可以顯著提 髙，并可以有效地避免和推遲早期路而的下沉、凹陷、龜裂脫落、坑洞等病害的產(chǎn)生。對于 提高公路路面質(zhì)量，延長公

2、路壽命有重大的意義。相對兩層攤鋪施工工藝，一次攤鋪成型的 施工難點在于攤鋪和碾壓的控制。筆者根據(jù)曲喜髙速公路路而工程、蒙新高速公路路而工程 的施工經(jīng)驗，結(jié)合兩種施工方法，介紹了各自的優(yōu)缺點和質(zhì)量控制要點，比較各自的機械組 合及經(jīng)濟方案比選，愿與同行共同商榷。一、工程概況曲靖嵩明（小鋪）公路是國道主干線（GZ65）上海瑞麗公路，位于我省曲靖市、 昆明市境內(nèi)，起點位于昆曲公路K134+186處，向東接勝境關(guān)至曲靖高速公路，止點位于 嵩明待補高速公路小鋪立交主線，向西接昆明至嵩明（小鋪）髙速公路。正線全長75.866 公里，路而工程C合同段位于K25+000-K49+000.全長24公里。新建路面基

3、層工程全 長24km,設(shè)計厚度為36 cm:老路改建結(jié)合老昆曲路路而情況，個別段落加鋪水泥穩(wěn)泄碎 石基層（厚14*54cm）,部分段落按新建路而重做基層，水泥穩(wěn)左碎石基層總而積55.8萬 均分兩層施工。云南蒙自至新街高速公路位于云南省東南部，縱貫紅河州境內(nèi)，是國逍主T線GZ40C - 連浩特河口公路）云南境內(nèi)昆明至河口公路中的重要一段。是我國外接越南及東南亞的重 要國際大通道，也是云南省“三縱三橫”、“九大通道”的重要組成部分，更是促進紅河州經(jīng)濟發(fā)展的交通運輸樞紐。路而工程第二合同段位于K14+500 -K34 + 150.路面基層工程分 幅全長27km,總面積334萬nf,設(shè)計厚度為35 o

4、n和36 cm兩種。在我項目部超厚水泥穩(wěn) 定碎石基層一次性鋪筑取得成功的基礎(chǔ)上，結(jié)合曲嵩髙速施工經(jīng)驗，我們致力于研究路面施 工彫響平整度的主要因素，并尋求新的施工方法，控制、提高平整度。二、試驗段鋪筑情況比較（一）曲喜高速路而C標(biāo)曲高髙速路而C標(biāo)于2006年5月8日進行水泥穩(wěn)定碎石基層試驗路段的鋪筑。鋪筑 里程為改建幅K45+900*K46+200，總長為300呱 按照2層分別攤鋪、碾壓的施工工藝 施工。1、原材料來源：石料采用左所村石料，使用上海1010-750型大型聯(lián)合破碎機，篩分成幾組不同粒徑的 碎石,1#料粒徑為2#料粒徑為3#料粒徑為4#料粒徑為4.75 mm以下，石料抗壓強度干燥狀

5、態(tài)為135.0 MPa,飽水狀態(tài)為125.9 MPa 碎石壓碎值為21.7% ,水泥穩(wěn)立碎石的集料的顆粒組成范帀見下表：結(jié)構(gòu)通過下列方孔篩（mm）的質(zhì)量百分率（）塑性曰326.199.54.72.0.60.【舊/0/ l-e.基-195-80-50-40-2510-2-9水泥使用沾益水泥廠生產(chǎn)的專用普通硅酸鹽32.5級水泥，初凝時間大于45小時，終 凝時間大于6小時。2、配合比：混合料按設(shè)計摻配后，進行重型擊實試驗、承載比試驗及抗壓強度試驗，最終確定的配 合比是：1#： 2#： 3#： 4#=27%： 18%： 22%： 33%,最佳水泥劑量為4.5%,最大干容 重為2.33g/cm 3,最佳

