浅谈道路工程中水稳层施工技术

2023-01-12卢福元杨国望

建筑与装饰 2022年15期

卢福元杨国望

1. 黑龙江远征路桥工程监理咨询有限责任公司黑龙江哈尔滨 150086；

2. 黑龙江省嘉和市政工程有限公司黑龙江哈尔滨 150000

引言

针对路面水稳层施工技术中的相关问题进行研究，分析了水稳层施工工艺要点；然后对水稳层施工技术要点进行深入研究,主要包括混合料摊铺、混合料压实、后期养生等内容。研究表明，经过水稳层施工后的路面结构稳定、耐久度高、稳定可靠，可在同类工程中推广应用。

1 水稳层施工工艺

1.1 水稳层混合料搅拌施工要点

在拌和水稳层时需在搅拌站拌和，并且配备专业的实验工程师，对其进行多次实验，调配好最优的配合比例，且控制好材料。做好的水稳层材料，不宜存放应直接装进运输车车斗内拉走。因为在做实验时与施工现场的条件不同，所以在现场实际施工时水泥的剂量应多放入0.5%左右，确保水稳层的强度。在制作水稳层应注意拌和之前，首先要由实验人员测算出碎石材料的含水量，用于控制好后期拌和时统计加水量的问题。混合料的含水量控制略大于最佳值1%左右，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳值。计量采用电子配料系统以保证准确配料。拌和后的混合料应色泽一致，颗料分布均匀，在预定堆料的下承层上洒水湿润，用自卸汽车运输，对现场水泥稳定碎石进行灰剂量、含水量测定，对配合比及时进行监测控制。卸入运输车辆时设专人对混合料的质量进行检查，保证配料准确，混合料含水量适中。当发现质量不稳定时，及时找出原因进行调整。

1.2 水稳层摊铺和整型

根据混合料的特点、理论干密度、试验路段的经验计算混合料的松铺厚度。混合料需要均匀地摊铺在规定的宽度上，表面要求平整，并有规定的路拱。施工采用两台摊铺机前后作业梯队施工，摊铺机拼装宽度为7.5m，采用钢丝绳控制摊铺厚度和高程。摊铺时保持摊铺机前有2～3辆送料车，确保摊铺均匀性和连贯性，及时检查摊铺厚度。摊铺中螺旋布料器应均衡的向两侧供料，螺旋布料器的料置略高于螺旋布料器2/3为度，使摊铺时在全宽范围保持一致，避免摊铺时出现离析现象。设专人检查厚度及平整度，发现局部离析、托痕及其他问题应及时处理；中途不得随意变速和停机。凡摊铺不到位的地方需进行人工摊铺整平。

摊铺时混合料的含水量要高于最佳含水量0.5%～1.0%，以补偿摊铺及碾压过程中的水分损失。对局部机械无法施工的区域由人工进行摊铺。人工摊铺区域同样严格控制其相关技术指标。用人工进行整形时，用锹和耙先将混合料摊平，用路拱板进行初步整形。初压1～2遍后，根据实测的松铺系数，确定纵横断面的标高，并设置标记和挂线。利用锹耙按线整形，再用路拱板校正成型。摊铺完成，由人工对边缘进行检查和修理。对宽度和厚度过大的区域要对可利用的材料进行回收，对宽度不足或厚度太薄的区域要采用相同的材料进行修补，且要快速完成，以便在水泥初凝之前对基层进行压实[1]。

1.3 水稳层碾压

混合料整型后立即用振动压路机进行碾压。先进行2～3遍静力碾压，继而用振动压路机复压，再用轮胎碾压实成型，第一层与第二层的碾压方法均相同。碾压时直线段由两侧路肩开始向路中心进行碾压，曲线超高段由路中心往两侧进行碾压，后轮重叠1/2轮宽；后轮必须超过两段的接缝处。总碾压遍数为6～9遍（试验确定），且表面无明显轮迹。路面两侧应多压2～3遍。碾压需达到按重型击实试验法要求压实度的98%。压路机碾压时间应在水稳层初凝之前结束，一般不应超过2h。特别在施工第二层时，第一层的长度不宜过长，否则将会影响到第二层的施工，第二层应在第一层未初凝前进行。施工过程中因故中断超过初凝时间，应设置横向接缝。措施如下：把尾端混合料人工处理齐平，压路机进行碾压密实。需要连续向前摊铺混合料前，将尾端压实的斜坡段，横断面齐平人工凿除干净。洒水湿润后，摊铺机再连续向前摊铺，人工将接头混合料处理好，再安排压路机碾压顺适。压路机碾压过程中，倒车换挡要平顺，不能拉动基层，在第一遍初步稳压时，倒车时尽量原路返回，换挡位置必须在已压好的段落上，在未碾压的一头换挡时位置应错开，形成阶梯状，不能齐头，以保证平整度满足要求。每段施工时，应按规定检测相关项目指标，满足设计及规范要求后方能继续摊铺。

