公路水稳结构分段阶梯式连铺施工工艺的制作方法

本申请涉及公路路面施工技术的领域，尤其是涉及一种公路水稳结构分段阶梯式连铺施工工艺。

背景技术：

目前，公路水稳结构通常包括自上而下依次设置的基层、底基层以及低剂量的水稳垫层。

相关技术中公路水稳结构的施工方式是水稳垫层和底基层分别摊铺，即先摊铺水稳垫层，待水稳垫层施工完成后养护7天，再摊铺底基层。

针对上述中的相关技术，发明人认为采用这种施工方式，由于运输车吨位越来越大，水稳垫层的强度低，易造成水稳垫层出现不规则开裂，这就需要在施工过程中对破损的水稳垫层进行修复处理，既延长了施工工期，又极大地增加了施工成本。

技术实现要素：

为了提高施工效率并保证水稳垫层的强度，本申请提供一种公路水稳结构分段阶梯式连铺施工工艺。

本申请提供的一种公路水稳结构分段阶梯式连铺施工工艺采用如下的技术方案：

一种公路水稳结构分段阶梯式连铺施工工艺，包括以下步骤：

s1.将拌和好的水稳垫层混合料运输至待铺筑路段，并将水稳垫层混合料摊铺于待铺筑路段上，完成水稳垫层施工；

s2.对施工完成的水稳垫层进行检测，检测水稳垫层是否合格，若检测不合格则及时进行返工处理，直至合格为止；对检测合格的水稳垫层立即转换到底基层施工；

s3.将拌和好的底基层混合料摊铺于水稳垫层上，完成底基层施工；

s4.对施工完成的底基层进行检测和养护，完成水稳结构施工。

通过采用上述技术方案，减少了对水稳垫层进行养护的工序，不仅能够提高施工效率，确保工程质量，而且能够极大地降低施工成本，获得较好的综合效益。

可选的，步骤s1中水稳垫层混合料的配合比为10～25mm碎石：5～10mm碎石：3～5mm碎石：0～3mm碎石＝50：17：8：25。

通过采用上述技术方案，以保证水稳垫层的强度。

可选的，步骤s1中水稳垫层混合料的水泥剂量为2.7％，标准击实最大干密度为2.31g/cm³，含水量为5.2～5.4％。

通过采用上述技术方案，进一步保证水稳垫层的强度符合要求。

可选的，步骤s3中底基层混合料的配合比为10～25mm碎石：5～10mm碎石：3～5mm碎石：0～3mm碎石＝52：18：10：20。

通过采用上述技术方案，保证底基层的强度。

可选的，步骤s3中底基层混合料的水泥剂量为3.2％，标准击实最大干密度为2.298g/cm³，含水量为4.2～4.4％。

通过采用上述技术方案，进一步保证底基层的强度符合要求。

可选的，步骤s1中对水稳垫层混合料以及步骤s3中对底基层混合料进行摊铺后，还包括分别对水稳垫层混合料和底基层混合料进行碾压、修边以及横缝设置处理。

通过采用上述技术方案，完成对水稳垫层和底基层的施工，且通过采用碾压、修边以及横缝设置等处理工序，保证整体施工质量。

可选的，步骤s4中采用覆盖薄膜对底基层进行养护，养护时间大于等于七天。

通过采用上述技术方案，以保证施工质量，使用安全可靠。

可选的，待铺筑路段的转换长度为180～220m。

通过采用上述技术方案，以提高工序转换的速度，实现连铺施工。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.减少了对水稳垫层进行养护的工序，不仅能够提高施工效率，确保工程质量，而且能够极大地降低施工成本，获得较好的综合效益；

2.通过对水稳垫层和底基层进行合理配比，保证了水稳垫层和底基层的强度；

3.通过设置待铺筑路段的合理长度，提高了工序转换速度，实现了连铺施工。

具体实施方式

本申请实施例公开一种公路水稳结构分段阶梯式连铺施工工艺。该施工工艺包括以下步骤：

s1.将拌和好的水稳垫层混合料运输至待铺筑路段，并将水稳垫层混合料摊铺于待铺筑路段上，完成水稳垫层施工。本实施例中水稳垫层混合料的原材料包括粗集料、细集料、水泥以及水，对各原材料的要求为：

粗集料：单个集料最大粒径不超过37.5mm，压碎值小于30％。集料的级配要求见表1。

表1水稳垫层集料级配范围

细集料：选用石屑。

水泥：选用强度等级42.5的水泥，初凝时间3小时以上，终凝时间6小时以上，体积安定性、细度必须满足《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(jtge30-2005)规范要求。不得使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。

