吴辉本，韩 烨，蔡长松，吴立强，张正超，闫翔鹏

（1.滨州市公路事业发展中心，山东 滨州 256600；2.山东省交通科学研究院，山东 济南 250031）

引言

公路路面基层是路面和路基的“连接带”，主要用来将路面在荷载作用下受到的不均匀受力化为均布力作用于路基，其施工质量直接影响道路寿命和驾驶舒适性，因此，对其施工质量的控制就显得十分重要［1］。大厚度水泥稳定碎石基层采用超厚宽幅一次摊铺技术，单层施工厚度超过20 cm，提高了基层连接性，避免了以往底基层两薄层受力的弊端，加快了施工速度，其应用越来越广泛［2］。但是由于此技术的应用尚在发展初期，施工过程中难免出现各种问题，影响施工工期和质量，所以规范其施工工艺，加强管理水平，才能充分发挥大厚度水泥稳定基层的优势。

1 大厚度水泥稳定碎石施工

1.1 机械设备选择

施工机械设备的选择需考虑相应工程的工程量及施工能力，大厚度水泥稳定碎石施工单位时间内需要的混合料是常规施工方式的近两倍，需选择与摊铺能力想匹配的拌和设备。摊铺机的摊铺宽度及摊铺厚度需与选择的施工参数相匹配。表1 给出了一套施工机具组合示例。

表1 大厚度水泥稳定碎石施工机具组合

1.1.1 拌和设备

采用宽幅大厚度整体施工工艺时，必须至少配置2 台产量不小于600 t/h 的同型号拌和机，并与实际摊铺能力相匹配。采用普通双卧轴拌和机时，拌缸总长度不小于5 m，宜采用两级拌和工艺。为提高混合料拌和机均匀性，可采用间歇式拌和、振动拌和及顺序拌和等新拌和生产工艺。选用前，应提前进行相关试验，验证相关技术工艺参数及材料适用性。

1.1.2 摊铺设备

应选用具备夯锤振捣及防离析功能的大型摊铺机。摊铺机伸缩位置应同固定位置具有相同的摊铺效果。摊铺机应满足摊铺宽度、厚度和平整度的要求。松铺厚度不大于摊铺机最大摊铺厚度的90%。

1.1.3 压实设备

压路机的数量配置，要根据摊铺宽度、厚度，同时要与拌和机和摊铺机的生产能力相匹配，以保证施工的连续性。压路机的自重和激振力应满足压实厚度要求。当压实厚度大于20 cm 时，应至少配备2 台26 t 以上的单钢轮压路机。当压实厚度大于25 cm 时，应至少配备2 台32 t 以上的单钢轮压路机。单钢轮压路机应实现全液压控制，无级变速，激振力、振频和振幅可调，以满足不同压实厚度。轮胎式压路机应工作重量可调，实现无级变速，全液压操纵，轮胎式接地比压不宜小于500 kPa。

1.2 施工工艺

大厚度水泥稳定碎石施工流程与传统薄层水泥稳定碎石基层施工并无大的差异，施工流程：下承层准备→检测放样→混合料拌和运输→摊铺→碾压→接缝处理→试验检测→养生→芯样检测。

2 施工过程中的常见问题

大厚度水泥稳定碎石施工工艺增加了单位面积上一次施工所用的水泥稳定碎石材料的用量，导致在施工过程中纵横向范围内混合料的均匀性更难控制［3］，施工厚度的增加给对摊铺及压实过程提出了更高的标准。

2.1 原材料选择不匹配

大厚度水泥稳定碎石的原材料要求碎石具备极高的硬度和耐久度，最好来源于破碎的石灰岩和砂岩，且应具备一定棱角；水泥应含有较多稳定性好的硅酸盐，而相较含有较少的铝酸盐。实际工程中如对水泥和碎石的质量把控不严，便会较易产生收缩裂缝而影响公路寿命。

