公路交通改建工程水稳基层施工技术应用研究

况小安

摘要 文章基于对公路改建工程的水稳基层施工方法的探究，采用了案例分析法和文献总结法，结合某公路改建工程的实际情况，详细介绍了水稳基层的施工技術方法，并对质量控制措施与试验结果进行分析。研究结果表明：在公路改建工程中，水稳基层施工是一个重要环节，只有规范施工工艺、采取质量控制措施，才能提高水稳基层的质量。

关键词 公路改建；水稳基层；施工技术；质量控制

中图分类号 U418.8；U416.2文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）16-0165-03

0 引言

水稳基层指的是水泥稳定碎石层。它是使用水泥固结级配碎石，经摊铺、压实和养护形成。工程实践中，水稳基层的7 d无侧限抗压强度可达到1.5～4.0 MPa，强度、抗渗性和抗冻性均优于其他路基材料，表面坚实，是高级路面的理想基层材料[1]。《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）（以下简称《规范》）中指出：水泥稳定碎石属于中粒土，因含有水泥等胶凝材料，必须在水泥终凝前完成施工作业，一次性达到质量标准。这就要求施工单位科学开展施工组织，对人、机、料等资源要素进行合理配置，提供机械效率、加快施工进度，向着现代化施工方向发展。以下结合工程实践，探讨了水稳基层施工技术在公路改建工程中的应用，以供同业人员参考。

1 工程概况

某一级公路工程，建设起点主线桩号为K0+170，终点桩号为K32+700，全长32.53 km。项目所处地区属亚热带湿润季风气候区，年均气温为13～14 ℃，年均降水量为1 200～1 400 mm。公路设计为双向四车道，路基宽度整体式24.5 m，分离式12.25 m，行车道宽度为2×3.75 m，设计行车速度为80 km/h。随着当地经济社会的发展，现有交通条件无法满足实际需求，决定对该公路进行改扩建，采用双向六车道，使用水泥稳定碎石基层。其中底基层水泥稳定碎石的含量为3%，厚度为25 cm；基层水泥稳定碎石的含量为4%，厚度为20 cm。

2 水稳基层施工技术方法

该工程中，水稳基层施工工艺流程如下：施工准备→试验段施工→水泥稳定碎石材料拌和→运输→摊铺→碾压→接缝处理→质量验收。施工技术方法介绍如下：

2.1 施工准备

2.1.1 机械配置

（1）拌和设备。拌和设备具有5个料仓，每个料仓使用铁挡板隔开，产量达到750 t/h。在料仓前设置钢丝网，将粒径不满足要求的材料剔除，配置高精度称量仪器，对原材料进行精准计量。

（2）摊铺碾压设备。每个作业面使用2台摊铺机，两者联合摊铺作业，熨平板保持光滑平顺，机械振幅、振动频率保持一致。另在基层加宽路段，使用1台自动伸缩式的摊铺机。压路机分为振动式、轮胎式两类，振动式的吨位为40 t，轮胎式的吨位为30 t，每个作业面配置4台压路机。

（3）运输设备。水泥稳定碎石的运输采用15 t自卸车，车斗长度为5 m，每个作业面配置15辆。洒水车的载重为10 t，采用雾化洒水方式，每个作业面配置2辆。

2.1.2 材料要求

（1）水泥选择PO 42.5水泥，不能使用快凝水泥、早强水泥、受潮变质水泥。通过抽样检查，确定水泥强度、安定性等指标符合规范设计要求，且初凝时间＞3 h，终凝时间＞6 h。选定合适的水泥剂量，该剂量试件的平均抗压强度应满足式1要求：

（2）碎石由破碎机生产，要求材料干净，无泥块、杂物，最大粒径不超过31.5 mm，颗粒组成范围见表1。压碎值≤26%，针片状含量≤20%，有机质含量≤2%，液限＜28，塑性指数＜9。

（3）水选择干净饮用水，确定水源后按照《公路工程水质分析操作规程》（JTJ056—84）进行检测，确保检测结果满足规范要求[2]。

2.1.3 场地平整

水稳基层施工前，先对底基层进行处理。在路基泄水槽处预留开口，支设宽度为5 cm的钢模板，保持底基层湿润，然后培育路肩土以提高密实度指标，最后清理底基层表面的杂物，形成路拱用土工布覆盖并洒水养护7 d。