水：凡饮用水均可用于施工。

步骤s1中水稳垫层混合料的配合比为10～25mm碎石：5～10mm碎石：3～5mm碎石：0～3mm碎石＝50：17：8：25，水泥剂量为2.7％，标准击实最大干密度为2.31g/cm³，含水量为5.2～5.4％，本实施例中最佳含水量为5.3％。

在进行混合料拌和施工时：

(1)拌和采用二台wdb-600型稳定土拌和站生产，拌和能力500t/h。在正式拌制混合料前，根据试验室提供的已批复的配合比中各种材料的比例及含水量，设定拌和站自动计量数据，并准确计算应加水数量，使其符合计量准确的要求。同时使混合料颗粒组成和含水量满足规定的要求拌和时按配合比进行配料，水泥不能过期受潮，通过试验检测符合要求，碎石级配符合要求，根据天气情况拌和时的含水量比试验确定的最佳含水量高0.5～1个百分点，以补偿运输、摊铺及碾压过程中水分损失。

(2)拌和过程中，试验员要经常抽验混合料的含水量、水泥剂量，确保出料质量。拌和后的混合料应完全均匀，含水量适当，无粗细颗粒离析现象。

(3)当进行拌和操作时，水泥加入方式能保证自始至终均匀分布于碎石中。各个冷料仓料斗口的钢筋网要经常维护，以免超粒径料进入料斗。料斗上要有专人负责指挥，保证稳定碎石材料按顺序下到输料口，保证各种材料连续均匀地进入输料机的皮带上，并将拌和机内死角中得不到充分搅拌的材料及时排出。

(4)水稳垫层混合料拌和后，应对其含水量、灰剂量、级配情况进行检验，级配按照集料级配范围控制，并通过待铺筑路段施工，确定混合料筛分曲线范围。

在进行混合料运输时：

(1)混合料运输配备18t以上的运料车，施工时要根据运输距离、运输时间等因素调节车辆数量，既要保证前场摊铺不等料，又不能因车辆过多而使运料车停车待铺，要保证拌和、运输、摊铺施工的连续作业。运料时严禁超载运输，以免混合料遗漏污染路面，同时保证施工安全。

(2)混合料出场时要过磅称重并记录拌和出场时间，运达摊铺现场时，由专人负责收料、检查、指挥倒料。收料人员要先检查来料外观有无异常、含水量是否正常等，并记录料车到场时间，然后组织料车倒料，倒料时指挥人员与摊铺机手应密切配合，使倒料与摊铺之间保持连续作业，不允许出现摊铺机料摊完了等车倒料的情况。为避免料车碰撞摊铺机，指挥人员应指挥料车在倒至距摊铺机30cm远时即停下，开始慢慢升斗，等摊铺机驶上前来推着料车前进。行进过程中指挥人员应随时提醒驾驶员不能完全松开刹车，以免将料倒在地上，同时也不能踩死刹车，以保证摊铺机正常前进。

(3)运输时，运输车辆应均匀地在已完成的下承层的整个表面上通过，速度宜缓。为防止运输过程中混合料水份蒸发，混合料在出场时应进行覆盖。装料时应注意保持装载高度均匀，同时注意卸料速度、数量，运料车按照“前、后、中”的顺序进行装料以减少混合料在下落过程中的重力离析。

(4)水稳垫层混合料的运输及出场应注明每辆车的出场编号(车编号写在汽车明显位置)，并注明出场时间，现场人员注明摊铺时间。若从加水拌和到摊铺时间超过水泥的初凝时间，或超过试验确定的延迟时间的该车混合料应废弃(碾压宜在水泥初凝前及试验确定的延迟时间内完成)。

在进行混合料摊铺时：

(1)摊铺机就位首先由测量人员放出起始位置的标高，摊铺机熨平板按此标高就位。熨平板仰角按15公分，夯锤大小定3转/秒，行驶速度起步为1m/min，摊铺机运行平稳后逐渐提高到2.0m/min并保持此速度。以上参数暂定为此，根据现场实际情况再进行合理调整。

松铺系数按1.25控制，松铺厚度为25cm。每20米一个断面，现场由测量人员跟踪监测试验段顶面标高，同时采用插钎法和挖验法检测松铺厚度和压实厚度，如发现有变化时，小范围内的及时调整松铺系数，以确保压实厚度满足设计要求。