6、含水量為4.4%.3、機械組合：拌合場安裝兩臺四川新筑生產(chǎn)的型號為WCBOO的水穩(wěn)層拌合機，每 小時產(chǎn)呈:為400噸。15輛自卸車參加運輸：現(xiàn)場一臺型號為MT12000A的攤鋪機、一臺 型號為PY160的平地機和T140推上機參與鋪筑，兩臺型號為LT220S的20噸重型振動壓 路機、兩臺型號為XD130的13噸雙鋼輪壓路機碾壓。水泥穩(wěn)左碎石基層第一層采用人工配合推上機和平地機進行攤鋪。由于原老路設(shè)計為雙 向橫坡，為了和新路結(jié)合改為單向橫坡。加之原老路水穩(wěn)層局部沉降，造成第一層攤鋪厚度 不均勻，呈三角形。倒料過程中設(shè)專人指揮倒車，根據(jù)測量資料汁算出每10米所需混合料, 結(jié)合運輸車輛大小，按汁算距

7、離進行倒料。倒料后推上機將混合料攤開，采用平地機粗平后， 由15人組成的工班掛上米字線進行精平，對局部不平地方，由人工用手推車運料找平。第二層采用攤鋪機走鋼線法施工。鋼絲掛設(shè)由一名技術(shù)人員和三需工人專項負(fù)責(zé)。掛至 左右邊樁外各30 cm處，設(shè)專人負(fù)責(zé)指揮倒車，避免運輸車碰撞攤鋪機影響平整度。攤鋪機 左右兩側(cè)螺旋送料不到位，導(dǎo)致粗集料較多，為克服離析現(xiàn)象，設(shè)10人組成的工班分別在 左右兩側(cè)進行補料，并用1 X1cm的方孔篩將細(xì)料篩至粗料上進行填充，做到壓實寬度、平 整度、密實度達(dá)到要求。第一層攤鋪、整形、碾壓達(dá)到要求后，立即采用改裝后的拖拉機進行拉毛處理，深度2 cm。拉毛后噴灑水泥漿，緊接著上

8、第二層，上下兩層施工距離不超過50米，混合料從加水 拌和到碾壓終了的延遲時間不超過3小時。整形后，當(dāng)混合料的含水量等于或略大于最佳含水量時，立即采用起封水作用的13噸 雙鋼輪壓路機配合20噸重型壓路機在結(jié)構(gòu)層全寬內(nèi)進行碾壓。由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進行 碾壓。碾壓時，后輪應(yīng)重疊1/3輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處。后輪壓完路面全寬時, 即為一遍。碾壓過程中，壓路機相鄰每輪停機處呈階梯狀排列。先靜壓兩遍，再弱振壓兩適, 然后再強振壓三遍。由于調(diào)整橫坡，將雙向橫坡改為單向橫坡；加之原老路水穩(wěn)層局部沉降, 造成攤鋪厚度不均勻呈三角形，因此，局部區(qū)域需分三層填補。碾壓至第七遍時，第一層壓 實度為98.5%

9、,第二層壓實度為98.6%,第三層壓實度為98.3%,壓實度已滿足規(guī)范要求, 但表而仍有輪跡，外觀平整度略差：再靜壓一颯。壓至第八遍時，表而無輪跡，平整度較好, 已達(dá)到路而平整度要求。所以，試驗室把碾壓八遍作為標(biāo)準(zhǔn)的碾壓遍數(shù)。壓路機的碾壓速度， 頭兩遍采用1.5km/h*1.7 km/h,以后用2.0 km/h*2.5 km/h。路面的兩側(cè)應(yīng)多壓2*3遍。 嚴(yán)禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車，以保證穩(wěn)定碎石基層表而不受破 壞。施工中，拌和場與攤鋪現(xiàn)場保持密切的聯(lián)系。任何一方出現(xiàn)問題，應(yīng)及時通知對方，互相協(xié)調(diào)，攤鋪和碾壓保持同步，使混合料在保證質(zhì)量的前提下進行鋪筑。（二）蒙新高速

10、路而2標(biāo)蒙新髙速公路路而工程于2007年1月份正式啟動。路而2標(biāo)于2007年2月1日2 月2日進行水泥穩(wěn)立碎石基層試驗路段的鋪筑。鋪筑里程為K19+600*K19+900，總長為 300m. 2月1日對K19+600*K19+750段按2層分別攤鋪.碾壓,2月2日對 K19+750*K19+900段按1層一次性攤鋪施工。K原材料準(zhǔn)備：石料采用冷泉料場石料，最大粒徑不大于31.5mm,均勻系數(shù)大于10,塑性指數(shù)小于12.碎石壓碎值為20.4%,水泥穩(wěn)龍碎石的顆粒組成及塑性指數(shù)見下表：通過下列篩孔的重量百分比（）液限（）塑性指數(shù)31526519954752360.60.07521092-78-52

