水稳基层强度不足如何处理(还在烦恼路面开裂泥化？或许这篇施工工艺能帮你)

Posted 2023-05-30

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水稳基层强度不足如何处理(还在烦恼路面开裂泥化？或许这篇施工工艺能帮你)

路面底基层一般是指位于表面以下，主要承受由面层传递的车辆荷载，并将荷载分布到垫层或土基上的部分。在防泥、防冰冻、减少路基顶面的压应力、缓和路基不均匀变形对面层的影响、防水、为面层施工提供方便、提高路面结构的承载能力和延长路面的使用寿命等方面有重要的意义。

一、水稳施工工艺

以如下路面结构类型为例，其中：

上面层为4cm细粒式改性沥青混凝土，中面层6cm中粒式沥青混凝土，下面层则是8cm粗粒式沥青混凝土。

封层内容为改性乳化沥青下封层+透层油，基层含34cm水泥稳定碎石，底基层则由18cm低剂量水泥稳定碎石，总厚度70cm。基层、底基层摊铺使用两台摊铺机一前一后相隔5~10m进行摊铺，底基层工程量为184346平方。

施工工艺：

施工方案

原材料

水泥稳定碎石的主要原材料有水泥、石屑及级配碎石。所采用水泥、石屑、集料等材料的各项技术均符合规范要求。我部对所购材料均按规定要求的频率做好检测工作，以保证上路材料的质量。

（1）水泥:采用孟电PC32.5水泥，经检测其初凝时间4小时以上，终凝时间在6小时以上且小于10小时。

（2）碎石:底基层碎石采用最大粒径未超过37.5mm；

（3）水：水稳混合料拌和使用井水。

混合料配合比设计

（1）取工地实际使用的碎石，按颗粒组成计算，确定各种碎石的组成比例（16～31.5）mm碎石为23%、（10～20）mm碎石为29%、（5～10）mm碎石为25%、石屑为23%。

（2）水泥试配剂量

水泥剂量以水泥质量占全部粗细集料干质量的百分比表示，即水泥剂量=水泥质量/干集料质量，本次水泥稳定底基层配合比水泥掺入量为3%。

（3）根据所选用的水泥剂量制备混合料，进行振动压实试验，确定其混合料的最佳含水量为3.6%和最大干（压实）密度为2.435g/cm3。

（4）按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件（采用振动成型法）。试件在标准养护条件下保湿养生6d，浸水24h后，按现行《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行无侧限抗压强度试验。

（5）实际采用的水泥剂量和含水量应比室内试验确定的略有增加，水泥剂量略增加0.2%~0.5%，含水量略增加0.5%～1.0%。

（6）延迟时间测定

在完成水泥稳定碎石底基层配合比试验后，还应进行水泥稳定碎石延迟时间（从加水拌和到试件成型的间隔时间）对水泥稳定碎石性能影响试验。

采用拟定水泥剂量的混合料拌和后分别延迟1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时制做试件，在标准养生条件下养生至规定龄期后进行无侧限抗压强度试验，根据试验结果绘制延迟时间与强度的关系曲线。根据延迟时间与强度的关系曲线和要求达到的强度，确定施工时的容许延迟时间。

图：水稳混合料拌合站

水稳混合料的拌和

1、拌和前的准备工作

(1)、拌和机称量系统在试拌前己通过标定。在试铺前一天，对拌和楼进行一次试拌，验正拌和楼计量系统的精确性和混合料的级配。

(2)、参与施工的所有机械操作手在试铺施工前对各自的机械再次进行全面的检查，确保施工期间机械的完好性。

(3)、试验人员现场检测原材料，并验算施工配合比。

2、拌和

(1)、拌和楼操作人员根据试验室下发的施工配合比通知，将各种材料的配比输入拌和楼的控制电脑。

(2)、拌和机设计产量为500T/h,本次试铺过程中,我部决定将拌和机的生产能力暂定为400T/h，现场采用2台ZL50装载机分别上四种集料，能满足上料需求。每个料仓都进行了加高处理，以防止窜料现象。

图：下承层清扫、洒水

(3)、拌和楼设有4个料斗，料斗口安装钢筋网盖，筛除超出粒径规格的集料及杂物。

(4)、开机后，对混合料进行取样检测含水量、混合料级配、水泥剂量，并按试验规程制作标养试件, 进行标养。

(5)、拌和过程中根据混合料外观进行目测，并结合试验来验证来实时观测混合料的含水量及水泥含量，发现问题及时予与调整, 以满足施工质量需要。由于高温天气，水分损失较快，实际采用的水泥剂量和含水量应比室内试验确定的略有增加，水泥剂量略增加0.2%~0.5%，含水量略增加0.5%～1.0%。