1.4 接缝处理

混合料摊铺时，连续作业不中断，施工中尽可能减少横缝的发生，在终凝前能进行处理的，按翻松一部分共同找平碾压的方法处理，如因故中断2h以上，则设横缝，每天收工之后第二天开工的接头断面设置横缝。横缝与车道中心线垂直设置，其设置方法:紧靠混合料放两根方木，方木的高度与混合料的高程相同，整平紧靠方木的混合料并碾压密实。方木轴线与路的中心线垂直，一面与施工段紧贴成垂直面，另一面用碎石筑成3m（长度）以上厚度逐渐趋于零的斜坡，便于压实机械的上下及方木的稳定。整平的混合料应较方木高出约5cm，以利碾实后形成一个平顺的接缝，最后接缝应修整平顺。在重新开始摊铺混合料之前，将砂砾石或碎石和方木撤除，并将作业面顶面清除干净。摊铺机返回已压实层的末端,重新开始摊铺。为消除纵缝，采用两台摊铺机双机联合摊铺作业，两台摊铺机前后相距10～15m同时进行，前一幅施工时，靠中央一侧用方木做支撑，其高度与混合料厚度相同，待摊铺另一幅之前，拆除木支撑。如摊铺前一幅时未设置木支撑，需在边缘处留40～50cm不碾压，待下一幅摊铺到位后进行搭接整平碾压，必要时利用人工刮平或补料，再进行整平碾压。如拌和机械或其他机械必须到已压成的基层上调头，要采取措施保护调头作业段，在准备用于调头的约8～10m长的段落上先覆盖一张厚塑料布或油毛毡纸，然后铺上约10cm厚的砂。完成后，用人工除去砂，并收起塑料布。

1.5 水稳层后期养护处理措施

每一段碾压完成后并经压实度检查合格，立即养护；养护时间不少于7d。养护方法采取覆盖麻袋并用洒水车洒水的方法。在整个养护期间始终保持麻袋及基层表面湿润，养护期终了拆除麻袋。养护期间，原则上应封闭交通或禁止重型汽车通行，部分路段不能封闭的，经监理工程师批准后，要将车速限制在20km/h以下，而在雨天或雨后初晴期间应严禁任何车辆通行,避免泥土污染。养护期间若出现病害，及时挖补，挖补压实厚度不小于10cm，禁止采用薄层“贴补”的休整方法。为确保路面结构耐久性，除须配置一台洒水车外还必须有足够人员专门负责初期养护，全天候地实行交通管制和养护路段巡查工作。

2 道路工程水稳层施工要点

2.1 原材料的质量控制

从以往水稳层施工作业实际情况来看，原材料质量对整个施工作业有较大影响，在具体进行施工的过程当中，应当注意加强对原材料质量的控制。首先要提前考察料源。严格控制碎石的级配，最好能定料源（山场）、定破碎机筛孔尺寸，以保证原材料的稳定性。从材料石质、加工设备、生产规模、供料能力、运输方式等全面考察，了解料场加工设备配备情况，生产能力是否满足备料计划；从料源取样带回做各项质量检测指标。合格后，确定意向料源。若发现劣质材料，将禁止原材料进入施工现场。材料进场后也应注意对方问题，堆料仓各种规格材料分开堆放，不窜仓，上料仓隔板高度不少于50cm，不窜仓。每日施工结束后，实际水稳混合料生产总量与水泥用量进行校核。水泥选用初凝时间大于3h、终凝时间大于6h且小于10h的32.5或42.5的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥严禁使用。水泥品牌的选用应考虑其质量稳定性、生产数量、运距等各种因素。水泥每次进场前应有出厂合格证与生产日期，复验合格方可使用。每200t应对水泥的凝结时间、标号进行抽检。水泥贮存期超过3个月或受潮，应进行性能试验，合格后方可使用。采用1%的粉煤灰替代水泥以降低结构层的收缩性[2]。

