水泥稳定碎石基层的摊铺与碾压技术

　　摘要：
　　本文主要从水泥稳定碎石基层的施工角度详细介绍摊铺和碾压的各项新颖和有效的技术方法和经验，提出了在施工中应注意的事项及参考参数，对提高公路水泥稳定碎石基层的施工质量和效率应有裨益。
　　关键词：摊铺，碾压，方法，技术
　　一、概论
　　水泥稳定碎石基层是目前公路常用的一种路面基层，其施工时的摊铺与碾压是直接影响质量的关键工序，为了保证路面施工质量，我们必须注重摊铺与碾压的技术。
　　摊铺是指经拌和好的水泥稳定碎石混合料由拌合场运到施工场地并经卸料、初步平整、精确平整的过程，摊铺以施工方法上可分为人工摊铺和机械摊铺，因为目前大多数工程使用的是机械摊铺，所以本文主要介绍的是机械摊铺。碾压是指在平整后的水泥稳定碎石混合料上用各式压路机进行初压、压实、收光、养护的过程。摊铺和碾压的施工技术与方法主要来源于施工实践，下面我就施工中所积累的技术与方法作系统的阐述。
　　二、摊铺
　　摊铺是水泥稳定碎石基层施工的重要环节，是碾压后续工序的基础，只有摊铺出平整的表面，才有可能在压实后得到平整的路表面。目前大多数高等级公路工程水泥稳定碎石基层厚都在40cm左后，为了保证压实度，必须采取两次摊铺两次碾压，由于下层条件和平整度要求不同，故介绍两种不用的摊铺方法。
　　（一）、下基层摊铺
　　为了保护下基层，下基层采用摊土机粗平、平地机精平或挖土机粗平、人工精平的方法摊铺水泥稳定碎石。
　　1、卸料
　　（1）.为了保证下基层不受损坏，用平地机平出一条宽4－5m、厚5cm的纵向通道，每100m设临时道口，派专人指挥料车在通道上卸在指定位置。
　　(2).应控制同一类型的车辆装料数量基本相等。
　　（3）.根据运料车辆不同吨位计算各自车料的堆放面积。
　　（4）.由远到近将料按上述计算距离卸置于下承层堆放面积的中间，卸料距离应严格掌握，避免有的路段料不够或过多。
　　(5).混合料在下承层上堆置的时间不应过长。
　　2、应事先通过试验确定水泥稳定碎石的松铺系数，可按1.25－1.30范围内选用。
　　3、混合料堆放好后，首先用推土机将料堆推开并大致平整，然后每隔10m在路中心打好高程，最后用平地机进行静平。
　　（二）、上基层摊铺
　　下基层养生7天后，根据经验可以承受摊铺机、运输车辆的荷载作用，为提高基层压实度和平整度，上基层采用摊铺机摊铺。正确进行摊铺作业要求包括：准确设置精准线，摊铺机熨平板工作参数，摊铺速率，供料是否连续，操作方法正确等。
　　1、拌和机和摊铺机的生产能力应互相匹配，摊铺机宜连续摊铺，为减少摊铺机停机待料的情况，摊铺速度限制在1m/分钟左右。
　　2、在摊铺集料时，事先通过试验确定集料的松铺系数。根据以往的经验，采用ABG423沥青摊铺机，用振动和双夯锤时，松铺系数为1.23－1.25。最初摊铺集料时，可用松铺系数的下限1.23，摊铺20m，碾压完成后，立即测量3－5断面的标高，每个测量3－5点，以确定准确的松铺系数。
　　3、水泥稳定碎石基层应避免纵向接缝，采用两台摊铺一前一后相隔约5－10m同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压，以避免离析现象。
　　4、在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象，特别应该铲除局部粗料“窝”，并用新拌混合料填补。
　　5、由于路中窨井或下承层局部低洼或波浪，而造成水泥稳定碎石基层的不平整，当3m直尺检查大于3mm时，应采用齿耙将其表面5cm以上耙松，并用新拌混合料进行找补平整。
　　6、对于变宽路段，应不宜用摊铺机摊铺时，可采用人工摊铺。人工摊铺的松铺系数一般为1.3－1.35，摊铺时应特别注意离析处理和整平。
　　7、横向接缝应符合下列要求：
　　a.摊铺机摊铺混合料时，每天的工作缝应横向接缝。如因中断时间超过4h，也应设置横向接缝，摊铺机应驶离混合料末端；
　　b.人工将末端含水量合适的混合料弄整齐，整平后立即进行碾压；
　　c.人工将已碾压密实且高程和平整符合要求的末端挖成台阶形，将多余料清除干净；
　　d.摊铺机返回至已压实层的末端，重新开始摊铺混合料。
　　三、碾压
　　碾压是使混合料充分密实，是水泥稳定基层的主要工序。在混合料配合比、摊铺方式和压实机械选定以后，影响压实效果的因素主要是碾压工作段长度、碾压次序（不同压路机及不同参数的组合）、碾压速度、碾压遍数和环境条件等。
　　（一）、碾压工作段长度
　　水泥稳定碎石拌和之后，随着水分的蒸发，可碾压性越来越差。如果碾压不及时就会造成压实度不足，影响强度；另一方面，水泥稳定碎石从加水拌和开始到成型的时间间隔越长，强度损失就越大。因此，从保证基层强度的角度出发，应缩短碾压工作段长度，使摊铺后的基层尽可能快地压实。但是，如果压实的接头，从影响压实的均匀性和基层的平整度。碾压工作段应是强度损失所能容许的最大长度。
