路基工程中水泥稳定层施工工艺分析和实践

摘要：公路路基工程中，良好的水泥稳定层具有优良力学性能和板体性等优点。但是若施工工艺制定不完善，施工质量就难以保证，就不能充分发挥其长处，甚至会留下工程隐患，所以水泥稳定层施工工艺制定就尤为重要。通过坦桑尼亚境内位于KAGOMA至LUSAHUNGA（154KM）公路项目施工，对水泥稳定层施工工艺分析与实践。
关键词：水泥稳定层，工艺，施工
工程由中铁七局坦桑尼亚项目部组织施工，项目部前期组织技术人员，查阅当地相关资料，并对其它在建施工项目学习与考察研究，通过多次室内外不断探索和试验，并在施工过程中对施工工艺和水泥含量不断调整，取得了路基水泥稳定层施工的成功。
工程概况
本工程位于坦桑尼亚境内，主线起点里程位于KAGOMA方向K0+000，终点里程位于LUSAHUNGA方向K154，全长154KM。本工程水泥稳定土作为道路底基层，水泥稳定土级别为“C2”（最小无侧限抗压强度为2MP），采用路拌法施工。

二、施工准备

准备好项目施工所需的资料、材料、工具、机械设备等，确保施工有序进行。在水泥稳定土施工前，对施工地段的便道进行平整、疏通；在必要的的交通叉口立上相应的交通指示牌，保证本地交通顺畅。

三、施工工艺

1.施工工艺流程：

水泥稳定层施工工艺流程

2.施工方法：

水泥稳定土施工时，必须采用流水作业，使各工序紧密衔接，要求尽量缩短施工时间，尽量避免过多地分段碾压。
（1）原材试验、配合比设计：在所定的料场取代表性的土样按照规范规定的项进行土的原材试验，证明符合规范规定后方可使用；对水泥按规范要求进行试验，应试验水泥的终凝时间；进行配合比设计：确定水泥用量、最大干密度、最佳含水量。
确定稳定剂的最佳用量，计算无侧限抗压强度试验结果的平均值和偏差系数。
根据要求的强度标准，选定合适的水泥剂量，此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度应符合以下公式的要求：≥Rd/（1－ZaCv）式中：Rd——设计抗压强度；Cv——试验结果的偏差系数（以小数计）；
标准正态分布表中随保证率（或置信度a）而变的系数，取保证为率90％，即Za=1.282；工地人工撒布水泥，实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多1.0%；水泥的最小剂量不低于4%。
（2）施工放样：采用全站仪对施工段进行平面放样，直线段按20米控制，曲线段采用10m加密控制；高程放样边桩交叉线法控制路线高程。
（3）路基填料：水泥稳定土中过大的水泥用量并不会有效地增加水泥稳定土的最终强度，相反，会使稳定土容易开裂而形成裂缝。这样的裂缝会对基层甚至沥青路面造成破坏。 对每个取土场的土用水泥稳定时，都要对不同的料堆取样进行试验，并且在现场施工时每段都要取样测定其最大干容重，作为现场压实度的标准。从批准合格的取土场取土, 标高控制以铣刨碾压后路面基层标高为准，填土厚度高出水泥稳定层2-3cm，尽量不要补填。结合自卸车运土方量折算成一定面积，再在路面上画方格，把每个方格确定每个方格需要倒卸土的车数；自卸车按照方格卸料，确保水泥稳定层的厚度。如填料含水率不满足规范要求的含水量则把填料进行翻晒再施工。
（4）平整、碾压、检测：在准备洗刨路段，用平地机再次精平，碾压收面；不足部分进行补填，并混合压实。标高和路面厚度符合要求后，则洒水润湿路面，使用钢轮压路机至少将路面碾压一次。
（5）摆放和撒布水泥:水泥采用32.5普通水泥,在水泥摊铺前,技术人员根据护桩定出边桩，同时定出第一次洗刨宽度的边线，用细麻绳牵线在道路表面用石灰画点,白灰点的边线也作为铣刨机前进的引导线。水泥车辆进入施工区段，人工从水泥车投放水泥至方格内，水泥车缓慢前进。地面人员分工协作，在方格中摆正水泥袋,然后划破水泥袋,并进行均匀摊铺。并注意使每袋水泥的撒布面积相等。水泥撒布完后，表面应没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点。对于施工中洗刨重叠部位加大水泥含量1%。前方摊铺水泥时不应一次全部摊完，应保持远离洗刨机200-300m距离，避免由于其他原因造成水泥的损失或者浪费。
（6）冷再生机铣刨和拌和：冷再生机铣刨深度可自动控制，最大铣刨宽度2.44m。设计半幅铣刨宽度为4.75m, 铣刨深度为15cm，水泥含量为5%。在水泥摊铺长度约150m左右，开始进行铣刨搅拌。铣刨时采用2台铣刨机递进作业,横向排列,前后保持一定的距离(不小于10m),两台铣刨机工作区重叠0.08m，同时也应超出中线伸向另半幅0.05m，冷再生机前面连接水车供水，铣刨时冷再生机推动水车前进。每台冷再生机后安排2名实验人员跟随，随时检查再生深度和含水量，并配合冷再生机操作员进行调整，前面一台铣刨机后再安排1名测量工用标定长2.44m的竹竿从中线一侧定出后面冷再生机的洗刨边线并用水泥撒点，冷再生机必须严格按照水泥摊铺边线前进，确保两台冷再生机的搭接宽度，不漏铣。
铣刨另外半幅路面, 冷再生机从中线偏向已洗刨完成处0.05cm开始铣刨，两台冷再生机之间铣刨搭接宽度为0.08m，与前期施工的半幅搭接宽度为0.1m，确保接缝处于道路的中心线上，以保证路拱的横坡和行车道的压实质量。（后附铣刨示意图）
（7）碾压整形。碾压时先用钢轮压路机先初压一遍收面，收面压路机应紧跟铣刨机后，尽快封面，防止水分损失，碾压速度不超过2.0km/h；在初压完成后，应立即用平地机按照设计高程进行精平。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时，再返回刮一遍。平地机精平应避免反复整平，造成含水量的损失。然后立即使用刚轮振动压路机以低幅振动模式进行压实，此时混合料的含水量应略大于最佳含水量（大于+1%~+2%）。直线和

