磷石膏水泥稳定碎石基层施工技术及其应用

2021-06-24马超

运输经理世界 2021年34期

关键词：摊铺机石膏摊铺

马超

（中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司，湖北宜昌443000）

1 工程概况

龙泉镇柏临河大道二期工程，道路全长3.2km，按照双向4 车道进行设计，路面基层设计为磷石膏水泥稳定级配碎石。

2 原材料的要求

第一，磷石膏。磷石膏的质量应符合《磷石膏》（GB/T 23456—2018）规定，磷石膏在使用前应经过改性处理。第二，水泥。该工程所采用的水泥为普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5。第三，水。水采用普通饮用水即可。水中杂质过多，会对拌和物产生不利影响，因此需要事先对水质进行鉴定，合格后方可使用。第四，矿渣粉。采用S95 级矿渣粉。第五，细集料。细集料应洁净、干燥、无风化和杂质，且颗粒级配合理。第六，粗集料。采用质地坚硬、耐久、洁净的碎石，不应含有黏土块、有机物等。

3 混合料的配合比设计

对磷石膏、矿渣粉、水泥进行混合配比试验，制出基胶凝材料。另外，磷石膏占比≥40%、普通硅酸盐水泥占比≤6.5%。在试验室内，根据设计要求，选取不同水泥剂量的磷石膏水泥稳定级配碎石基层，对其进行7 天无侧限抗压强度试验，并综合考虑抗冲刷和抗裂性能以及经济性等方面的要求，最终确定上基层、下基层、底基层水泥剂量分别为5%、4%、3%，最佳含水量控制在7%。

4 混合料的摊铺与压实

4.1 测量放样

开工前按图纸及有关规定，复测线路及高程，核对及增设水准点，测量与绘制路线横断面。测量结果应记录并成形资料报监理工程师审查签字。在垫层中桩每10m 打桩挂钢线作为摊铺导向线，其中底基层摊铺导向点距中桩8.68m，中基层导向点距中桩8.38m，上基层导向点距中桩8.08m。沿导向线定好边桩，每隔10m 测定一点，控制高程和横坡度，根据松铺系数计算出松铺厚度，决定导向控制线的高度，挂好导向控制线，控制线的钢丝绳拉应力不小于800N。经计算，松铺系数为1.45，底基层摊铺厚度为26.1cm、中基层为29cm、上基层为29cm。

4.2 拌和与运输

采用集中厂拌和摊铺机摊铺工艺。在正式拌制混合料之前，应先调试所用设备，使混合料的级配组成和含水率都达到配合比设计要求。生产过程中，应按配合比设计确定的材料规格及数量进行拌和。

天气炎热或运距较远时，拌和磷石膏稳定层混合料时可适当增加含水率。根据工程量和运距，配备20辆混合料运输车。混合料运输车装料前，清除车厢内杂物，将车厢清理干净；混合料运输车装好料后，用篷布将厢体覆盖严密，到摊铺机前准备卸料时才可打开。

4.3 摊铺

用自卸汽车将拌和料运至施工现场。摊铺前应对下承层洒水，使其表面湿润。两侧均设基准线，控制高程。采用2 台摊铺机梯队摊铺的形式，摊铺机行进速度要均匀，中途不得变速，其速度要与拌和机拌和能力相适应，最大限度地保持匀速前进、摊铺不停顿、不间断。根据拌和产量及运输情况，确定摊铺速度为1m/min，夯锤和振动振级设定为5 级[1]。

摊铺时应注意以下几点：一是摊铺前，将每层表面清扫干净并洒水湿润；二是检查摊铺机各部分运转情况是否正常；三是摊铺机连续摊铺，摊铺速度控制在1m／min，摊铺机的螺旋器有三分之二埋入混合料中。

施工时设专门的人工小组跟在摊铺机后面，在现场质检人员的指导下，对摊铺带边缘局部缺料、表面明显不平整、局部混合料明显离析、摊铺机后有明显拖痕等情况及时进行修补。缺陷较严重时予以铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺重新摊铺。

4.4 碾压

碾压方案：采用静二振四碾压方案（见表1）。

表1 磷石膏水泥稳定碎石碾压方案

在碾压过程中，要严格注意以下几点：

第一，在摊铺、整平后，混合料施工中要严格控制含水率，不低于最佳含水率，也不宜高于最佳含水率1%。立即用压路机在全宽范围内进行碾压，碾压的方向与路中心平行。碾压时由低处往高处，依次连续均匀碾压，避免急转弯，碾压段落层次分明，一次碾压长度为70～80m。

