市政道路工程水稳层施工质量控制

2023-01-09时永涛

大众标准化 2022年24期

时永涛

（山东华邦建设集团有限公司，山东潍坊 262500）

1 工程概况

某市政路桥工程施工前试验段长度为300 m，该道路是城市主干道，原路面宽度24.5 m，经过拓宽后为33 m。该路桥工程表层为改性沥青材料，底层为水泥稳定碎石混合料，厚度时17 cm，主要作为承重层。该工程施工中以当地的天气、地质条件等环境为基础，进行试验段施工，在确认试验段合格后方开展大范围水稳层施工。

2 水稳层施工技术

2.1 铺筑前准备

第一，正式施工前检查验收级配碎石垫层施工质量，对其压实度、宽度、厚度、平整度、弯沉值等性能尽心检查，在满足设计文件要求后方可进行试验段施工。第二，提前安排好混合料的生产、运输、铺筑、碾压等活动，并且在2 h内尽快完成施工作业，避免混合料出现凝结的问题。第三，清理干净基层表面，不存在杂物、积水后方可摊铺混合料，同时要将基层断面位置处理干净，确保整个施工路段干净整洁。第四，提前用钢板充分全面地覆盖雨水、污水检查井口，然后摊铺混合料，最后对井口四周集料碾压密实度进行检查。第五，测量。按照设计图纸要求进行测量放线，基层边缘向外延伸30 cm，直线部分间隔为10 m、曲线段间隔为5 m设置基准桩，将其固定在土体中。在测量放线后还要由专业的技术人员复测，确认达标后进入到下一个施工环节。

2.2 混合料拌和及运输

在搅拌混合料之前先要对搅拌所用设备性能、使用情况进行检查，确保搅拌工作连续完成，按照设计要求控制混合料级配和含水量。当原料颗粒级配发生波动应当适当调试确保其搅拌质量。技术人员在搅拌过程中测量料仓生产情况，明确其含水量是否达标，同时对搅拌过程中、输送过程中混合料中水分损失情况加强考虑，完成混合料配比的科学调整，提高混合料质量水平。

2.3 摊铺、整形

第一，该工程选用摊铺机型号为ABG8820型（图1），此类摊铺机最大摊铺宽度9 m，可以自动完成摊铺调平。

图1 8820型摊铺机

第二，用洒水车洒水处理垫层表面，在保证垫层表面湿润的同时避免出现积水，确认湿润度合格后方可进行摊铺作业。

第三，由专业的人员操作摊铺机并且现场测量人员加强测量摊铺的平整度。操作人员对摊铺速度、混合料搅拌速度进行合理控制，尽量低速匀速行驶，保证设备摊铺连续。在摊铺阶段运输车辆司机注意避免碰撞摊铺机械设备，保证摊铺设备分料器在工作状态，摊铺过程中将横向接缝数量尽量减少，按照规范要求做好横向接缝和纵向接缝的处理，加强摊铺机传感器、高度控制钢丝、摊铺面平整度测量检查。

第四，离析问题是水泥稳定碎石基层施工中常见的一种现象，为避免出现这种情况，应均匀地搅拌集料，同时按照从下到上的顺序严格控制取料。混合料装车时注意要保证漏斗处于工作状态避免空载，匀速转动布料器，按照不低于槽高度2/3的标准控制料槽内混合料的高度。在摊铺中，由专人对摊铺过程中水稳层是否出现离析现象进行检查，如果发现及时将局部离析材料铲除并且用质量达标的混合料重新填平。

2.4 碾压

第一，碾压按照三个阶段完成，分别为初压、复压和终压。在初压时，压实作业使用双钢轮压路机静压，此阶段严禁振动碾压。在静压2~3遍后检查是否达到标准范围，在检查无误后采用振动压路机进行复压。复压阶段先轻振动压实一遍，然后进行三遍强振动碾压，之后用胶轮压路机碾压。在复压后同样需要检查压实效果。中压阶段重点是收光、消除轮迹，使用胶轮压路机进行碾压。老式振动压路机在压实过程中滚筒中的振动轴形成激振力会道东滚轮完成振动压实，振动作用力大小主要取决于激振力大小和方向，如下式为水平方向激振力公式。

其中：

F0——激振力；

m——偏心块偏心质量；

e——偏心距；

ω——振动轴偏心块角速度。

在运转时，两根振动轴反向旋转。

如下式为垂直方向激振力：

通过式（2）可知，振动压路机的垂直激振力大小呈现正弦曲线的形式，激振力和周期二次方呈现正比的关系，换言之，增大周期后激振力也会随之增加，在增加激振力的情况下可以提高压路机振动的频率，压路机也会有着更高的作业效率。垂直振动激振器是垂直振动压路机内的主要装置，在水稳路基压实过程中，从垂直方向利用激振器碾压混合料，同时会抵消水平方向激振力，但是可以叠加垂直方向的激振力，达到压实混合料、提高混合料密实度的效果。“圆振动”压路技术可能会引发混合料松动的问题，上述振动技术有效解决了这些问题，实现水稳层压实质量和碾压效率的提升。当前压实效果好、效率高的常用振动压路机为双杠垂直振动压路机。

第二，明确压实顺序，按照从两侧到中间的方向进行水稳定层的碾压，曲线段可以按照从内测向外侧的顺序进行压实，按照不低于1/3的轮胎宽度控制压路机单趟碾压重叠宽度，压路机后轮应当在两端水稳层接缝部位之外，该工程按照1.5~1.7 km/h的速度控制碾压速度，并且在原基础上多碾压了边部位置2~3遍，从而保证边部压实度。