(2)试验段采用两台abg423摊铺机成梯队作业，摊铺机的组装宽度均为8.5米。施工时摊铺机两侧走钢绞线。靠中分带一侧摊铺机在前，另外一台摊铺机在已摊铺成型的作业面上走滑靴。

(3)摊铺过程中，摊铺机保持匀速行驶，摊铺速度为2.0m/min。

(4)摊铺过程中，摊铺机后设专人找补粗细集料离析现象，对局部粗集料“窝”进行铲除，换填新混合料或补充细混合料并拌合均匀。

(5)摊铺前始终保持有3～5台运输车等待卸料，以保持摊铺机能够连续作业。

在进行混合料碾压时：

混合料在摊铺50-80m左右时，压路机即在摊铺的全宽范围内进行碾压，碾压遵循先轻后重，先慢后快的原则。为保证水稳垫层的压实质量，具体碾压方案如下：

①初压：一台cc522压路机以1.5～1.8km/h的速度错1/3轮去静回振压一遍。初压后采用三米直尺进行平整度检测，不合格处进行人工小修。低洼处填补细料，高出的地方用铁锹铲除并换填部分细料。

②复压：采用一台yz220、一台ca602d和一台xs202j振动型压路机以1.8～2.2km/h的速度错1/3轮进行振压，组合碾压4～5遍。振压时采用高频低振，以免出现波浪或搓板现象。

③终压：采用cp271胶轮压路机以1.8～2.2km/h的速度，错1/3轮静压至表面平整、密实，最后用cc522收边,直至无明显轮迹。

压实注意事项：

①直线和不设超高的平曲线段，由两侧向中心碾压，设超高的平曲线段，由低侧向高侧碾压。

②碾压过程中如有“弹簧”“松散”现象应及时换填处理，整平后再碾压。

③为保证边缘部位薄弱环节的压实度，水稳垫层的两个边部应多振压一遍。

④压路机不得在碾压合格或正在碾压的路段上“调头”或“急刹车”。

⑤振动压路机前进、后退或停机时，应先停振再换档。

⑥压实两遍以上时,则两轮之间重叠不少于1/2轮宽度。

⑦碾压过程中，垫层的表面应始终保持湿润，若水分蒸发过快，根据现场施工条件，按尽早尽快的施工原则，确保整个工程按期优质完工。

⑧施工中严格控制操作时间，从加水拌和到碾压终了的延迟时间不超过2～3小时。

在进行修边时：对水稳垫层边部进行及时修整，使其边部美观直顺。

压实度检测：压路机振压2遍后，每增加一遍即进行压实度检测，混合料的含水量测定现场采用酒精燃烧法，压实度检测采用灌砂法，当压实度达到最大干密度的96％以上，并且不再上升时，即可确定最佳碾压遍数。(现场设专人对压路机的碾压和压实度检测进行指挥，检测时应注意安全)

在进行横缝设置时：

(1)水稳垫层混合料摊铺时，应连续作业，如因故中断时间超过2h，则应该设置横缝；每天收工之后，第二天开工的接头断面要设置横缝；要特别注意桥头搭板前的水泥稳定碎石的碾压。

(2)横缝设置应该与路面车道中心线垂直，接缝断面应该是竖向的平面。其具体设置方法为：

①压路机碾压完毕，沿端头斜面开到下承层上停机过夜。

②第二天将压路机沿斜面开到前一天施工的垫层上，用三米直尺纵向放在接缝处，定出垫层面离开三米直尺的点作为接缝位置，沿横向断面挖除坡下部分混合料，清理干净后，摊铺机从接缝处起步摊铺。

③压路机沿接缝横向碾压，由前一天压实层上逐渐推向新铺层，碾压完毕再纵向正常碾压。

④碾压完毕接缝处纵向平整度应符合质量标准的规定。

s2.对施工完成的水稳垫层进行检测，检测水稳垫层是否合格，若检测不合格则及时进行返工处理，直至合格为止；对检测合格的水稳垫层立即转换到底基层施工。本实施例中水稳垫层实测项目如表2所示。

表2水稳垫层实测项目

待水稳垫层施工现场各项检查指标合格后，立即转换到施工放样，按工艺流程与水稳垫层一样进行底基层施工。

待铺筑路段的转换长度为180～220m。根据拌和设备的拌和能力，运料车速度，摊铺速度，碾压、运输距离等综合时间，其中运输距离是个变量，具体施工时确定运距，再确定施工段落的转换长度。本实施例中待铺路段采用200米一转换。