2.2 混合料拌和离析

含水量对大厚度水泥稳定碎石自身稳定性影响极大，如搅拌不均匀，混合料便会从水泥中吸收水分，使水泥产生水化、水解差异，从而影响混合料质量，使基层整体质量下降［4］；严重的会使粗集料从砂浆中脱离，造成离析。

2.3 摊铺离析

大厚度水泥稳定碎石对摊铺要求较高，不但需要配备专门的摊铺机器，还需针对性调整摊铺工艺，若摊铺机械选择不当、参数设置不合理，会使摊铺厚度达不到设计要求或摊铺不均匀；在摊铺过程中，若料斗中间集料中的粗骨料比两侧先输送摊铺，会产生横向离析；若螺旋布料器旋转速度过快，会产生纵向离析。

2.4 压实离析

碾压是施工过程中最关键的工序，若选择不当的方案和工艺，会导致压实度不足和不充分，从而影响基层质量［7］。同时应采取相应技术手段，保证碾压的均匀程度。

3 施工控制方法及改进措施

3.1 混合料设计

大厚度水泥稳定碎石混合料采用骨架密实型级配型的级配范围，尽量减少0.075 mm 通过率，使混合料具有较好的嵌挤结构，在强度满足要求的前提下，具有最佳的抗裂能力［6-7］。控制水泥稳定碎石混合料的最大粒径为31.5 mm，公称最大粒径为 26.5 mm，以减少离析［5］。

3.2 离析控制措施

（1）拌和时集料出现离析情况。控制方法为对拌合站关键部件进行抗离析处理，包括：延长搅拌轴长度至2.5 m；出料口加装“井”字格架以及防止集料高位抛掷离析的挡板，并可根据摊铺厚度及材料调整反向叶片数量和角度。（2）摊铺时摊铺机右侧找平顶上导轨、机械仰角未调至最大导致摊铺厚度不够。控制方法为对摊铺机参数进行调整，包括：更换直径为170 mm 的机械仰角调整螺母；机械仰角调为600；将找平导轨板上调一个孔，使找平油缸调到高位。（3）摊铺不均匀，中间密度低，两端密度高。控制方法为调整摊铺机相应部件参数，包括：主熨平及1.5 m 熨平振幅调为主8 mm、副12 mm；反拱多孔板上调3 个孔，降低伸缩段的摊铺仰角，减小进料量；右侧伸缩熨平仰角与高度以左侧为标准调整。（4）摊铺时出现底部离析，即底部大料较多，无细料填充出现底部松散现象。控制方法为加装挡料板橡胶板与卸料口挡料板；挡料板橡胶板由原23 cm 加高至35 cm；同时加高加宽卸料口挡料板。（5）摊铺螺旋轴端头离端板空间太大，导致螺旋端头离析。控制方法为螺旋轴端头再加装1 个叶片，保证卸料口不大于50 mm。（6）摊铺时中间螺旋齿轮箱两侧离析。控制方法为安装一组反向叶片；并将第一个叶片换为480 mm 的渐开线叶片。

3.3 压实工艺

应在混合料含水率处于或略大于最佳含水率时进行碾压，直到达到要求的压实度［8］。碾压应遵循生产试验路段确定的程序与工艺。碾压程序和碾压遍数应通过试验路段确定［10］。碾压应遵循试验路段确定的程序与工艺，由路边向路中、先轻后重、低速行驶碾压的原则，避免出现推移、起皮和漏压的现象。压实时，压路机紧跟摊铺机，遵循初压→复压→终压的程序，压至无轮迹为止［9］。注意初压要充分，振压不起浪、不推移，一次碾压长度一般以不超过80 m 为宜。碾压设备组合及程序：（1）初压：采用单钢轮振动压路机前静后振1 遍；（2）复压：采用钢轮振动压路机弱振1 遍，强振不少于4 遍，胶轮穿插碾压1 遍；（3）终压：双钢轮压路机静压不少于1 遍，直至无明显轮迹。

4 结语

相较传统的水泥稳定碎石基层施工，大厚度水泥稳定碎石基层施工对施工机械及施工工艺控制要求高，在施工过程中，需针对常见问题进行相应的施工参数调整。