水稳碾压工艺(水稳层施工精细化操作手册)

Posted 2023-05-30

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水稳碾压工艺(水稳层施工精细化操作手册)

一、设计概况

杭甬高速拼宽、收费广场、地面辅道基层均为55cm厚水泥碎石稳定层，具体结构设计如下：

18cm水泥稳定碎石（骨架密实型，4MPa/7d）

17cm水泥稳定碎石（骨架密实型，4MPa/7d）

20cm水泥稳定碎石（骨架密实型，3MPa/7d）

二、工艺流程

水稳基层施工工艺流程图

三、检验项目、验收标准

（一）原材料

1、水泥技术指标要求

水泥稳定碎石基层采用骨架密实型，水泥剂量一般在3.5%-5.5%，最大剂量不应超过6%。水泥应符合国家技术标准的要求，初凝时间应大于4h，终凝时间应在6h以上，宜采用42.5MPa普通硅酸盐水泥,不得使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。

项目	细度	凝结时间		安定性	抗压强度
项目	细度	初凝	终凝	安定性	3d	28d
单位	%	h	h		MPa	MPa
质量要求	≦10	≥4	≥6	合格	16	42.5

水泥技术指标要求

2、碎石技术指标要求

碎石应采用级配碎石，碎石的压碎值不大于30%，级配组成见下表。

层位	通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）
层位	31.5	19	9.5	4.75	2.36	1.18	0.6	0.075
水泥稳定碎石（骨架密实型）	100	68-86	38-58	22-32	16-28		8-15	0-3

碎石技术指标要求

3、配合比验证

市政部分：由我方提供配合比，委托华欣试验室进行配合比验证。

交通部分：由我方提供原材料，委托正信试验室进行配合比设计验证。

采用振动成型法进行混合料配合比设计，通过试验确定最佳的水泥剂量和最佳含水量。路面基层主要技术指标见下表。

指标结构层	压实度（%）	平整度（mm）	7天浸水抗压强度(PMa)	备注
水泥稳定碎石底基层	≥96	≦8	≥3.0
水泥稳定碎石下基层	≥98	≦8	≥4.0
水泥稳定碎石上基层	≥98	≦8	≥4.0

路面结构层主要技术指标

（二）验收标准

市政部分：详见《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ-2008）。

交通部分：详见《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）和《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）。

四、施工方法

（一）混合料的拌合、运输

混合料采用厂内集中拌合的方式，采用自动计量系统，碎石分仓堆放，输送带输送。拌和厂的设置必须符合国家有关环境保护、消防、安全等规定。

拌和前应测定材料的含水量，根据含水量、天气情况和运距适当调整用水量，确保混合料的含水量均匀、合适。夏季施工时可先对碎石进行洒水湿润，使混合料碾压时的含水量不小于最佳值。灰剂量按照规范规定的检测频率和方法进行，灰剂量不足时要及时加灰，保证灰剂量按大于配合比0.5％控制并符合技术规范要求，及时取样进行试件成型。

料仓的加料要有足够数量的装载机，以确保拌合楼各仓集料充足并且相互之间数量协调。拌和楼每天结束使用前应清理干净、检查并适当维护，尤其要注意避免水泥结块而堵塞水泥下料口。

混合料采用30T自卸汽车运输，车上的混和料用帆布覆盖，减少运输过程中水分蒸发和淋雨。

混合料拌合站

（二）机械设备配置

序号	机械名称	型号	单位	数量
1	摊铺机	RP600	台	2
2	自卸汽车	30T	台	20
3	压路机	20T	台	3
4	胶轮压路机	26T	台	2
5	振动夯实机	5T	台	2
6	洒水车	东风	台	1

机械设备配置表

（三）混合料摊铺

水稳层正式开工之前，在收费站广场地下通道以东选取单幅100m进行试验

段施工。通过试验段确定最佳的机械配合、压实遍数、松铺系数，验证配合比及最佳含水量，检查初拟施工工艺的合理性，为大面积的水稳底基层及基层施工提供质量保证。

摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。摊铺速度宜控制在2～6m/min的范围内。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以消除。摊铺时，设一个三人小组跟在摊铺机后面，及时消除粗集料带或窝，并及时补充细混合料，摊铺平整。