转换时间计算：

①混合料拌和需要的时间：

设定转换长度200米、摊铺宽17.05米、厚度20厘米，则混合料总量：200*0.2*17.05*2.31≈1575吨，(1575+1575*0.53)*0.96≈2313吨，2314/1000≈2.3小时。

②运输时间：

设定混合料运输速度每小时平均按40公里，拌和站至施工现场15公里，则运输时间为：15/40*60≈23分钟

③碾压时间：

设定碾压段落为40米，碾压速度每小时18公里，压路机走半编需要1.3分钟、往返需要2.6分钟，摊铺宽度为17.05米，压路机钢轮宽1.95米，碾压时1/3错轮半幅宽需要往返13次，可计算出碾压时间为13*2.6≈34分钟

根据以上计算转换时间约为3.27小时。

再通过计算底基层施工时间，按40米碾压段落划分，摊铺速度每分钟2米，需要约20分钟；碾压时间约为34分钟，底基层施工碾压完毕需要时间20+34＝54分钟。

根据以上计算，水稳垫层和底基层施工需要总时间约为4.21小时，满足施工规范水稳施工在初凝3小时至终凝6小时内完成。

s3.将拌和好的底基层混合料摊铺于水稳垫层上，完成底基层施工。本实施例中底基层混合料的原材料包括骨架密实型混合料、细集料、水泥以及水，对各原材料的要求为：

骨架密实型混合料：集料的最大粒径不大于31.5mm，施工中应检验是否发生离析，级配曲线宜往中值偏上移动。施工过程中应重点控制31.5mm、9.5mm以及4.75mm三个筛孔的通过率，保证级配为“s”型曲线，其通过率在设计级配要求的标准值以内。集料级配范围的要求见表3。

表3骨架密实型混合料集料级配

细集料：选用石屑。

水泥：选用强度等级42.5的水泥，初凝时间3小时以上，终凝时间6小时以上，体积安定性、细度必须满足《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(jtge30-2005)规范要求。不得使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。

水：凡饮用水均可用于施工。

步骤s3中底基层混合料的配合比为10～25mm碎石：5～10mm碎石：3～5mm碎石：0～3mm碎石＝52：18：10：20，水泥剂量为3.2％，标准击实最大干密度为2.298g/cm³，含水量为4.2～4.4％。本实施例中最佳含水量为4.3％。

本实施例中底基层混合料的拌和、运输、摊铺、碾压、修边以及横缝设置的施工方式与水稳垫层的施工方式基本上相同，再次不再赘述。

s4.对施工完成的底基层进行检测和养护，完成水稳结构施工。本实施例中底基层的实测项目与水稳垫层的实测项目相同，可参见表2所示。

步骤s4中采用覆盖薄膜对底基层进行养护，养护时间大于等于七天。养护要到位，不能有漏盖现象发生；养护期间应封闭交通，严禁任何车辆通行，封闭交通设专人负责，并在封闭路段起终点处设禁行标志及路障，保证其强度符合要求后才可开放交通；制作专用的养护标示牌，明确养护的起止天数时间，以免发生养护不足。

对水稳结构进行检测：

1、水稳垫层：

①水泥剂量抽10组(2.4、2.4、2.3、2.4、2.7、2.6、2.4、2.7、2.3、2.4)，技术指标为2.5±0.5，合格率100％。

②强度抽检1组，强度2.5mpa，技术指标2～3mpa，合格率100％。

③压实度抽检8组(97.9、97.7、97.9、97.5、97.5、97.1、96.6、97.9)，技术指标≥96％，合格率100％。

④标高合格率100％。

2、底基层：

①水泥剂量抽10组(3.6、3.4、3.6、3.6、3.3、3.4、3.2、3.5、3.2、3.2)，技术指标为3.5±0.5，合格率100％。

②压实度抽检8组(99.2、9.79、98.3、99.2、97.9、98.3、99.7、99.2)，技术指标≥97％，合格率100％。

③强度抽检1组，强度2.9mpa，技术指标2.5～3.5mpa，合格率100％。

④弯沉检测结果23.7，技术指标≤45.8(1/100mm)，合格率100％。

⑤标高合格率97％。

⑥平整度合格率100％。

申请人通过以上验证按照此工艺施工后，经检测各项指标均符合设计及施工规范要求。此工艺确保了工程质量，减少了水稳垫层养护这道工序，在工期上赢得了时间，为企业节约了大量的成本，获得了综合效益。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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