第二，碾压时相邻碾压带宜重叠后轮的1/2 宽度。

第三，在第一遍初步稳压时，倒车后应原路返回，换挡位置应在已压好的路段上，换挡时要轻、平稳，压路机要先启动再开振动，先停止振动再停止行驶。

4.5 接缝处理

磷石膏水泥稳定碎石基层摊铺尽量不留纵缝，采用2 台摊铺机梯队作业时，对于出现的纵缝应及时进行人工处理，再进行一次碾压密实；若因其他原因不能对纵缝及时处理、碾压，应在先铺段预留一个轮宽的宽度，暂不碾压，在后续摊铺施工过程中跨缝压实[2]。

摊铺机摊铺混合料时，不宜中断。如因故中断时间超过2h，应设置横向接缝。

设置横向接缝时，摊铺机应驶离混合料末端。人工将末端含水量、高程、厚度、平整度合适的混合料修整整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同。方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m 长，其高度应稍高出方木高度，将混合料碾压密实。在重新开始摊铺混合料之前，将砂砾或碎石和方木除去，并将下承层顶面清扫干净。摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料。

如摊铺中断后未按上述方法处理横向接缝，且中断时间已超过合理时间范围，应将摊铺机附近及摊铺机下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料[3]。

接缝方式。每层接头采用垂直衔接，或用方木进行端头处理，或碾压后挂线直接挖除至标准断面，用三米直尺进行检验，以确认接头处理是否到位。同时为保证路基水稳层质量，上基层每隔50m 设置一条道路变形缝，切割机割横缝后(缝深5cm，缝宽8mm)沥青填缝料填缝，铺设25cm 宽抗裂贴。

磷石膏水泥稳定碎石基层与现状沥青路面搭接处应设置接缝衔接，衔接部位见下图1。

图1 与现状沥青路面搭接

4.6 养护和交通管制

磷石膏水泥稳定碎石基层碾压完成并经压实度检查合格后，应及时养护，气候炎热干燥时，应及时对稳定层面层进行补水。磷石膏水泥稳定碎石基层的养护期应不少于7 天，养护期可延长至上层结构开始施工的前2 天。养护期间可采用洒水、薄膜覆盖、土工布覆盖、草帘覆盖、洒铺乳化沥青等方式，需结合工程实际情况选择适宜的方式。

该工程采用薄膜覆盖养护方式。薄膜厚度不小于1mm，薄膜之间搭接完整，不留缝隙，薄膜覆盖后用砂土等材料呈网格状堆填，局部薄膜破损时及时更换。养护至上层结构层施工前的1～2 天，方可将薄膜掀开。在蒸发量较大的季节、地区或养护时间大于15 天的工程，可在养护过程中适当补水。

养护期间应封闭交通，除洒水车和小型通勤车辆外，严禁其他车辆通行。磷石膏水泥稳定碎石基层养护期间，小型车辆和洒水车的速度应小于40km/h。养护7 天后，因施工需要有重型货车通行时，应有专人指挥，按规定的车道行驶，且车速应不得大于30km/h。

在基层养护完成后，应立即喷洒透层沥青或做下封层，这样可以有效增加沥青面层与磷石膏水泥稳定碎石基层之间的黏结效果。

4.7 层间处理

在上层结构施工前，将下层养护用材料彻底清理干净；采用人工、小型清扫车及洒水冲刷等方式，将下层表面浮浆清理干净，松散、起砂等也应彻底清理干净，清理后立即封闭交通。也可采用两层连续摊铺（可有效改善层间结合状态、缩短养护周期及节约成本）的方式，但每层施工必须配备独立的摊铺和碾压设备，严禁同一套设备在两层间来回施工，下层结构出现问题时，上层应同时处理。

5 试验检测

施工过程中适时对厚度、宽度、平整度等指标进行检测，检测结果应符合《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20—2015）要求。该工程碾压结束后，及时对压实度指标进行了检测，检测均值达到98.8%，完全符合设计要求。养护结束后现场进行了弯沉试验和取芯检测，该工程回弹弯沉检测采用的是贝克梁法，每车道每20m 检测1 个点，检测结果符合设计要求；取芯芯样光滑、密实、完整，标样试件和芯样试件检测均符合要求。