第三，在碾压过程中保持匀速、连续行驶，避免压路机急刹车、掉头，以免威胁到水稳层表面的碾压效果和外观质量。

第四，在炎热的季节施工时水稳层水分蒸发过快会影响压实效果，为此，应当及时洒水，但是注意控制水量，避免过湿。

第五，如果压实过程中发现存在质量问题，比如弹簧土、松散土等，应当挖出此部分混合料重新摊铺，然后再进行碾压，从而确保水稳层路基施工质量。

第六，水稳层施工时应封闭交通避免无关车辆通行。

2.5 接缝处理

在摊铺水稳层混合料过程中可能遇到突发情况或者路桥衔接部位不得不暂停施工，此时要做好横向接缝的合理设置，在下次摊铺前保证便捷地处理横缝。在设置施工缝时重点注意如下要点：第一，摊铺前一天施工人员应平整处理摊铺的尾端混合料，将两根方木设置在混合料的外侧，对齐方木顶面与混合料的顶面。第二，用碎石回填方木外侧，按照不超过3 m控制回填长度，厚度应当在方木高度之上，然后完成碾压。第三，施工人员在第二次摊铺混合料之前外运方木和回填碎石，清理干净作业面。第四，从水稳层尾端开始进行混合料的重新摊铺。第五，在道路水稳层施工中通常坚持连续作业原则，如果需要停止超过2h以上的时间那么需要做好横缝的设置，并且产出已经完成摊铺但是压实不达标的混合料，在完成摊铺压实的合格部分水稳层的尾端设置开挖断面，开挖断面影响垂直于道路中心线，在已经碾压合格的路面上放置摊铺机，用方木铺垫在摊铺机下方，结合实际情况进行模板高度控制，然后进行混合料摊铺，按照横向移动方式进行碾压。第六，由专门的技术人员处理新旧路面衔接部位，用水泥浆均匀地处理连接部位并且平整处理接缝部位。

图2 水稳层接缝处理

3 水稳层施工质量控制

3.1 材料管控

胶凝材料、骨料、灰浆料是组成水稳层的主要材料，在水稳层原材料质量控制时重点做好如下管理要点：第一，合理选择材料。首先，合理选择碎石材料，该工程选用颗粒直径在31 mm以内的人工级配碎石，按照≤30%的标准控制其压碎值，按照不超过2%的标准控制有机物含量，按照规范要求筛选材料后对材料质量情况进行客观地评价。其次，水泥材料。选择水泥标号时应考虑水泥的各种参数，通过检测确认水泥是否达到市政道路水稳碎石施工相关要求，避免使用结块、变质的材料。最后，水的选择。水作为混合料搅拌的必要物质，同样影响着混合料质量，通常可以选择市政用水，注意严禁使用受污染的水体，为保证用水达标，可以通过水质检测确认其是否达到规定要求。第二，严格选择并且验收材料。由专业的质检人员抽样检测材料质量，按照国家标准中的规定进行材料检测，一旦出现性能参数不达标的情况及时和材料采购部门联系。第三，分类存放验收合格的材料，由专人保管材料，并且落实领料制度。在保存阶段，针对材料性能分别存放，避免丢失、损坏。库管人员坚持先入先出原则，以免材料长期堆放发生浪费的情况。第四，配合比试验。通过配比试验可以明确水稳层所用混合料的最佳配比，为此，在施工前由试验室按照标准规范进行混合料配比试验，严格验收审查其性能，确保市政道路水稳层施工质量。

3.2 综合使用多种设备碾压

为了能够按照规定压实度、计划时间压实路基，施工团队可以综合应用多类型机械设备，对平面碾压、高低差复压进行严格控制。比如施工单位可以利用具有较大滚轮的高性能静压路机进行碾压，此类压路机接触地面面积较大，压实过程中分散土层受力情况，降低路基承受压力，实现压力的均匀传递，让路基填料密度增大。压实过程中还要根据填土厚度、密度、材料强度进行碾压速度、频率的控制。经过碾压后，路基压实度达到指标要求。

施工方应当加强路基压实技术要点把控，当压实度和目标值接近时，做好压实频率的调整。不同填料材质有较大差异，比如填料如果密度偏低，在碾压中选用的设备强度较大，压实过程中填料颗粒位移范围小，材料本身会将压路机的大部分压力吸收，导致改变压实度，增加压实难度，降低压实效果。此时，施工方可以加强新技术、新材料的应用，使用新方法或者新工艺进行压实，按照线两侧、后中间的顺序进行碾压。在土体基本稳定后，路基压实换用轻型震动压路机。碾压的次数可以根据实际情况确定，最终目的是保证碾压质量。

3.3 加大水稳层检测与计量工作力度

为提高水稳层施工质量施工单位可以加大检测计量力度，重点注意如下三点：第一，加强检测水稳层混合料含水量，确保其湿润度在合理范围，在炎热的季节可以适当增加撒水量，但是避免积水、过湿。第二，加强水泥用量的检测。第三，加大水稳层压实度检测。

通过加强检测计量，可以将水稳层施工质量水平显著提升，进而将水稳层安全性提高。在检测水稳层过程中，应当科学处理计量数据，选择精确的检测设备，保证检测结果准确性。

3.4 养护环节控制

在完成碾压后及时进行水稳层养护。第一，用塑料薄膜或者土工布覆盖在表层并且定期洒水避免水分散失过快。在开展为期一周以上的养护后，检查水稳层质量情况。第二，养护阶段禁止通行、堆放杂物，由专门的养护人员进行现场监管。第三，遇到大风大雨等天气及时用厚草垫覆盖避免路面受损发生麻面、孔洞问题。第四，及时补水，避免水稳层缺水发生裂缝问题。