　　根据水泥稳定碎石基层施工容许的延迟时间、拌和吨位、运输距离、摊铺速度、碾压时间，可计算出容许的最大碾压长度，综合碾压作业水平的气温等施工条件，一般碾压长度为30－60m左右。
　　（二）、碾压过程与遍数
　　水泥稳定碎石摊铺后，应立即进行碾压作业。与路面基层达到稳定、深层密实、表层密实和表面处理目的对应，水泥稳定碎石基层的压实分为稳压、振压、静碾和收光几个阶段。
　　1、稳压的作用在于使摊铺好的混合料获得初步稳定，减少振动压实过程中的推挤，因此，稳压使用的压路机吨位不宜太重，一般不超过12－15吨。根据机械装备情况，可采用振压时使用的压路机不开振动进行碾压。
　　2、振压是水泥稳定碎石基层压实的主要程序，目的是使路面基层，特别是基层下层部分达到要求的密实度。一般采用12－18吨振动压路机进行碾压。为提高基层全厚范围内压实效率和压实质量，希望压路机具有几种不同的振动频率设定适宜的频率和振幅，大致的类型是低频率、高振幅，这与沥青路面的压实正好相反。振压的碾压方式与压路机型号、混合料的压实正好相反。振压的碾压方式与压路机型号、混合料的配合比、铺层厚度以及下承层的强度和整体性等因素有关，以达到预定的密实度要求，不致产生有害作用为原则。
　　3、采用低频、高幅振压后，可以大大提高基层的“深层”密实度，而表面5－10cm范围内密实度不高。静碾的作用就是使路面基层的表层也获得高的密实度和消减振压表面产生不良的影响。静碾最好采用12－18吨的单钢轮压路机。根据机械装备情况，可采用振压时使用的重型压路机不开振动进行碾压。
　　4、收光的目的主要是消除基层的裂纹和碾压轮迹，使水泥稳定碎石基层表面更加致密。通常经验采用16吨以上的轮胎压路机可以达到这样的要求。
　　水泥稳定碎石基层宜在混合料处于或略大于最佳含水量（当气候火热干燥时，基层混合料含水量可大于最佳水量1%－2%）时，立即用合适的压路机配置在路面全宽内进行碾压。
　　碾压程序：用12T双钢轮压路机稳定1遍，振动1遍；18T振动压路机振动2遍，最后用16－20T轮胎压路机静压1－2遍，共计6遍。直到达到重型击实试验确定的要求压实度。
　　（三）、碾压速度与次序
　　1、摊铺之后的基层虽然具有了一定的预压密实度，但是要直接进行振动碾压一般仍会产生推移等表面损坏，所以摊铺后一般是先进行稳定碾压，其作用主要是提高表面的密实度，为振动碾压提供基础，所以稳定碾压对压路机的要求不太严格，采用12吨左右的静力压路机即可。在实际施工时，为了减少机械配置数量，利用振压用的振动压路机不开振动进行碾压，碾压遍数为一个来回（1遍），即可满足表面稳定的要求，碾压速度为1.5km/h－2km/h。
　　2、振动碾压是达到规定压实度的关键工序，振动须采用碾压效果好、作用深度大的振动压路机，并须在碾压过程中选用适宜的振动参数和达到足够的碾压遍数。振动时碾压轮重叠量宜为轮宽1/3－1/2，以利于消除压痕，提高平整度。碾压速度以不超过3km/h压实效果较好。
　　3、振动碾压，尤其是强力振动碾压其作用深度，深层密实效果好，但是容易造成表面密实度不足。采用作用深度小的静碾可以达到表层密实效果，尤其是采用大吨位的单钢轮压路机效果最佳。在实际施工时，为了减少机械配置数量，利用遍数为两个来回（2遍），即可满足表面稳定的要求，碾压速度为2km/h－3km/h。
　　4、在摊铺或碾压过程中，有时会在表面产生一些浅的表面裂缝和轮迹。由于轮胎式压路机的轮胎具有一定的弹性，对路面产生良好的搓揉作用，可以弥合表面裂纹，得到较好的表层结构。在实际施工时，为了减少机械配置数量，利用振压用的振动压路机不开振动进行碾压，碾压遍数一个来回（1遍），即可满足表面稳定的要求，碾压速度为4km/h－6km/h。
　　（四）、养生
　　水泥稳定碎石基层每一段碾压完成并经压实度检查合格后，立即进行养生，养生期不宜少于7天。
　　1、第一天先用塑料薄膜覆盖养生。
　　2、第2－7天用洒水进行养生。每天洒水量应视气候而定；整个养生期间应始终保持基层表面潮湿，不应忽干忽湿。除洒水车外，应封闭交通。
　　3、第7天后，宜立即组织验收，尽早喷洒透层或粘层沥青，利用沥青乳液继续养生。以防基层干缩开裂，同时保护基层免遭施工车辆破坏。
　　4、养生期间要注意养生与绿化、路缘石安装等分部工程的协调。
　　
　　四、总结
　　以上摊铺及碾压技术是经过多年对水泥稳定基层施工过程的观察和研究得出的，当然，这其中也有它的局限性，因为我所观察和研究的水泥稳定基层都是处于长江中下游地区，对于我区气候差异较大的地区，也可根据以上经验作适当的变化，但最终的水泥稳定基层的各项技术指标应符合交通部《公路路面基层施工技术规范》的要求。