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不设超高的平曲线段，小半径曲线段因有较大的超高，碾压顺序应先低（内侧）后高（外侧）。碾压时，应重叠1/2轮宽，压完路面全宽时即为一遍。一般需碾压4~6遍。压路机的碾压速度，头两遍以采用1.5~1.7km/h为宜，以后宜采用2.0~2.5km/h。碾压速度不宜过快,防止表面出现横向裂纹。现场对压实度和含水量进行检测，发现问题及时解决，压实至规范要求的压实度。碾压时遵循先轻后重、先慢后快、先外侧后内侧的原则。压路机重叠1/2轮宽，压路机折回不应处在同一横断面上，相邻两段的接头处碾压，碾压速度设定在1.5km/h左右，以防拥包等不良现象，对于靠近纵缝部分，必须碾压到碾压完成（加水拌合后的延迟时间），一般控制在3~4h内完成，不能延误时间，影响强度。施工过程中严禁用“薄层贴补”方法找平，如局部低洼，可采用翻松新鲜混合料重新碾压。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，应保证再生层表面不受破坏。碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和（加适量的水泥）或用其他方法处理，使其达到质量要求。
（8）接缝和调头处的处理：
A、纵向接缝的处理：.道路宽度小于7m，纵向重叠较多时，不宜半幅施工，应考虑全幅施工，以减少重叠量，提高施工效率。一般重叠宽度为50-150mm。路面材料越厚，材料粒度越粗，重叠量越大。相邻两次作业间隔12h以上时，重叠量应增加。在纵向接缝上，根据已建再生层的完成时间，改变水泥稀浆（或水）的喷入量。纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹。
B、横向接缝的处理：应对所形成的横向接缝认真处理，施工中应尽量减少停机现象。停机超过水泥初凝时间，再生机再次施工时，必须将整个再生机后退至再生过的路段

1.5m的距离，并重新撒布水泥。

C、调头处的处理：如机械必须到已压成的水泥稳定就地冷再生层上调头，应采取措施保护调头作业段。一般可在准备用于调头的约8~10m长的稳定土上，先覆盖一张厚塑料布或油毡纸，然后铺上约10cm厚的土、砂或砂砾。
（9）养生：铣刨完后立即进行洒水养生，待表面稍干，立即施做透层下封层，此时透层油容易渗透，且对基层内部的水分有很好的保护作用，减少养生的工作量，同时可以减少干缩引起的裂缝。 水泥稳定土的养生是关系到其最终强度的关键因素，在施工中应引起足够重视，水量充分、适当且养生完好的水泥稳定土可以避免大面积开裂等破坏现象。 在养生期间前2-3天不得开放交通，不能完全封闭交通时，限制重车通行，限制车速30KM/h，禁止车辆在上面调头或急刹车，以免影响强度。一般养护7天，在养护期间要做好排水设施，防止暴雨时对路面冲刷。

四、结束语

水泥稳定基层施工中，要考虑到影响工程质量的各种因素，在整个施工过程中，控制好原材料的质量、施工工艺、运输、摊铺、碾压、养护等环节，采取有针对性施工工艺和有实用性的施工方案，以最终确保工程质量。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。