摘要 大厚度水泥稳定碎石基层较为常见，具有结构承载力强、抗冲击性好、施工方法简单、使用寿命长的优点，在高速公路工程施工中广泛应用。文章针对高速公路大厚度水泥稳定碎石基层施工进行研究，结合实例项目从大厚度水泥稳定碎石基层的优点和准备工作、施工方法等方面进行分析，并提出大厚度水泥稳定碎石基层施工控制要点。

关键词 高速公路;水泥稳定碎石;基层施工;控制要点

中图分类号 U416.2 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）12-0108-03

收稿日期：2022-03-06

作者简介：苏贤芬（1980—），女，本科，高级工程师，从事工程技术管理工作。

0 引言

高速公路基层施工中，一般采用分层摊铺工艺，虽然技术成熟，但分层施工、养护，导致工期较长，不利于组织现场施工活动，容易造成窝工现象。大厚度水泥穩定碎石基层施工方案，则有效解决了以上问题，在进度、质量、安全环保、经济效益等各个方面，相比于分层摊铺工艺均有明显优势[1]。然而，现场施工技术管理是一个重难点，以下结合实例进行探讨。

1 工程概况

六盘水至威宁高速公路LWLM-1合同段，建设起点主线桩号K1+175，终点桩号右幅YK32+700（ZK32+710）;六盘水西联线起点桩号TYK0+000，终点桩号TYK0+962（TZK0+964），全长约32.46 km。含土建工程1-4合同段，其中包括停车区1处，枢纽互通1处，互通式立体交叉4处。项目地处云贵高原腹地，平均海拔2 200 m;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，设计车速80 km/h。其中，公路基层采用大厚度一体化水泥稳定碎石基层施工方案，压实控制、离析控制及平整度控制是施工的技术难点，必须对机械设备组合进行调整，不断改进混合料生产及施工工艺，以实现预期管控目标。

2 大厚度水泥稳定碎石基层的优点和准备工作

2.1 优点

大厚度水泥稳定碎石基层的优点有：

（1）能提高结构层的强度、刚度，基层整体的承载力强，荷载扩散性好，可延长路面的使用寿命。

（2）施工操作方法简单易行，能减少人员、设备的配备，降低工程成本;可提高施工效率，避免出现窝工现象。

（3）水泥稳定碎石的抗压回弹模量大，基层结构的抗冲击强度显著提高，可有效避免和推迟早期路面的下沉、凹陷等病害产生。

2.2 混合料要求

水泥稳定碎石混合料中，水泥一般选择普通硅酸盐水泥，要求初凝时间>3 h，终凝时间在6～10 h之间。集料先经三级破碎工艺处理，再进行二次除泥，其中细集料用量60%以上，级配范围见表1。施工后，7 d无侧限抗压强度应≥4.0 MPa，压实度≥98%。

2.3 试验配合比参数

试验配合比确定，要结合规范标准、设计要求和材料特点，初步确定后交给监理工程师审核。主要参数有：含水量5.2%，水泥剂掺量4.5%，0～5 mm、5～10 mm、10～20 mm、20～30 mm的级配碎石基层，配合参数比例为26∶18∶35∶21。

3 大厚度水泥稳定碎石基层施工方法

大厚度水泥稳定碎石基层施工流程：准备下承层→安装模板→测量放样→混合料拌制→混合料运输→摊铺整形→碾压→调头处和接缝处理→养生。现场施工时，技术方法和要点介绍如下：

3.1 准备下承层

对下承层进行处理，要求是平整、坚实，高程、宽度、横坡等指标均符合规定，且没有软弱点或松散的材料。

3.2 安装模板

项目模板使用钢模板，在内侧支设。模板支撑时，使用≥3根角钢错开连接，另一端和钢钎固定;模板和模板之间连接时，采用榫卯连接工艺，能避免偏移、倾斜，为后续摊铺、碾压施工提供条件[2]。

3.3 测量放样

在路基表面放样出中线，直线段和平曲线段，分别间隔10 m、5 m设置一个桩，并放出中桩、边桩。在基层铺设边线外50 cm，设置高程控制桩，相邻桩之间距离20 cm，并且和中桩对应起来。在高程控制桩上，缠绕基准钢丝，要求拉力≥800 N，且不会产生挠度，固定钢丝并由专人检查、调整。

3.4 混合料拌制

混合料拌制采用集中搅拌法，搅拌机型号为WBZ800，材料自动称量、连续进料，确保配合比符合设计要求。技术人员应严格控制含水率，要求略大于最佳含水率（超出0.5%～1.0%），因为在后续运输环节会损失一定水分，确保碾压时的含水率≥最佳含水率[3]。