摊铺时抛高值要根据试验进行确定，严禁贴层施工，摊铺时应掌握“宁高勿低，宁铲勿补”的原则，严禁用齿耙拉平或抛撒。摊铺机应采用自动找平方式，下面层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式，上面层宜采用平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式。

（四）混合料碾压

1、碾压方式应按试验段确认的方法进行。碾压时，应重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处。各部分碾压的次数应该相同，两侧应多压2~3遍。压路机碾压不到的地方用人工夯实。

2、压路机碾压应紧跟在摊铺机后进行。按静压-弱振-强振－静压的程序进行碾压施工，碾压施工过程中压路机行驶速度控制在1.5km/h～3km/h。

3、压实后的表面应做到平整，无轮迹或隆起，不得产生“大波浪”现象，碾压后对边线进行人工拍打，使边坡整齐、密实，坡面平整、不松散。

4、拼宽段新老水稳面搭接处碾压要平顺密实，不得出现高差。

5、严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，保证水稳层表面不受破坏。

（五）接缝处理

施工中尽可能减少横缝的发生，在终凝前能进行处理的，按翻松一部分共同找平碾压的方法处理，终凝前不能处理的要设置横缝，具体处理方法如下。

1、用与底基层压实厚度、长度相等的方木作支撑，人工将末端混合料弄整齐，用方木做端模紧靠混合料，以保证端部压实度。

2、重新开始摊铺混合料前，将端部不平整部分凿除，并将下承层顶面清扫干净。

3、摊铺机到已压实层末端，重新开始摊铺混合料。

4、杭甬高速拼宽为保证路面结构整体性，减少新老路面的不均匀沉降，在新老路面结构搭接处采取开蹬（挖台阶）处理，基层分3次开蹬，高度分别为20cm、17cm、18cm（自下而上），台阶宽度100cm。。摊铺混合料前应将台阶表面的松散混合料清理干净，并在台阶上铺筑1m宽玻纤格栅，提高路面的整体性。

（六）养生

水泥稳定层碾压成型后，应注意早期养护，以利强度得到正常发展，特别是在施工后1周内，灰土表面要保持湿润。采用覆盖土工布洒水养护方式，每天至少洒水2次，不得使灰土表面发白。养生期间严禁一切车辆通行。

养生期间禁止开放交通，防止表层不被污染或破坏。养生期间如发生破坏应及时进行修整，直至符合要求，修整不得采用“贴补法”。

五、质量通病及防治

水泥稳定碎石基层具有良好的结构整体性和水稳性，初期强度较高，后期强度随龄期增长而增长，是一种适合多种工作环境的良好的结构层。但水泥稳定基层施工中常常会出现一些质量通病，如基层表面弹簧、松散、平整度差、表面出现干缩裂缝等而影响使用质量。

（一）强度偏差

1、产生的主要原因

（1）混合料的集料级配欠佳。

（2）水泥的矿物成分和分散度对稳定效果的影响。

（3）含水量不合适，水泥不能在混合料中完全水化和水解，发挥不了水泥对混合料的稳定作用，影响强度。

（4）混合料拌合不均匀，且未在最佳含水量下充分压实。碾压时间拖的过长，破坏了已结硬的混合料，使水稳层强度下降。

（5）碾压完成后未能及时做好保湿养生措施。

2、预防措施

（1）用水泥稳定级配良好的碎(砾) 石和砂砾，材料首先选碎(砾) 石和砂砾，其次是砂性土。

（2）水泥的矿物成分和分散度对稳定效果有明显影响，应优先选用普通硅酸盐水泥。

（3）均匀拌合混合料，在最佳含水量下充分压实，保证其强度和稳定性。

（二）基层表面松散起皮

1、产生的主要原因

（1）混合料拌合不均匀，堆放时间长。

（2）卸料时自然滑落，铺筑时粗颗粒集中造成填筑层松散，碾压不密实。

（3）运输过程中，急转弯、急刹车，熟料卸车不及时，使摊铺机内产生局部粗集料较集中。

（4）送料刮料板外露现象。摊铺机受料斗两翼板积料多，翻动过速，易造成混合料离析。

2、预防措施

（1）加强拌合站的材料控制。一是控制原材料，对不合格的原材料重新过筛；二是上料仓的料不能出现间断现象，确保料仓内随时达到满仓；三是严格控制成品料，如发现有粗细离析、花白料等现象时，应重新拌合直到达到标准。

