改扩建公路不中断交通水泥稳定碎石基层双层连铺施工工法

唐佐忠

摘要： 本文从工程实践出发，介绍了改扩建公路不中断交通且施工任务重、工程量大、工期短的水泥稳定碎石基层两层连续铺筑的施工方法。该工法与传统施工方法相比较（先铺筑下基层，养生达到强度后再铺筑上基层），无需待下基层达到要求的强度后铺筑上基层，在施工周期、工效等方面都更具优势，保证了工程质量，大大节约了工期和劳务成本，为今后类似工程的施工提供了参考。

Abstract： This article starts from the engineering practice and introduces the construction method of double-layer continuous paving of cement stabilized macadam base that reconstructs and expands roads without interruption of traffic， with heavy construction tasks， large quantities of works， and short construction periods. Compared with the traditional construction method（the first floor is paved and the foundation is built after the strength is reached）， this method has more advantages in construction cycle， work efficiency and other aspects， such as without having to wait for the base to reach the required strength， and then to lay the base after it has reached the required strength.The quality of the project is guaranteed， and the time limit and labor cost are greatly saved， which provides a reference for the construction of similar projects in the future.

关键词： 稳定碎石；双层；连铺；公路

Key words： stabilized gravel；double-layer；continuous paving；highway

中图分类号：U215.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）16-0173-04

0 引言

近年来我国国民经济有了飞速的发展，公路基础设施建设日新月异，伴随着公路网技术水平的提高、汽车工业的不断进步，公路货物运输在综合运输体系中占有越来越重要的地位。随着公路货运能力的提升，对公路路面等级要求越来越高，原有公路路面无法满足公路货运的需要，需进行提质改造。水泥稳定粒料半刚性基层具有早期强度高，水稳定性好等优点，在高等级公路路面中应用越来越广泛，但其在刚施工完，水泥还没有完全水化反应，强度较低，无法在短时间内开放交通，需至少养生七天，而养生七天势必会造成施工时间的延误。基于此，当前公路工程技术人员研究的一个重要课题便是如何提高水泥稳定粒料施工进度。为解决上述问题，我单位依照国家、行业相关标准规范，并结合过往施工经验，在充分准备和试验的基础上，总结出来一套水泥稳定粒料基层双层连铺施工方法，具有较强的实用性。

1 工法特点

①本工法中水泥稳定碎石基层铺筑时，两层铺筑可连续施工，无需待下基层达到要求的强度后铺筑上基层，不仅节约了工期，也提高了施工质量。②本工法与传统施工方法（先铺筑下基层，养生达到强度后再铺筑上基层）相比较，在施工周期、工效等方面都更具优势，大大节约了工期和劳务成本，具有良好的综合效益。

2 适用范围

该工法适用于改扩建公路不中断交通或施工任务重、工程量大、工期短的各种水泥稳定碎石基层施工。

3 工艺原理

采用两套摊铺设备，在下基层摊铺碾压完成100-150m，充分压实，达到规定压实度后，倒车至开始位置摊铺上基层。两层摊铺碾压完成的时间通过现场精准的施工组织，严格控制在水泥初凝时间内，达到节省工期的目的。

4 施工工艺及操作要点

4.1 施工工艺流程图

4.2 施工操作要点

4.2.1 测量放样

在边线和中线处，每隔10m沿路线方向钉设加工好的“+”字形钢筋支柱，采取试验段确定的松铺系数1.25换算松铺厚度后，测定高程并做好标记。将钢丝绳挂在边线上，作为摊铺厚度的参考线；将施工线挂在中线处，小型千斤顶沿施工线每隔6m摆放，6m铝合金杆置于小型千斤顶托槽上，铝合金杆的顶面与施工线齐平，作为摊铺时的控制高程。混合料摊铺时，安排专人负责向前挪移铝合金杆，确保相鄰两个铝合金杆接头处平稳、无错台。上基层摊铺时边线及中线均用上述方法控制高程。