11、-36-20-8-15-560968260442657水泥使用開遠(yuǎn)水泥廠生產(chǎn)的專用復(fù)合硅酸鹽32.5級水泥，初凝時間511以上和終凝時間大于6.5小時。2、集料配合比：根據(jù)指揮部中心試驗室報批的試驗室配合比，1#： 2#： 3#： 4#=12%： 25%： 27%：36%,最佳水泥劑量為4.0%,最大干容重為2.32g/cm最佳含水量為4.6%.3、施工機械：兩層施工：拌和設(shè)備：WCB-500型穩(wěn)左上粒料拌和機1臺：攤鋪設(shè)備：MT12000A型攤 鋪機1臺、PY180型平地機一臺：碾壓設(shè)備：22T壓路機3臺，20T壓路機1臺。一層一次性施工：拌和設(shè)備：WCB-500型穩(wěn)泄上粒料拌和機1臺；攤鋪

12、設(shè)備：DT16000 型攤鋪機1臺：碾壓設(shè)備：25T膠輪壓路機1臺，32T振動壓路機1臺、13T雙鋼輪壓路機1臺。兩層施工同上，關(guān)鍵控制兩層攤鋪的時間間隔，并注重拉毛和灑水泥漿量的控制，多灑 容量導(dǎo)致水穩(wěn)層開裂，少灑容易分層。一層一次性施工：下承層上的低洼和坑洞應(yīng)仔細(xì)填補及壓實，達(dá)到平整。底基層上的搓 板和車轍應(yīng)刮除，松散處應(yīng)耙松灑水，并重新碾壓。逐一斷面檢査下承層（底基層）標(biāo)髙是 否符合設(shè)計要求，平整度、壓實度及路拱是否符合規(guī)泄，且應(yīng)沒有任何松散的材料和軟弱地 點。采用攤鋪機疋鋼絲法施工，因為松鋪層過厚（大于48cm）,松鋪系數(shù)比預(yù)汁的要大：超 過13,兩側(cè)無支檔（無路緣石、路基邊溝或路肩墻

13、）路段容易塌肩。第1颯使用13T雙鋼輪 壓路機碾壓，接著使用32T振動壓路機從靜壓、弱振至強振初壓3遍，然后使用25T膠輪壓 路機復(fù)壓，膠輪壓路機主要起到提漿作用，可以消除大噸位壓路機造成的離析，在一泄范圍 內(nèi)避免了上下集料的水、水泥的分離，一般壓遍，然后使用32T振動壓路機強振23遍, 最后使用131雙鋼輪壓路機終壓1遍。32T振動壓路機復(fù)壓第2遍時，表而輪跡基本消除，平 整度略差，特別是無支擋的路基邊緣，經(jīng)掛線檢査普遍低于設(shè)計值3*5cma人工補料后，再 加壓遍，使用可以全寬碾壓的雙鋼輪圧路機加強壓邊2遍以上，挖除超寬碾壓的30cm水 穩(wěn)層后檢測，標(biāo)髙符合設(shè)計要求。（三）經(jīng)濟技術(shù)性能比較Y

14、Z32壓路機為前后輪雙驅(qū)的全液壓傳動壓路機，行走速度和振動頻率均無級調(diào)盯，髙 低振幅可選，具有作用深度大，生產(chǎn)效率高等一系列特點。經(jīng)兩條髙速三種不同試驗段鋪筑 方案比較，使用大噸位壓路機后可以盯約至少1臺壓實設(shè)備、1套攤鋪設(shè)備，在拌和、攤鋪、 碾壓的施工安排上更利于均衡流水作業(yè)的安排。一次攤鋪大厚度、大寬度（12米寬）水泥 穩(wěn)泄粒料容易造成混合料離析，兩側(cè)塌肩，導(dǎo)致平整度和標(biāo)髙不符合要求。為達(dá)到規(guī)定壓實 度使用大噸位壓路機，容易造成超壓，導(dǎo)致上而約5cm石料被壓碎，表而層松散，影響水泥 穩(wěn)定基層的整體剛性。從鉆取的芯樣來看，整體光滑密實，但上部略顯松散。兩次攤鋪使用兩套攤鋪設(shè)備，兩套壓實機械。