（2）水泥稳定混合料随拌随用，避免熟料堆放过久。

（3）运输时避免急转弯、急刹车。运输时应使用蓬布覆盖，确保混合料始终处于最佳含水量状态。

（4）为防止混合料在摊铺机内产生局部大碎石集中现象，禁止送料刮料板外露。

（三）碾压欠密实

1、产生的主要原因

（1）石料场分筛后的粒料规格不标准，料场不同规格的粒料堆放混乱。

（2）拌合站使用装载机装料时，不同粒径由于无隔墙等原因造成混掺，装料过剩，外溢及流淌。

（3）料场四周排水设施不健全，下雨使骨料含水量增大，细骨料被水溶解带走。

（4）加水设备异常，造成混合料忽稀忽稠现象，混合料未达到最佳含水量。

（5）碾压机械设备组合不当，造成碾压不密实。

2、预防措施

（1）分筛后各种规格的骨料分开堆放，堆与堆之间设置编织袋隔墙，编织袋内装同种材料，做好排水防洪设施，细骨料采用蓬布覆盖，以防细料流失。

（2）使用自动计量拌合站，电控加水，经常检查进料斗粒料情况，使用装载机随用随添加，确保各料仓的粒料平衡。

（3）严格控制混合料的含水量，现场安排试验人员随时对原材料的含水量和成品混合料的含水量进行测试，以便随时调整上水量。

（4）采用重型压路机进行碾压，复压时应采用20～25t 振动压路机，碾压可得到满意的效果。

（5）及时对压实度跟踪检测，确保压实度符合规范和设计要求。

（四）干（温）缩裂缝

1、产生原因的主要原因

水泥稳定基层裂缝主要是水泥稳定基层混合料水泥固化及水分散发后使基层表面产生的细微开裂现象，然后向深部和横向扩展，最后贯通整个基层。裂缝的宽度大多数为1～3mm，严重者可达4～5mm，裂缝的产生在一定程度上破坏了基层的板块整体受力状态，而且裂缝的进一步发展会产生反射裂缝，使沥青面层也相应产生裂缝或断板。

（1）混合料含水量过高，水泥稳定基层干缩应变随混合料的含水量增加而增大，碾压时含水量愈大，愈容易产生干缩裂缝。

（2）不同品种的水泥干缩性有所不同，选用合适的水泥在一定程度上能减少干缩裂缝。

（3）与细集料的含量有密切关系，细集料含量的多少对水泥稳定层的质量影响非常大，减少细集料的含量可降低水泥稳定粒料的收缩性和提高其抗冲刷性。

（4）水稳基层碾压密实度有关系，碾压质量不但影响水泥稳定土的干缩性，而且还影响水泥稳定土的耐冻性。

（5）水泥稳定基层养生不及时，也会加快干缩裂缝现象的出现。

（6）施工时间的选择有密切关系，基层施工时早晚温差愈大，就越容易产生温缩裂缝。

2、预防措施

（1）充分重视原材料的选用及配合比设计。

①水泥品种的选择:不同品种的水泥干缩性有所不同。普通硅酸盐水泥干缩性很小、火山灰质硅酸盐水泥次之、矿渣水泥较大。因此，选用合适的水泥在一定程度上能减少干缩裂缝。

②水泥剂量与级配:设计配合比时，通过水泥剂量分级和调整集料的级配，来保证基层的设计强度，降低水泥剂量。

③限制收缩最重要的措施是除去集料中的粘土含量，达到规范的范围，而且愈小愈好。

④细集料不能太多: 细集料<0.075mm颗粒的含量≤5%～7%。如果0.075mm以下细集料的收缩性特别明显，则应该控制细集料含量在2%～5%，并在水泥稳定粒料中掺加部分粉煤灰。

⑤水泥的水化和结硬作用进行的比较快，容易产生收缩裂缝。有条件时可在水泥混合料中掺入粉煤灰(占集料重量的10%～20%)，改善集料的级配以减少水泥用量，延缓混合料凝结，增加混合料的抗冻能力和改善混合料的形变能力，减少水泥稳定基层的温缩。

