简析高速公路水稳层施工技术要点

刘 军

（中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门 361021）

在经济社会发展水平快速提升的环境下，公路建设质量要求不断提高，路面荷载能力要求不断提升，以保证人们安全出行。公路工程施工中水稳层施工非常关键，施工不合理会造成结构受损，因此加强水稳层施工研究非常必要。水稳层是采用胶凝材料填充骨料空隙，具有较高的抗渗度。公路工程施工中多采用单层水泥稳定碎石层施工技术，因项目路槽交验滞后压缩施工工期，按照传统分层施工，严重制约路面施工进度。项目部采用水稳两层连铺的施工工艺，为上面结构连续施工创造工作面。

1 工程概况

福建省海西高速公路路网的沈海复线是海峡西岸经济区的重要组成部分，其中福鼎贯岭至柘荣段B3标段位于宁德市福鼎市境内，路线起讫桩号：K0+600~K32+272.790，全长32 315 m，其中道路18 065 m。道路工程主要包括路槽顶面标高以上的有关工程，高速公路水稳层包括底基层、基层两个部分。

2 水稳层施工工艺

2.1 材料选择及试验

（1）材料选择。本段高速公路路面底基层采用3%水泥混合稳定碎石。混合骨料的级配选择范围见表1。

表1 水稳层的混合骨料级配选择范围

（2）材料试验。用于水泥稳定的碎石，在施工之前需要在采料料场中按照规范取样进行试验检测。

①颗粒分析；②含水量；③相对密度、吸水率；④碎石的压碎值试验；⑤水泥标号和终凝时间。

碎石经过试验检测，符合规范所述的要求后用于工程的建设。

（3）混合料的配合比设计。①选用同一个石场的碎石样品，按照不同胶凝材料去制作水泥稳定碎石混合料，通过试验确定最佳材料的含水量和最大干密度；②按照项目设计要求和规范计算不同的水泥掺量时，材料的最佳干密度；③按照步骤②确定的最佳含水量、最大干密度，制备测试样品，进行强度抗压测试。平行制作9组样品用于测试，试验结果的偏差系数按照10%~15%控制；④测试的试件，在标准实验室按照规范要求的湿度和温度进行养生，浸泡1 d之后，再等待7 d，进行无侧限抗压强度试验，根据7 d的无侧限抗压强度进行平均值和偏差系数计算，验证配合比设计的合理性；⑤结构的设计要求强度已知，根据试验得出最合适的胶凝材料用量后，报监理书面审批。后续项目实施过程中，若胶凝材料或者骨料有来源变更、产品质量波动，需重新制作样品进行试验，然后报监理书面审批，以最新的测试结果作为依据进行现场的施工生产；⑥配合比设计完成后，对混合物的密度进行测试，包括抗压强度测试、无侧限抗压强度等，根据测试结果确定施工允许的延迟时间，用于实际铺筑水稳层时确定现场可以等待的最大时间，测试方法采用重型击实试验。

2.2 铺筑试验段

施工前选用300 m的道路进行试验段铺设。根据试验段的测试数据确定以下施工要素：满足规范和设计要求的最优混合料配合比；施工时的预留松铺厚度和松铺系数；确定标准的施工方法：确定施工过程中单个作业段的最优长度；确定胶凝材料的最佳用量；纪录试验段的工序施工时间，确定整个道路施工工序之间的衔接安排。

2.3 现场测量、放样

道路的直线段按每10 m设置一个测量放样点，平曲线部分按5 m一个设置，施工前放出底基层边线，复核下层基槽标高，采用钢筋作为放样桩，挂钢丝作为标记，调整钢丝的标高，作为道路纵坡基准线，单次放样长度取200 m较为合适。

2.4 拌和

拌和按监理工程师批准的配合比进行，对机械设备进行反复检查保养和调试，正式生产前进行试拌，当拌和产品的含水量达到规定要求之后，进行批量的生产。生产过程中天气变化，需试验人员及时进行材料的含水量检查复核，材料进场的时候同样进行验收。骨料现场堆存的时候逐层平铺，避免材料在堆放的过程中产生离析现象，或者造成不同批次的材料混合，影响混合料的稳定性。

2.5 运输

出厂的混合料采用自卸车进行运输，自卸车的数量根据施工试验段进行确定。运料车装载均匀，运输中用蓬布全覆盖，防止水分蒸发。倒料时车辆保持正向停放，与摊铺机行走方向一致。车辆靠稳摊铺机后挂空档，按指挥人员的信号倾卸混合料。