4.2.2 模板安装

钢模板选用：模板采用槽钢制成，高度为18cm；长度3-5m，最好两人能够搬动，在小半径弯道可使用小于3m的模板；钢模板的安装：通过拉线绳合理控制模板安装的平面位置和高度；通过垫木楔方法调整模板垂直度；采用螺栓连接各模板，采用在路基上植入钢钎固定支架固定模板，支架间距在1m以内；模板安装应确保安全牢固，不存在扭曲，同时保证相邻模板连接紧密平顺。模板能承受摊铺、碾压设备的冲击和振动不变形、不位移。

4.2.3 拌合

开始拌料前，应先检测场内所采用集料的含水量，将当天的施工配合比确定下来。必须严格控制含水量，它是一项重要的控制指标。拌合前，依据原材料的含水量测定结果及混合料配合比，预测混合料的初始含水量。若施工要求值大于初始含水量，需适当在拌和时加水，具体的加水量应综合气温及运输距离因素确定，比如在夏季，考虑到在运输过程中可能存在蒸发，可适当加大水量。水量加大值应由拌和出料时含水量和摊铺碾压含水量进行对比，损失多少补多少。

在拌和过程中，为避免出现水泥堵塞不流动问题，应随时观察混合料拌和后的颜色。严格依照相关规范标准抽检水泥剂量，定期计算总的水泥用量，保证其符合相关规范标准。

在拌和时要保证原材料同时投料，以保证混合料的均匀性。在拌和过程中试验人员要在拌和站监控混合料的含水量及电脑配合比的稳定性，并取样检查混合料的水泥剂量、含水量、级配等。

4.2.4 运输

混合料采用自卸车运输，为了节省倒车及水泥稳定碎石的摊铺时间，一律采用20T自卸汽车，并要求车况良好。根据拌和站生产能力、运距、运转周期、摊铺能力及工作效率等因素计算确定运输车数量。

在装料时，为避免形成锥体引起集料离析，汽车要前后移动，若风力较大、路途较远、气温较高，为避免水分蒸发应予以覆盖；发料时应仔细填写发料单，将相关信息完整正确的保留下来。由司机带至摊铺现场，收料人员负责核对查收，严格控制混合料从拌和到碾压的时间，在规范时间范围内进行施工；运输途中禁止卸料或无故停车。

4.2.5 摊铺

摊铺前，下承层表面应视情况适量洒水，保持湿润。

采用2台RP952摊铺机半幅全宽进行摊铺，两台摊铺机梯形前进，两机纵向距离保持在10-15m之间，且相对距离要保持稳定。在摊铺过程中，根据摊铺速度理论公式计算并结合现场实际情况，确定摊铺速度为2.0m/min-2.5m/min。

设专人指挥运料车向摊铺机内卸料。摊铺机前至少有3辆运料车等待卸料，方可开始摊铺，以保证摊铺工作连续进行，同时应使摊铺机受料斗中保持足够数量的混合料，以减少离析。

摊铺机行走时，应先传送混合料，再行走摊铺。应距摊铺机料斗10-30cm左右时运输车停车。由摊铺机前顶靠住汽车后轮，再起斗卸料。摊铺机行进时，为保证摊铺宽度、厚度准确，应始终保持同路线方向行驶，摊铺机行走时标尺上自然垂落的左右测平传感器的中心应对准左右控制边线。

同时现场管理人员应随时检查铺筑高程、宽度、横坡、接缝、厚度、平整度等。人工及时修整摊铺缺陷，对局部粗料窝、粗料带及时铲除，换填均匀的混合料。

根据现场试验确认，每一工作段长度宜控制在80-100m之内，能保证两层水稳层摊铺碾压完成时间控制在水泥初凝时间内。即水泥稳定碎石底基层施工完成80-100m时，调转摊铺机至起始摊铺位置，开始摊铺水泥稳定碎石上基层。