⑥根据当地的材料情况确定相应的配合比：通过试验室配合比设计，保证实际使用的材料符合规定的技术要求，选择合适的原材料，确定结合料的种类和数量及混合料的最佳含水量，材料的级配应满足规范规定的水泥稳定土的集料级配范围。

（2）施工时间的选择。选择合适的时间摊铺，应根据当地的气候条件合理安排基层、底基层的施工时间，最好选在夏季高温季节到来之前。若在夏季高温季节施工时，最好选在上午或夜间施工。

（3）控制含水量。施工时严格按照施工配合比控制最佳含水量，避免因含量控制不当而造成干缩裂缝。

（4）增加碾压密实度。水泥稳定基层碾压质量不但影响干缩性，而且还影响耐冻性。因此在施工中选用20～25t 振动压路机进行重型碾压。

（5）施工中对水泥稳定基层的控制。

①加强摊铺质量，减少材料离析现象。

②尽可能缩短基层集料从加水拌合到碾压终了的时间，确保在水泥初凝时间内完成碾压。

③保证基层的保湿养生期。

（6）及时养生。干燥收缩的破坏发生在早期，及时的采用土工布、麻袋布或薄膜覆盖进行良好的养生不但可以迅速提高基层的强度，而且可以防止基层因混合料内部发生水化作用和水分的过分蒸发引起表面的干缩裂缝现象。在条件允许时，及时铺筑沥青面层是减少干缩裂缝的一个切实可行的办法。

六、精细化施工重点控制措施

（一）严格控制原材料配合比

1、在满足设计强度的基础上，限制水泥用量，同时限制细集料用量。水泥的最大剂量不得超过6%。水泥剂量采用滴定法检测水。

2、根据施工气候限制含水量，含水量不宜超过最佳含水量的1％。

3、为保证配料的准确性和拌和机的准确性，所有料斗、水箱、罐仓都要装配高精度电子动态计量器；所有计量器具应经计量部门计量标定后方可使用；原材料要分类隔仓堆放，细集料应搭棚覆盖，防止雨淋。

（二）接缝处质量控制

摊铺混合料前，应将台阶表面的松散混合料清理干净，确保新旧基层面粘结牢固。应特别注重台阶处的碾压质量，确保碾压后搭接处表面平整密实。

（三）平整度控制

要调整好传感器与导向控制线的关系，严格控制基层厚度和高程，保证横坡满足设计要求。根据以往施工经验，变宽段边缘部位的平整度一直存在较大的问题。因此，对于压路机碾压不能到位的边缘部分，项目部将采用小型平板振动仪进行压实，并增派作业人员对边缘交接处用铁锹敲实到位。

（四）养生

要高度重视水泥稳定碎石基层的养生工作。项目部配备洒水车1台，驾驶员1名，专门负责水稳基层施工期间的洒水工作，确保养生期间基层表面湿润。养生期内严禁基层暴露、暴晒，禁止车辆通行。同时应认真观察裂缝产生情况，做好记录和标记。

七、检查与验收

（一）施工准备

1、厂家资质报审、原材料厂家资质、施工方案报审、机械设备报审、技术与安全交底。

2、材料报审、配合比验证：所用原材料必须按规定频率抽样复试合格后方允许使用。

（二）路基验收

路床顶面经弯沉值、压实度检测合格后方可进行路面结构施工，路基顶面验收弯沉值Ls=310.5（0.01mm）。

（三）基层验收

基层施工完成后，按《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）和设计图纸进行检测和评定，检测合格后，才能施工路面，检验项目见下表。

（四）精细化监理工作程序

水稳层精细化监理程序

（五）施工质量检查用表

水泥稳定碎石底基层、基层质量检查表

部位名称：编号：

项次	检查项目	规定值或允许偏差值	检测/检验方法	评判结果
1	强度	底基层3.0Mpa，基层4.0Mpa	查检测报告
2	压实度	底基层96%，基层98%	灌砂法，查检测报告
3	厚度（mm）	-15mm	钻芯，查检测报告
4	纵断高程（mm）	＋5，-10mm	用水准仪测量
5	宽度（mm）	不小于设计规定	用钢尺量
6	横坡	±0.3%且不返坡	用水准仪测量
7	表面平整、坚实，接茬平整、稳定，无松散和粗、细集料集中现象		观察


参检人员（签名）
施工单位：监理单位：建设单位：

检查日期：年月日