2.1.4 测量放线

（1）底基层养护时进行测量放线，直线段每间隔20 m设置一个混凝土桩，平曲线段间隔10 m。混凝土桩的长、宽、高分别是10 cm、10 cm、150 cm，用于指导后续施工作业。

（2）使用钢绞线控制基层施工高度，钢绞线的直径为3 mm，长度为300 m，挠度≤2 mm，张拉力≥1 kN。测量放线完成后复测精度，确保无误才能进行施工[3]。

2.2 施工技术要点

2.2.1 试验段施工

（1）公路基层正式施工前，选择200 m路段作为试验段，在监理工程师的监督下作业，严格执行施工方案。

（2）试验段施工中，观察并记录以下参数：混合料的级配、水泥用量、含水量，摊铺厚度和速度，碾压遍数和方式，压实度检测结果等。

（3）试验段施工完成开展质量验收，合格后编写《试验段施工总结报告》，经监理工程师确认后，可对基层正式施工。

2.2.2 拌和

（1）水泥稳定碎石在中心站集中拌制，要求配料准确、拌和均匀；含水量稍大于最佳值，以便运输至现场后的含水量不低于最佳值；不同粒径的碎石隔离分开堆放。

（2）根据配比要求，按照顺序投放原材料，拌和时间控制在60～90 s。每一盘混合料拌和后进行筛分试验，随机选择筛分样本，选取样本的总长度≥100 cm，筛分试验检测合格，才能运输至现场[4]。

（3）水泥稳定碎石混合料的拌和，由专人进行监督，确保生产过程顺利完成，满足混合料持续供应的要求。值得注意的是，出料时使用活门料斗，不能自由跌落，否则会干扰混合料的性能指标。

2.2.3 运输

（1）使用自卸汽车运输混合料。装料前对料斗内部进行清理，不能存在杂物和积水；装料时车辆分三次移动，分别在车廂的前部、中部、后部装料，避免混合料离析。

（2）运输过程尽量保持匀速行驶，由中心站出具发料单，发料单中明确出料时间、数量、质量等信息，方便现场人员核对。

（3）自卸车将混合料运输至现场，在摊铺机前方20～30 cm处停下，收料人员核对出料单无误后，由专人指挥卸料。

2.2.4 摊铺

（1）混合料摊铺由2台摊铺机协同作业，前后距离按照3～5 m控制，搭接宽度按照10～20 cm控制。摊铺过程中，2台摊铺机的行进速度、振幅、振动频率等保持一致，其中行进速度按照1.6～1.8 m/min控制。

（2）摊铺过程中需要控制高程，前方摊铺机根据钢绞线、路中间导梁进行控制，后方摊铺机根据钢绞线、路中间滑靴进行控制。

（3）摊铺作业一次性完成，如遇到紧急情况中断作业时间超过2 h，需对接缝进行处理。为保证摊铺连续性，等待卸料的自卸车应≥3辆。

（4）布料器要进入混合料深度的2/3，减少离心问题发生。针对局部不宜使用机械摊铺的部位，可辅助采用人工摊铺作业，采用挂线法控制高程，由测量人员协助监测摊铺厚度，保证整体摊铺质量。

2.2.5 碾压

（1）混合料摊铺完成，随即开展碾压作业，如图1所示。碾压从低处开始，向高处推进，碾压方式是先稳压、再振压、最后静压，直到基层表面平整。

（2）碾压作业由振动式、轮胎式压路机配合完成，第1遍、第2遍碾压速度为1.6 km/h，之后调整为2.0 km/h，每段碾压长度为100 m，重叠宽度按照压路机轮宽的50%控制[5]。