15、雖然第一層攤鋪時對平整度指標(biāo)可以放寬 要求，盡量縮短2層施工時間間隔，但在機械的使用效益上，較之一次性施工多用了23%的 機械。在質(zhì)量控制上，經(jīng)對水泥穩(wěn)泄粒料的延遲時間無側(cè)限抗壓結(jié)果試驗，從第1層攤鋪到 第2層碾壓完成，應(yīng)控制在4小時以內(nèi)，特別是在氣溫髙的夏季白天施工。而實際施工中，這一條往往很難做到。在蒙新髙速路而二標(biāo)施工段施工中，我們開始選取50米為一段，從 拌和到運輸?shù)浆F(xiàn)場需要30分鐘，攤鋪約90分鐘，碾壓完成、檢測后已超過25小時，第2層 從攤鋪到碾壓完成總時間2小時。經(jīng)鉆芯試驗，兩層聯(lián)接完好，芯樣密實，但層間有明顯痕 跡，分層處多有蜂窩現(xiàn)象。為縮短2層施工時間，我們把50米一段改為3

16、0米一段，但不利 于基層平整度控制。三、大厚度、大寬度一次攤鋪技術(shù)難點分析水泥穩(wěn)左碎石基層承載力的形成一是嵌擠作用：水泥穩(wěn)左碎石是將水泥、級配碎石、石 屑和水按一泄比例混和攪拌，攤鋪碾壓后形成的一種半剛性結(jié)構(gòu)層。由于水泥穩(wěn)左碎石是按 一泄的級配組合進行設(shè)訃的，大小顆?；ハ嗵畛洌谕饬Φ淖饔孟?，級配碎石相互之間的嵌 擠形成了內(nèi)摩阻力，使其具有一左的承載力。二是水泥硬化作用：水泥礦物質(zhì)與集料上的水 分發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生了硅酸鈣，鋁酸鈣和氫氧化鈣三種主要水化物。硅酸鈣和鋁酸鈣是主 要的膠結(jié)成分，而氫氧化鈣則從溶液中分離出來參與各種反應(yīng)并形成其他水化物，各種水化 物產(chǎn)生后有的自身繼續(xù)進行反應(yīng)硬化，形成

17、水泥石料骨架，有的則與碎右中的其它礦物質(zhì)發(fā) 生硬凝反應(yīng)和碳化作用，從而增大了水泥穩(wěn)左級配的強度。所以，水泥穩(wěn)左碎石的原材料選 取、拌和、攤鋪及碾壓是影響基層質(zhì)量的關(guān)鍵因素。綜合起來敘述，質(zhì)量控制的要點在于前 場和后場。前場：1 含水量控制：當(dāng)實際含水量W接近最佳含水量W。時，壓實度才能保證，當(dāng)W。 時，水分過大碾壓時容易“彈簧”，且在振動碾壓時，容易將水泥漿集聚在表而。這樣在取芯 檢查時，試件下部易岀現(xiàn)松散或強度不夠，:WWo時，水分不足，集料顆粒間摩阻力較大, 影響碾壓功效。2平整度控制：攤鋪機攤鋪后，自檢員及時用無變形的鋁合金條尺檢査其平 整度，不符合要求的地方即時用人工整平，并對已成型的

18、基層需及時檢測。3壓實度控制： 若發(fā)現(xiàn)壓實度不足的現(xiàn)象，及時補壓（碾壓取樣必須在初凝前結(jié)束）避免留下隱患。4.由于 水泥延遲時間的限制，因而在施工過程中一左要嚴(yán)格控制混合料的拌和、運輸、攤鋪及碾壓 時間。5管養(yǎng)：碾壓終了，及時覆蓋灑水養(yǎng)生，并派專人分段看管，封閉交通，禁止重車通 行。并對彼風(fēng)吹動的或沒有覆蓋好的地方及時補蓋。灑水應(yīng)由專人專車負(fù)責(zé)，保持養(yǎng)護期內(nèi) 水泥穩(wěn)定碎石基層表面始終保持濕潤。6.噴灑透層（乳化瀝青）尤為重要，它能起到保持水 泥穩(wěn)左碎石內(nèi)部水分，通車后基層不至于松散并與上而層粘結(jié)作用，因此必須足量噴灑。后場：原材料控制：第一，水泥作為穩(wěn)左劑，其質(zhì)量至關(guān)重要。在進場過程中每批次或