2.6 摊铺

水稳施工机械配置1台胶轮压路机、2台振动压路机和2台摊铺机。另外配备1台小型号的振动压路机用于道路两边位置的碾压。水泥材料的性质特征会影响水稳层最终的强度，施工时注意时间限制，拌和完成后及时运输至现场进行摊铺，否则会让水泥丧失活性，降低结构强度。

水稳层摊铺的过程中采用单边、全断面形式，2台摊铺机并联，前后距离大概5~10 m，但是摊铺的过程中需要保持有4台自卸车等待卸料，摊铺施工见图1。

图1 水稳层摊铺施工

该工程的道路主线水稳层设计厚度为320 mm，摊铺分2层进行，每一次摊铺的厚度按照160 mm控制，松铺系数按照1.3预设，底基层的顶部标高采用钢丝线控制，摊铺机上采用横坡仪进行控制，2台摊铺机并联施工时，前面的摊铺机靠钢丝的一遍，使用纵坡传感器，沿着钢丝进行滑动，配合摊铺机上的横披仪控制摊铺的高程，后面1台摊铺机两边都伸出纵坡传感器，一侧以钢丝高程为准，另外一侧以铺筑完成基准面进行控制。摊铺前和摊铺过程中进行挂线高程复核，确保摊铺厚度和设计高程。

2.7 压实

混合料摊铺碾压完成后，在混合料的最佳含水率稍微比最佳含水率大一点时，用压路机进行碾压密实，对道路路基的全断面进行，碾压的方式由两侧往中间进行，超高路段则由内侧往外侧进行，碾压过程中压路机的横向重叠长度为1/2压轮长度。胶轮压路机按照重叠压轮长度的1/3控制。压路机碾压的行走速度控制在1.5~2.0 km/h。各摊铺现场工点应配备小型机械压实，用于边角部位压实。碾压过程中安排一个工人同步洒水，避免表面水分蒸发过快，保证混合料的表面始终湿润，碾压发生起皮、松散等现象时及时翻开重新碾压，碾压施工见图2。

图2 水稳层碾压施工

2.8 接缝处理

水稳施工时采用双机并联全断面施工，纵缝采用骑缝碾压方式。每日施工最后摊铺机从摊铺的末端离开，并且要安排工人对末端进行横缝整理。碾压结束后，用3 m直尺纵向靠量末端，人工沿横断面方向挖除不合格部分。

2.9 养生

混合料碾压完成后试验人员进行压实度检测，检测合格后进行洒水养生；养生时间保持7 d左右，同时养生过程中注意节能减排，可以采用养护薄膜或者土工布的形式进行，既可以提高养护性能，又可以节约洒水的次数；根据天气情况确定每天洒水的次数，原则为保持混合料表面湿润；养生的期间车辆不得行驶，由人工在另外一侧道路洒水养护。

3 施工技术要点分析

水稳摊铺时，一定要注意标高和厚度的控制，坚决不允许有薄层贴补现象出现，边角压路机压不到位的位置，采用小型振动夯机夯实，确保全断面的压实度；水稳双层连铺时，段落长度控制在150 m以内，第一层水稳待摊铺碾压完成后立即进行压实度的检测，合格后马上进行第二层的摊铺和碾压。混合料从拌合站出来，到第二层碾压完成，中间的间隔时间不得超过水泥的初凝时间；材料的来源必须进行考察，进场的骨料严格符合设计和规范的要求，才能保证混合料质量；混合料在拌和过程中，试验批准的配合比是指导性文件，拌和设备计量仪器必须精准；混合料的最佳含水量测试准确度对于道路的质量至关重要，影响混合料的压实度； 根据测量放样，严格控制摊铺的高程，保证摊铺的厚度、坡比和宽度；保证所施工的底基层表面平整、密实、无坑洼和明显离析现象；在施工过程中严格控制各项检测指标，指标参照《公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2017）》进行，检查内容见表2。

表2 水泥稳定碎石底基层实测项目

注：其中Δ为关键项目，其合格率不得低于90%，且检测值不得超过规定极值。

4 结束语

文章通过福建海西高速公路项目的施工，从施工工艺、流程和特点等多个方面对高速公路的水稳层施工进行了探讨研究，工程实际情况表明，施工过程中进行科学严谨的配合比掺量设计，控制材料的最佳含水量，碾压压实度控制等重点内容，是高速公路道路施工质量保证的重要因素，在公司或者其他的道路施工过程中，应予以重视，保障和提升道路的使用寿命。