（6）、拌合时间不少于1min，按60s～90s进行控制，确保拌合均匀。

（7）、定期清理拌和机内死角中得不到充分搅拌的材料。

（8）、派专人随时观察拌合站拌合料状况，应无灰条、灰团，色泽均匀，无离析现象等，发现异常，及时调整或停止拌合。

图：下承层检查

准备下承层：

在铺筑水泥稳定碎石底基层之前必须对下承层进行严格的检查和验收，特别是在路床的验收上要增大检验频率按10m一个断面，每个断面4个点进行（即距中线1.0m、4.0m、7.0m、11.0m处）。验收的内容包括平整度、纵断高程、中线偏位、宽度、横坡、压实度等，以上交验合格后再对下承层进行彻底清扫，并洒适量的水使底基层保持湿润。同时用石灰标出两条边线以利于下步施工。

图：水稳摊铺高程测量

测量放线

采用全站仪控制整段中边线，每10m一个桩位，钉好其相应的边桩桩位（宽度控制桩），并距桩位外侧30cm处钉红布钉子，测量钉头实际标高，确定出钢钎的基准杆高度。在基准杆上架设钢丝控制路线纵坡,在进行底基层摊铺时，根据所确定的摊铺方案，在摊铺机的两侧打两条钢丝线,钢丝线应在两端用Ф20mm的钢钎固定,然后再用拉力器将钢丝固定在钢钎上。

图：拉钢线

支立边模：

边模采用18cm的槽钢。使用三角钢架固定模板，模板安装边线与设计宽度一致，支撑牢固，避免因碾压边缘时跑模。

图：立刚模

运输：

运输时由专人负责管理。运输应采取覆盖措施，应尽量缩短运输时间，中途若遇到特殊情况，应立即进行处理。为了减少运输过程中水分的散失，运料车必须用彩条布或帆布覆盖。没有配备覆盖篷布的运料车不准运料作业。

运输：

1、运输车辆车厢已经清洗干净无其它杂物；

2、料车在接料过程派专人指挥分前、后、中三次接料，尽量避免装料环节出现集料离析；

3、指派专人在后场发料，发料时认真填写发料单，内容包括车号、拌和机出料时间、吨位，由司机带至摊铺现场，由收料人核对查收，严格控制混合料从拌合到碾压终了的延迟时间不超过终凝时间。

4、运输时由专人负责管理。运输应采取覆盖措施，应尽量缩短运输时间，中途若遇到特殊情况，应立即进行处理。为了减少运输过程中水分的散失，运料车必须用彩条布或帆布覆盖。

5、运输车辆驶入摊铺现场后，在指挥人员的指挥下有序停放，直行驶入路床上，直接倒车进入摊铺机，确保车辆不在路床上随意掉头、刹车，避免破坏路床；

6、由专人指挥卸料，卸料车井然有序，在摊铺机前30cm左右处停车，确保运输车辆不撞击摊铺机，挂上空挡，由摊铺机推动料车前进。在卸料过程中，分二次将混合料倒入摊铺机料斗中，每次倒料一次到位，一是避免混合料溢出料斗，二是防止在倒料过程中出现混合料离析。

图：摊铺前测量反高

摊铺：

摊铺时采用两台摊铺机一前一后相隔5m-10m同步向前摊铺混合料。内侧摊铺机宽度6.5m，外侧摊铺机宽度6m，纵向搭接宽度25cm。摊铺机的行走速度保持1.5m/min以内,前一台摊铺机右侧走右侧钢丝，左侧走中间的铝合金导管，后一台摊铺机左侧走左侧钢丝，另一侧走已经摊铺好的底基层顶面。

摊铺机运行就位后，其厚度根据拟定的1.30、1.32、1.34的松铺系数计算出松铺厚度，接着摊铺机开始摊铺底基层混合料，摊铺过程中专人负责用钢钎检查摊铺厚度（每10m检查3处）并做好记录。运输车辆应在摊铺机正前方20～30cm处停车，并在卸料过程中空挡前进，由摊铺机推动料车边前进边卸料。卸料速度与摊铺机速度相协调。摊辅机前方有运料车等候，待等候的运料车多于5辆后开始摊铺，运输车辆的数量应能保证摊铺机连续作业。

图：后车传感器行走钢丝

为了防止水泥稳定碎石混合料的离析，在摊铺机螺旋布料器后挡板增加橡皮胶垫，摊铺出来离析，后面工人及时对离析处进行挖出，及时用新料进行补填，轻微离析的混合料应用喷壶喷洒水泥浆。摊铺机操作手通过试验段的摊铺，确定压实功率，确定后不能更改。

图：按宽度标杆行走摊铺

摊铺现场两边钢丝线由专人负责，防止掉线。摊铺机前两人指挥车辆倒车；每车摊铺结束后，对洒落路面的混合料及时进行清理，防止摊铺机履带碾压而导致厚度变高。对每次每车摊铺完后，不对摊铺机进行收斗，当料斗内存较多混合料或每隔5车收一回斗。