19、 每500t檢測一個樣品，進行水泥標(biāo)號初、終凝時間、安左性和細(xì)度指標(biāo)的檢驗。第二，碎 石每天使用前取2個樣品測英含水量，以便及時調(diào)整施工配合比：碎石在使用過程中，每 2000m3取2個樣品進行顆粒分析、相對密度，吸水率、壓碎值試驗，杜絕不合格材料進場。 加強混合料拌和質(zhì)量的控制：檢査生產(chǎn)的實際配合比是否在容許的偏差范囤內(nèi)，尤英是級配 和水泥劑量的控制。拌和場需配置一劣試驗工程師和一需試驗員，隨時抽查水泥劑疑和級配 情況。水泥劑量檢測EDTA標(biāo)準(zhǔn)曲線，一旦發(fā)現(xiàn)混合料的質(zhì)量有異常，及時通知拌和機手查 找機械和配料系統(tǒng)，待排除故障后再繼續(xù)生產(chǎn)。壓實后的基層表面應(yīng)達(dá)到平整，無輪跡和隆 起的現(xiàn)象，壓實度

20、代表值達(dá)98%以上，使英滿足公路工程質(zhì)量檢測評泄標(biāo)準(zhǔn) （JTGF80/1-2004）的要求。對于大厚度、大寬度水穩(wěn)層來說，質(zhì)量控制的難點主要在于前場：一是攤鋪平整度控制, 二是碾壓工藝控制。在平整度的控制上，應(yīng)從以下幾方面把握：1、選取合適的攤鋪設(shè)備，既滿足大厚度一次攤鋪，又具備大寬度剛性聯(lián)接攤鋪的條件。 在螺旋布料器兩側(cè)，使用限料傳感器：杜絕熨平板處集料離析，拌和設(shè)備與攤鋪的速度要 匹配。2、對于土路肩地段或路基邊溝等路而支檔構(gòu)造物施工未完成的路段，可以使用方木支 撐，應(yīng)預(yù)先多支超寬碾壓30cm以上，任碾壓過程中安排專人在壓路機后而及時填補混合料。3、前場有專人負(fù)責(zé)接頭處、邊緣的平整度，使用

21、3米直尺或無變形鋁合金條尺檢査， 消除接頭不平整和塌肩情況，安排民工用細(xì)篩篩選細(xì)料填補，并及時挖除壓實度、髙程或平 整度不符合要求的端部混合料。碾壓工藝宜接影響到基層的壓實度、標(biāo)髙和平整度，是基層施工的關(guān)鍵所在，應(yīng)注重以 卜-幾方而：1、碾壓的順序是：先內(nèi)側(cè)后外側(cè)（彎道），或先兩邊后中間（直線段）。碾壓應(yīng)待攤鋪 80*100時開始，每次重疊不少于1/3輪寬。2、對壓路機的搭配，應(yīng)選擇大噸位振動壓路機擔(dān)任主要碾壓任務(wù)，配合使用膠輪壓路 機，以克服大噸位壓路機超振后集料禽析，并配備小噸位壓路機，配合碾壓邊緣部位。3、嚴(yán)格碾壓程序，應(yīng)通過試驗段確怎最佳碾壓組合方案，選取合理碾壓遍數(shù)、合適的碾壓組合。4、及時檢測壓實度、平整度、標(biāo)髙，禁止超壓、欠壓。四、施工成本對照分析無論一層攤鋪，還是二層攤鋪，完成相同工程量所需的材料成本（相同材料價格條件下） 應(yīng)該是一樣的。經(jīng)對兩條髙速公路兩個合同段基層的成本分析，每立方米水泥穩(wěn)左碎石材料 為，曲嵩高速路面C標(biāo)：325級水泥104Kg,碎石1.54m1；蒙新髙速路而二標(biāo)：325級水泥 97Kg,碎1.