4.2.6 碾压

配备三台压路机，四台平板夯。其中20T钢轮压路机2台，胶轮压路机1台。

初压：钢轮压路机静压1-2遍；复压：钢轮压路机振压5-6遍；终压：胶轮压路机静压收光1遍。

初压时压路机应紧跟在摊铺机后及时进行碾压，复压和终压也应连续进行。为减小变形和提高表层密实度、平整度，应坚持遵循初压和终压均采用静压的原则。

碾压次序为“先低后高，先轻后重，先静后动，先慢后快”，同时每遍的轮迹应重叠1/3，禁止漏压。

压路机碾压时成阶梯状碾压，碾压方向与中心线平行，使纵向顺延，横坡符合设计要求。边部等位置无法用大型机械压实，应采用小型平板夯压实，使其压实度符合标准。

在碾压过程中保持表面湿润，如果表面水分蒸发过快，应及时采取必要的补水措施。若出现离析、松散、“弹簧”等现象，应及时将该部位水稳料挖除，要求挖除厚度需超过10cm，同时需重新换填新的混合料，再进行碾压，以便其符合相关质量标准。

施工期间，为消除碾压段之间的不平整，采用人工铲除接头处的壅包。整平工作应仔细进行，坚持“只准铲高， 不得补凹”原则，只有在凹坑十分明显严重的情况下，才能采取必要的找平措施，用人工挖成方形成矩形面，填补相同的混合料，人工补平并夯实再统一碾压成型。

为避免混合料滑移或形成裂缝、松散，压路机在施工面行走时不调头，不急刹车。

经试验段确认，在碾压第七遍后水稳层压实度能达到97.7%，在碾压第八遍后能达到98.8%，满足设计及规范要求。（水泥稳定碎石底基层设计压实度为≥97%，水泥稳定碎石上基层设计压实度为≥98%）

4.2.7 压实度检测

水泥稳定碎石底基层碾压成型后，采用灌砂法现场进行压实度检测，满足设计及规范要求后，方可进行水泥稳定碎石上基层铺筑。上基层的铺筑工艺和下基层相同。

4.2.8 接缝的处理

横向接缝：摊铺机摊铺水稳料时，不宜中断，如因故中断超过2h或一天终了，应设置横向接缝。摊铺机应驶离水稳料末端，将未经压实的混合料铲除，并将已压实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直向下的断面，再摊铺新的水穩料，压路机横向碾压，逐次推进，然后改成纵向碾压，确保横缝平整、密实相接。上下两层的横接缝要错开1.5m-2m以上。

纵向接缝：应避免纵向接缝，在不能避免纵向接缝的情况下，纵缝必须垂直相接。

4.2.9养护

上基层每完成一段碾压，并经压实度检查合格后，立即开始养护。

采用土工布覆盖洒水养护，每天洒水次数应视当天气温而定，但在养生期间应保持水泥稳定碎石表面呈湿润状态。

用洒水车洒水养生时，洒水车的喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，避免破坏基层结构。

上基层养生期不应少于14d，养生期内禁止非养护车辆通行。

5 资源配置

5.1 人员配置

5.2 主要机具

6 质量控制

6.1 检测

①碾压成型后要及时对压实度、平整度、厚度、宽度、高程及横坡等进行检测，根据检测结果决定是否对松铺系数、压实方法进行调整。检测应符合表3要求。

②外观鉴定。施工接茬平整、稳定；表面平整密实、无坑洼、无明显离析。

6.2 过程控制

①依据当地料源选择质坚干净的粒料，要求粒料必须符合相关设计和规范标准。②按设计标准控制水泥用量和骨料级配。③摊铺时要注意消除离析现象。④混合料处于最佳含水量状况下，用重型压路机碾压至要求的压实度。从加水拌和到碾压终了的时间不应超过3.5-4h，并应短于水泥的初凝时间。⑤碾压检查合格后，及时进行覆盖洒水养生操作，养生期应满足规范要求。⑥控制好摊铺速度和每次摊铺的分段长度，下基层摊铺时间应控制在1.2-1.5h内完成，然后快速移动摊铺机再摊铺上基层，上基层碾压的终了时间控制在3.5-4h内（下基层的初凝时间内）。⑦拌合站的产能要略大于两台摊铺机连续摊铺所要求的产能，保证运输车辆供料足够，确保连续摊铺不间歇。⑧双层连续摊铺的上下基层实际上等同于弹簧原理，容易造成上基层压实度不足。因此下基层按照试验段的碾压遍数和碾压工艺碾压，上基层碾压时，必须适当增加强震遍数（在上基层强震遍数的基础上视情况增加1遍），以保证上基层压实度，具体的压实工艺以试验段参数为准。