3.5 混合料运输

合理配置运输车辆，该项目使用自卸汽车，对运输线路进行选择，确保运输路程畅通，缩短混合料到达摊铺现场的时间。运输车辆均配备苫布，对混合料进行覆盖，以减少水分损失量。

3.6 摊铺整形

摊铺混合料时，该项目现有的摊铺机不满足大厚度一体化摊铺要求，计划购买一台中大DT1800摊铺机，租赁一台中大DT1800摊铺机。摊铺技术要点包括：

（1）使用双侧导线控制摊铺机高程，即直线段和曲线段上的导线桩，拉紧导线绳进行引导。

（2）靠近中分带一侧使用固定模板，一方面保证线形，另一方面确保边缘碾压密实。

（3）摊铺机行进速度控制在1～2 m/min，结合拌制量调整摊铺速度，保证摊铺连续进行，避免停机等料，从而提高摊铺面的平整度。

3.7 碾压

混合料摊铺完成，及时进行碾压，采用全宽碾压工艺。技术要点包括：

（1）碾压顺序：按照由边侧到中间、由低到高的原则，轮宽重叠1/3～1/2。

（2）碾压分为初压、复压、终压三个阶段：初压时，使用13～17 t双钢轮压路机，设置前静后振模式，碾压1遍。复压时，使用32 t单钢轮压路机，先设置前静后振模式，强振1遍;再设置前振后振模式，强振1遍。使用26 t单钢轮压路机，先设置前振后振模式，强振1遍;再设置前振后振模式，弱振收光1遍。终压时，先使用37 t胶轮压路机，碾压1遍;再使用13～17 t双钢轮压路机，静压1遍。

（3）碾压后，检测压实度指标，要求≥98%，并根据实测值调整碾压遍数。

（4）控制好碾压速度，遵循先慢后快的原则，其中双/单钢轮压路机、胶轮压路机，碾压速度分别为1.5～1.7 km/h、1.8～2.2 km/h[4]。

（5）除了压实度，还要检测路拱、厚度、高程、纵向平整度、超高等指标，确保满足设计要求。

3.8 调头处和接缝处理

第一，调头处处理。机械设备调头时，如果位于完成碾压的部位，就要采取保护措施。一般在调头部位的稳定土层上，先覆盖塑料布或油毡纸，再覆盖一层土、砂或砂砾（厚度为10 cm），避免造成表面损害。

第二，工作缝处理。水泥稳定土混合料拌和结束后，在预定长度的末端，挖一条横贯全宽的槽（挖至下承层顶面），槽内放2根与压实厚度等厚的方木。方木另一侧用素土回填稳定，回填长度约3～5 m，然后整型、碾压。第2天，邻接作业段拌合结束后，除去顶木，用混合料回填，靠近顶木未能拌和的一小段，酌情加水泥用人工进行补充拌和。

第三，纵缝处理。前一幅施工时，靠中央与另一幅相接的一侧，用方木或钢模支撑。靠近方木或钢模的水泥稳定混合料，应人工进行补充拌和，然后整型、碾压。拆除支撑铺筑另一幅时，靠近第一幅的部分，同样人工进行补充拌和，然后整型、压实。

3.9 养生

分段施工时，碾压完成及时报检，合格后安排专人养生。该项目使用养生膜，覆盖厚度≥1 mm，要求膜与膜之间完整搭接，没有缝隙;在膜上使用块石、砂袋压住，防止大风吹乱;养生时间≥7天，期间禁止行人车辆通行，并设置必要的警示牌和交通管制标识。

4 施工质量控制要点

4.1 常见病害和防治方法

高速公路项目中，大厚度水泥稳定碎石基层的常见病害有：

（1）路面结构裂缝。水泥稳定碎石具有干缩、温缩的特点，其一在温度变化下，体积收缩就会造成裂缝;其二在车辆荷载作用下，基层裂缝会进一步延伸，最终导致路面开裂。如不及时处理，雨水进入缝隙，冲刷基层会产生空层，降低路面结构的承载力。

（2）基层粘结不牢。一方面，水泥稳定碎石基层厚度加大，根据规定需要分层施工、分层养生，上下层交界处是粘结薄弱面。另一方面，路基路面出现裂缝后，水进入基层也会造成粘结不牢。针对此类病害，防治方法如下：