（3）碾压过程中，水稳基层表面保持湿润状态，碾压作业时间控制在60 min内。若发现基层表面出现松软、弹簧等问题，及时上报技术人员，采用针对性处理方案。

（4）碾压完成检测压实度指标，不满足要求的进行补压。

2.2.6 接缝处理

（1）混合料摊铺过程中，作业中断时间超过2 h、每日施工结束时，均要设置横向接缝。利用6 m直尺在混合料端部划出分割线，去除平整度不合格的粒料并清理干净。值得注意的是，横向接缝与路中心垂直，底基层接缝与基层接缝要错开，间距≥100 cm。

（2）恢复摊铺作业时，使用水泥浆涂刷接缝部位，然后继续摊铺混合料，从旧段向新段进行碾压，直至横向接缝碾压密实。

3 质量控制措施与试验结果

3.1 质量控制措施

（1）基层性能控制。水稳基层除了控制表面质量，还要控制其性能，包括平整度、压实度、水泥剂量、基层含水量、厚度、高程等指标。其中，平整度、压实度、基层含水量利用样品测试得到，水泥剂量采用滴定实验确定，厚度、高程现场测量确定。某个指标检测不合格，及时整改直至合格。

（2）裂缝控制。为避免水稳基层出现裂缝，可采取以下措施：控制细集料用量，降低细集料的含泥量，将混合料的含水率控制在合理范围内。优化施工工序，碾压完成后及时养护，确保基层表面处于湿润状态。检测底基层有无裂缝，可灌入乳化沥青处理，处理后铺设纤维网，再进行基层施工。

（3）防水控制。施工过程中，受到阳光、雨水等环境因素的影响，水稳基层容易出现质量问题，必须进行防水控制。该工程中，根据现场实际情况设置浆砌边沟、排水沟和截水沟，其中排水沟的线形要平顺，尽可能采用直线形，转弯处做成弧形。沟槽开挖接近尾声时，做好管道基础准备，摊铺碎石和浇筑混凝土基础，防止沟底土基暴露时间过长造成不必要的损害。模板支设如图2所示。

（4）严格质量验收。施工期间，纵向形成主管领导—职能部门—质检员的三级管理系统，横向形成路面—路基—管线的分部分项管理网络。水稳基层施工完成后，按照表2进行质量验收。

3.2 试验结果

因该公路属于改扩建工程，局部存在新旧基层拼接情况，为了进一步分析搭接质量效果，通过取芯试验、直剪试验进行评价。

3.2.1 取芯试验

水稳基层养护7 d后，在新旧基层拼接部位跨缝取芯，芯样直径为15 cm，确保包含旧路基层和新铺基层。取芯时，每200 m设置1点，1点取芯1个，试验结果显示芯样完整，试件表面无松散、断裂现象，符合设计要求。

3.2.2 直剪试验

芯样取出后，将两端切割平整，长度控制在6～18 cm，置于50～60 ℃的保温箱中，保温时间6 h。取出芯样后放在试槽内，开启加载系统将加载速度设置为1 mm/min，当压头与芯样接触后，记录位移、剪力值，计算剪切强度：

4 结语

综上所述，水泥稳定碎石基层具有良好的强度、抗渗性和抗冻性指标，可用作一级公路的基层材料。该文结合公路改建工程案例，从施工准备开始、到质量验收为止，总结了各环节的施工技术方法；通过取芯试验、直剪试验证实新旧基层拼接部位满足质量要求。在未来施工中应注意：对水稳基层材料、拌和过程加强控制，现场施工中优化工艺流程，保证一次摊铺作业完成，才能提高水稳基层的施工质量，为后续道路的运行维护工作打下坚实基础。

参考文献

[1]郑立瑞. 公路施工中水稳基层裂缝防治技术要点[J]. 黑龙江交通科技， 2023（7）： 33-35.

[2]孙建龙. 高速公路水稳基层双机两层连铺和透层养生的施工方法分析[J]. 运输经理世界， 2023（8）： 35-37.

[3]李广才. 路面水稳基层大宽度大厚度施工技术试验研究[J]. 四川水泥， 2023（1）： 271-273.

[4]姚瑞. 公路工程水稳基层施工技术及质量控制要点[J]. 运输经理世界， 2022（31）： 7-9.

[5]郭斌. 水泥稳定碎石施工技术在公路施工中的应用[J]. 江西建材， 2022（9）： 339-341.