图：消除粗集料离析现象

图：摊铺后反高测量检查

碾压

1、每台摊铺机后面，按照施工顺序逐次碾压，一次碾压长度为50m到80m。各碾压段落设置了明显的分界标志，设有专门碾压负责人。

2、碾压遵循试验路段拟定的程序与工艺。稳压充分，振压不起浪、不推移。碾压过程中，采用灌砂法和核子密度仪跟踪检测，满足不了压实要求及时报告碾压负责人时，重复再压。碾压变数及压路机组合如下：

初压：

23t单钢轮振动压路机往返静压一遍，速度控制在1.5～1.7km/h；

复压：

23t、25t振动压路机弱振各碾压一遍，速度控制在1.8～2.5km/h；

23t、25t振动压路机强振碾压三遍，速度控制在1.8～2.5km/h；

终压：徐工Xp2030胶轮压路机碾压二遍，速度控制在1.5～1.7km/h，碾压至无轮迹为止。

3、压路机碾压时重叠1/2轮宽。

4、压路机倒车换挡做到了轻且平顺，不拉动底基层，在第一遍初步稳压时，倒车后原路返回，换挡位置在已压好的段落上，在未碾压的一头换挡倒车位置错开，成齿状，出现个别拥包时，配专人进行铲平处理。

5、碾压时，由低往高压。正常路拱时，由外侧向内侧碾压，弯道超高时，由内侧往外侧压。

6、压路机碾压时速度：振动压路机速度1.8～2.5km/h。

7、压路机停车错开，而且离开3m远，停在已碾压好的路段上。

8、压路机在已完成的或正在碾压的路段上做到了不调头和不急刹车，保证了水泥稳定碎石表面不被破坏。

9、为防止模板处混合料压路机碾压不实，在压路机碾压前应利用小型夯机对模板处的混合料进行夯实。

从摊铺至碾压结束所需时间控制在1.5小时内，从拌合加水到碾压结束能控制在2.0小时之内。

该方案第一遍为初压；第2~4遍为复压阶段，是碾压的核心，形成强度的关键；第5、6遍是为了消除碾压产生的裂缝和防止表面松散，光面。在第3遍后检测压实度。

现场只需一个人控制压实遍数，由于两台压路机速度接近，只要数好一台压路机的碾压遍数便可控制住整个压实遍数。

图：基层连接水泥浆

养护

施工完毕，技术人员进行施工全过程分析和现场检测，作好对下一层结构施工的移交工作。在经检验质量合格后，采取透水土工布覆盖进行保湿养生，采用布袋装石块等进行压盖，避免因刮风引起露白现象，采用并且除洒水车养生外，其余车辆禁止驶入已铺设的底基层面上，进行交通管制。

二、水稳标高的计算

标高计算

水稳施工速度快，对技术员的现场计算能力要求高，所以为了避免因为时间紧而出现技术质量事故，造成不必要的经济损失。

实例计算

结构类型

水稳施工，首先要知道、明确施工这一段的结构类型是什么？怎么查找结构类型呢？以k47+160-k47+360为例

图纸---《路基、路面》中的路面结构设计图中可以看到结构类型为I-1,为0.18m底基层+0.34m基层+0.18m面层=0.70m

宽度

根据路面结构设计图边部构造可以得出宽度。因为我们要计算的是标高控制点的高程，所以标高控制点需要比水稳边外扩0.3m。

底基层高程点（相对于中线）

左侧边距：

12.2=14-1.5（设计标高处）-0.75（土路肩）+0.15（路缘石）+0.3（外扩）

中线边距0.65=0.35（水稳为台阶状，距设计标高处宽度）+0.3（外扩）

松铺系数的采集

虚铺厚度/压实厚度=松铺系数

高程

我们暂定水稳施工试验段松铺系数为1.3、1.32、1.34，结构类型已经得到，标高点的位置也已经确定，以1.3为例，标高可以算出：挂线标高=设计标高-结构类型+横坡*宽度（边距）+厚度*松铺系数+反高（0.1m）

三、水稳施工的几个要点

1原材料

1．I水泥水稳碎石结构层对原材料的要求较高，水泥作为唯一的一种稳定剂通常情况下使用硅酸盐水泥的稳定效果更好一些。一般采用P．032．5级缓凝水泥，要求水泥初凝时间大于3小时，终凝时间大于6小时，禁止使用快硬水泥、早强水泥。采用散装水泥时，刚出炉的水泥要存放7天以后使用，以保证其安定性合格。夏季高温作业时水泥入罐温度不能高于50℃。

1．2碎石

对于半刚性基层路面结构，基层要承受荷载，应具有一定的荷载扩散能力。集料自身强度及级配组成都对水泥稳定碎石基层的承载能力有重要的影响。为防止裂缝产生，碎石的质量必须严格要求：