7 安全控制

①建立安全领导小组，设专职安全员，充分发挥各部门职能。加强安全教育，坚持“安全第一、预防为主”的方针，牢固树立“安全大于天”的思想，提高职工的安全意识和自我保护能力。②建立安全生产责任制。针对工程特点建立各级管理人员的安全生产责任制，切实保证施工安全。③在施工作业过程中，杜绝“三违”现象：违章指挥、违章操作、违反劳动纪律。④实行“特殊工种持证上岗作业”制度。施工现场的电工等人员必须按国家有关规定经专门安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。⑤实行“安全教育培训”制度。工人在上岗前，进行安全教育、考核，培养安全生产必备的基本知识和技能。⑥实行“安全检查”制度。项目部定期检查，对检查中发现的安全问题、安全隐患，要建立登记、整改、消项制度。要定人、定措施、定完成日期，在隐患没有消除前，必须采取可靠的防护措施。如果有危及人身安全的险情必须立刻停止施工，处理合格后方可施工。⑦施工范围内必须用1.8m高挡板进行围挡，采用“半幅通行，半幅施工”。在距离两个施工段路口50m处设置安全警示、警告、提醒标识，切实保证行人和车辆安全。⑧现场施工人员必须戴安全帽，穿工作服及硬底鞋，禁止穿背心、拖鞋施工，如未按规定执行将按照相关规定进行处罚。⑨施工机械必须有专人指挥，禁止私自操作。⑩洒水车在上下坡及弯道上行驶时，不得高速行驶，并避免紧急制动，驾驶室外不得载人。

8 环保措施

①施工现场配备洒水降尘器具，指定专人负责现场洒水降尘。②混合料运输车辆必须覆盖，不得沿途遗撒。③在施工场地出入口处，设置醒目的工程标志牌、警告标志。④竭力营造一种“规范、文明、高效、优质、安全”的施工氛围。加强施工现场的封闭管理，严禁施工外的人员和车辆进入施工区域内。

9 效益分析

①在同等条件下，双层连铺比分层施工节约养护费用19.5万元。②双层连铺大大节省了模板的搬运及施工设备来回调度的费用。③双层连铺减少了施工间隔造成的层间污染，可形成良好的板体结构。④双层连铺可大大缩短工期，避免了分层还需养护至少7天才能施工上基层，加快了施工进度，以本次施工的11km双幅一级公路为例，单层铺筑需要工期6个月，采取双层连续铺筑后，实际工期只用了4个月，节省了工期2个月，为后续工序连续作业创造了条件。

10 工程实例

我公司承建的广西贺州市八步区G207国道改扩建工程，线路全长11.029km，采用混凝土路面，厚80cm（28cm水泥混凝土路面+1cm沥青碎石封油层+18cm5%水泥穩定碎石上基层+18cm4%水泥稳定碎石下基层+15cm级配碎石垫层）。施工中不能中断交通，只能采取“半幅施工、半幅通行”的施工部署，工期非常紧张。

工程于2015年8月1日开工建设，2017年10月15日完工。水泥稳定碎石基层于2016年8月15日开始施工，于2016年12月14日完成施工，历时4个月。施工过程中未发生任何安全质量事故，工期得到了保证，确保了公路沿线居民及社会车辆的正常通行，综合节约成本80万元。该施工方法获得了业主及地方政府的认可和好评，取得了良好的经济和社会效益。

参考文献：

[1]JTG F80/1—2004，公路工程质量检验评定标准[S].

[2]JTG D40—2011，公路水泥混凝土路面设计规范[S].

[3]李洪波，张幸杰，韩笑，田建军.冬期水泥稳定碎石双层连铺技术在登汝高速上的应用[J].科技与企业，2015（17）.

[4]JTG E51-2009，公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].

[5]张明金，李永乐，汪斌.Effects of fundamental factors on coupled vibration of wind-rail vehicle-bridge system for long-span cable-stayed bridge[J]. Journal of Central South University， 2016（05）.