2.2 施工现场质量控制

严格做好技术交底,没有技术交底的项目不得开工。坚持旁站制度，技术员、质检员、试验人员必须跟班作业，工程关键部位，实行“三班制”施工的项目必须有质检工程师守候现场。工程技术人员跟班作业，随时解决施工中的技术难题。

运送混合料的车辆应采用大吨位的自卸车，以保证拌和摊铺的连续性和均匀性。运送混合料的车辆应配备覆盖混合料的帆布或彩条布，严禁混合料暴晒。接料时车辆应前后移动，避免混合料产生离析。在碾压施工过程中严格控制压路机行驶速度及碾压遍数，确保水稳层压实度。所有压路机所碾压不到的部位，采用打夯机进行夯实，并达到规定压实度。拌和好的混合料应尽快摊铺，做到自第一次加水至完成压实的时间不得超过2h，并不小于终凝时间。任何未经压实或部分压实的混合料被雨淋湿的部分，均清除更换。每一工序完工后，应对施工场地进行清理，以免残留物质对下道工序产生质量影响。

3 水泥稳定碎石冬季施工措施

其实冬季与夏季施工本质上没有多大的区别，最大的问题就是两者在温度上有着根本上的差距。因此在水泥稳定碎石成型过程中会发生各种复杂的物理化学反应，由于温度会使一些物理化学反应速度变慢甚至变异。所以冬季施工时比较烦琐，而且施工速度比较慢。所以，冬季施工我们主要的两个问题就是如何能够在保证混合料强度的同时顺利地完成施工，还有后期如何保护好混合料的耐久性。对于水泥稳定碎石基层冬季施工一般情况可以采取以下三种措施：一是覆盖保温；二是添加早强剂，并及时碾压；三是混合料配合比中增加水泥用量。

3.1 覆盖保温

水泥稳定碎石铺压后在其表面及时覆盖黑色塑料布，在塑料布上覆盖草苫，以达到保温效果。

3.2 添加早强剂

水泥稳定碎石其实与混凝土添加早强剂的道理一样。在拌和水泥稳定碎石时，会放出热量，致使混合料的温度逐渐升高，当运送至施工现场进行摊铺碾压过程中，因为大气温度比较低，造成的温差较大，混合料的温度也相对下降较快，水泥稳定碎石强度的形成需要一定时间，在这一定时间内如何保证水泥稳定碎石形成一定的强度，除了可以做保温养生之外，我们还可以加速水泥稳定碎石的强度，利用好水泥水化产生的热量。可以在混合料中适当加入早强剂，施工组织紧密，尽早完成摊铺碾压工作，使混合料尽早形成强度[3]。

3.3 增加水泥用量

在水泥稳定碎石施工养护过程中，温度会有高低交替的作用，早晚温差较大，这就势必造成水泥稳定碎石强度形成中受到损失。所以水泥就要采用比平时较大的量，增加1.0%～1.5%最为合适。另一方面在水泥反应过程中要放出一些热量，水泥含量越高，放出的热量也越多，降低水泥标号，且增加水泥用量与水泥水化的热量，便于水泥稳定碎石冬季施工的温度提高。由于在施工过程中，天气气温降低，混合料的水分流失变慢，最终强度也成型较慢。

4 水泥稳定基层产生裂缝的原因分析

水泥稳定基层出现裂缝的主要原因是水泥稳定基层的混合料水分蒸发过快和水泥固化产生的细微开裂现象，然后向深处与周围逐渐扩散，最后导致贯穿整个基层。裂缝的宽度因环境及各方面因素而定，但是裂缝产生的同时一定会破坏基层的整体受力状态，而且裂缝的进一步发展会产生反射裂缝，使路面面层也相应产生裂缝或断板。为了防止产生裂缝，我们可以采取以下措施：一是使用同一厂家的水泥；二是减少细集料的含量；三是控制含水量。