(1)碎石应选择含泥量小，颗粒稳定无杂物。

(2)碎石应满足级配要求。碎石的级配在满足规范要求范围的同时，要尽可能控制在规范级配范围中值偏下。规范规定级配碎石的最大粒径不宜大于37.5mm。

我们地区一般采用最大粒径小于设计的级配碎石。使用效果良好。还有一种情况，虽然级配良好，但碎石强度低，软弱颗粒多，击实过程中软弱颗粒被击碎，成型后的混合料级配与出场级配区别大。这种填充料偏多的混合料施工地段都是后期裂缝出现的地段，因此，矿料级配的控制应结合施工现场情况，确保成型后的混合料基本保持设定的级配比例。

2混合料配合比的控制为减少基层裂缝，我们工地试验室在做混合料配合比试验时做到三个限制：

2．1在满足设计强度的基础上限制水泥用量同样的级配组成和水泥标号、水泥剂量对混合料的强度影响很大，其强度随水泥剂量的增加而提高，但是水泥含量过高，水化热增加，内外温差增大．基层内产生收缩应力使其开裂。因此，配合比设计中水泥剂量的选择尤为重要，应在保证强度的前提下取小剂量进行施工。

2．2根据施工时气候条件限制含水量含水量是裂缝产生的最主要原因。含水量不足，水泥不能充分水化水解，发挥不了对集料的稳定作用，影响强度的形成，且不易成型。含水量过多，成型后会因干缩反应造成大量裂缝，甚至出现网裂。因此，含水量控制至关重要。

3混合料的拌和

(1)拌和机械的选择：必须选用有电子计量的拌和设备，来保证混合料的级配精度。一般采用产量大于400t／h的拌和机，以保证实际产量能满足摊铺能力，避免“等料”现象，缩短延迟时间。

(2)水稳混合料中的含水量对水稳碎石的强度及裂缝的产生有很大的影响。每天拌和前试验人员应检查碎石的级配、材料的含水量等，并认真填写和下达生产配合比通知单，生产过程中，要根据天气、气温、早中晚等具提因素适时调整加水量。

(3)水泥、集料拌和得愈均匀，水稳碎石的强度和稳定性愈高。拌和不均匀会使水泥剂量少的地方强度不足，而水泥剂量多的地方则裂缝增加。因此，在拌和过程中必须专设工程技术人员对拌和全过程进行检查、巡视和旁站，确保混合料的含水量、水泥剂量、级配等能满足要求，以及观察混合料的颜色及水泥、石料的下料情况，保证拌和的顺利和成功。

(4)拌和场负责人与摊铺现场负责人应保持联系，随时通报彼此运转情况，以便对方采取相应措施。

4.混合料的摊铺

(1)在摊铺前应对下承层进行全面检测，凡不合格者必须采取适当措施进行补救，同时要将其上的浮碎石、杂物清理干净，以免产生松散、起皮现象。在做好测量、清扫、湿润(不得出现积水)、路肩围土等相关准备工作之前，不得进行摊铺。

(2)高等级公路应选择摊铺性能好的全自动找平摊铺机，尽可能整幅一次摊铺，以保证摊铺料不离析、表面平整、横坡符合要求。不能做到整幅摊铺的采用双机作业，一前一后相隔约5．10米同步向前摊铺混合料，尽可能避免纵向接缝。在不能避免纵向接缝的情况下，纵缝必须垂直相接，严禁斜接。

(3)拌和好的成品料运至现场应及时摊铺，摊铺过程中摊铺机应按控制线匀速行驶，并尽可能少收料斗。摊铺机运行速度应与拌和机生产能力相匹配．尽量避免摊铺机停机待料的情况。运输车卸料有专人指挥．视运输车装料多少，控制好卸料问距，以利于摊铺。

5碾压

碾压过程应遵守先轻后重、先慢后快的原则，按初压、复压、终压三个阶段进行，碾压过程中的注意要点：及时碾压，否则，水泥初凝以后。绝对不允许压路机进行复压，这样会影响混合料的板结成型：碾压时应慢起步缓刹车，不在未压实的路面上转向，而应后退至起点，开始下一步碾压：直线段由两侧向中间碾压，曲线段由内向外碾压，以保证路基横坡成型；一般需要碾压5.6遍才能达到规范要求的压实度．

6养生

合理的养生既是保证水稳强度的需要，又是减少和避免干缩裂缝的措施。可采取覆盖养生或撒水养生，其中撒水养生不宜太早，防止养护用水冲走水泥浆。如气温过高，蒸发量过大，宜采用小水量快行的撤水办法，尽量避免养护用水在水稳碎石表面流淌。同时，应封闭交通，除撒水车外，禁止其它车辆通行，养生期不少于7d．