第一，基层质量控制。通过配合比设计的优化，得出最佳的砂石料掺配比例，以及满足强度要求的最佳水泥掺量，保证混合料易于压实，同时减少因水泥掺量过多造成的裂缝，减少对路面面层的反射。该项目基层采用的是大厚度一体化施工工艺，由于碾压厚度过厚，必定会造成路面平整度质量下降。因此采用DT1800摊铺机摊铺，此摊铺机具有自重大、初始夯实效果好的特点。同时在试验段内，采用三种碾压设备组合方式，试验得出最佳组合方式，保证路面基层的平整度，减少对路面面层平整度的影响。

第二，采取防离析措施。该合同段基层、底基层要求采用大厚度一体化施工方式，较以往项目的摊铺宽度明显增加，必定会造成离析现象。对此，采用DT1800抗离析大功率摊铺机进行摊铺，减少混合料摊铺过程中的离析;同时在前挡板配备柔性挡料装置，避免大料滚落造成骨料离析。控制螺旋布料器和摊铺边缘的距离，要求≥50 cm，布料器的2/3要埋入混合料中[5]。在攤铺机变速箱处，安装反向叶片，后方安排专人消除离析现象，例如：铲除局部粗集料产生的“窝”，使用新拌的混合料填补，保证摊铺平整度。

4.2 质量问题和保障措施

该项目现场施工期间，主要质量问题是路面不平整，分析原因在于：

（1）基层不平整导致路面不平整。基层凹凸处数量多，摊铺机行进时两条履带不在同一平面内，熨平板两侧会出现波浪。因基层平整度差，面层摊铺即使很平整，碾压后也会出现不平整问题。

（2）摊铺工艺影响平整度。使用摊铺机时，机械本身的性能和操作方法，均会影响摊铺平整度。例如：摊铺机结构参数不稳定，行走时打滑，摊铺速度不匀，突然起步或紧急制动，供料速度忽快忽慢等，都会造成面层不平整。

（3）路面施工工艺影响平整度。在路面接缝部位，处理不好会引起接缝处下陷或凸起;接缝处压实度不够，因局部强度低也会产生裂纹，最终导致路面不平整。针对以上问题，采取的质量保障措施如下：

第一，构建质量保证体系。以项目经理为核心，总工、质检工程师、部门负责人、施工队、工班专职质检员为成员，组成质量管理领导小组。明确各层级管理人员的职责，制定质量检查程序，开展全过程质量控制。

第二，基层平整度控制。底基层和基层施工，严格执行规范标准，尤其标高、横坡、强度、平整度要达到设计要求[6]。基层施工完成后，做好养护工作，包括土工布覆盖、喷洒沥青乳液、洒水养护等，期间禁止车辆通行。

第三，摊铺和路面施工工艺控制。摊铺工艺控制，主要从机械设备自身的性能、摊铺机行进速度、冷接缝处理等方面入手。路面施工工艺控制，项目部与陕西长大控制数据有限公司签订了路面施工技术咨询服务协议，由长安大学老师对项目部的原材料质量控制、底基层及基层施工质量控制、沥青面层施工质量控制进行技术指导，提升路面施工水平。

4.3 施工控制成果

该项目大厚度水泥稳定碎石基层施工期间，没有出现人员伤害事故，在规定工期内完工，实际造价在预算造价以内，且顺利通过了各项验收，取得了良好的综合效益。

5 结语

综上所述，大厚度水泥稳定碎石基层在高速公路项目中较为常见，具有诸多技术优势。文章结合工程实例，从准备下承层、安装模板、测量放样、混合料拌制、混合料运输、摊铺整形、碾压、调头处和接缝处理、养生各环节阐述了施工技术方法，配合科学完善的质量控制措施，取得了良好的综合效益。通过该文为类似工程提供参考，实现预期管控目标。

参考文献

[1]陈培芳， 张韬. 路面基层大厚度摊铺在高速公路施工中的应用[J]. 中国水运， 2020（6）： 204-205.

[2]张伟. 高速公路工程建设中水泥稳定碎石基层的施工技术[J]. 交通世界， 2019（26）： 45-46.

[3]王军. 高速公路大厚度（35 cm）水泥稳定碎石基层一次成型施工研究[J]. 低碳世界， 2017（3）： 237-238.

[4]叶建君. 高速公路大厚度水泥稳定碎石基层设计与施工技术[J]. 工程建设与设计， 2020（3）： 198-199+202.

[5]刘毅. 大厚度水泥稳定碎基层全幅施工的机理和施工工艺[J]. 建材与装饰， 2018（25）： 278-279.

[6]谌禹兵. 高速公路路面水泥稳定碎石基层大厚度摊铺技术[J]. 交通世界， 2020（10）： 44-45+49.