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随着国家的改革和发展，国家大力发展基础建设，交通行业在国家基建显得尤为重要，而与内地成熟的道路施工方法相比较，国家西北部的公路施工显得具备一定的代表性和挑战性，由于地处沙漠地区，施工环境恶劣，同时沙漠地带地广人稀，交通运输极为不便，高温、缺水、沙尘天气对机械车辆的损害极大，机械维修保养等极为不便，给施工带来了极大的困难。水稳基层是高速公路的主要结构形式，基层是一条公路的受力承载骨架，是路面的主要承重层，具有整体性强、承载力高、刚性大、水稳定性好的优点，它的质量优劣直接影响到道路建成通车后的路用性能和使用寿命。大厚度水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。因而在公路工程中的应用会得到很快推广。该施工工艺依托若羌至民丰高速公路开展，项目位于荒漠地区，路基线路长，施工周期短，施工困难大。

1、水稳基层施工现状

国内目前水稳基层施工单层摊铺厚度普遍控制在20cm以内，大厚度33cm水稳基层一次摊铺成型目前在国内极为少见，施工技术不成熟;在本项目业主力推新材料、新设备、新工艺、新技术的要求下，水稳基层作为本项目的重点控制工程，如何保证施工质量的同时，且施工进度不影响后续工序，同时节省人力、材料、机械，提高施工效率，业主强烈要求水稳基层33cm厚度一次摊铺，是本次课题研究需要解决的主要问题。

水稳料作为水泥级配结合料，水泥稳定砂砾是以级配砂砾作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。水稳施工采用大型摊铺机一次摊铺到位，采用大吨位压路机进行碾压，能保证其压实度及无侧限抗压强度要求。

2、本次施工创新点

2.1、施工机械的选用及组合

传统摊铺方法采用小型摊铺机施工，摊铺最大厚度仅有20cm，设计厚度33cm摊铺需进行两次分层摊铺，既浪费机械台班，又浪费人工及燃油。新摊铺方法施工，采用RP1253T摊铺机，33cm水稳料一次摊铺成型，加配XS395单钢轮压路机1台。保证碾压密实。减少了水稳料分层摊铺、分层碾压的机械台班和人工，节省了分层养护的材料和水资源。

2.2、机械碾压遍数控制

机械的碾压组合及碾压遍数直接影响水稳基层的压实度、平整度、表面外观质量及后期取芯质量。采用合理的机械组合，既能保证施工质量，又能节省机械台班。根据现场施工经验，先采用双钢轮压路机收面2遍，再采用XS395（40t）单钢轮压路机强振2遍，25t压路机弱振1遍，胶轮压路机碾压2遍，最后双钢轮压路机静压1遍收面。

2.3、利用新材料养护

选择新型的一布一膜进行保水养生，土工织布能更有效长时间保水，高分子薄膜能防止水分流失，并起到一定的隔热保温的作用。减少了养护过程中频繁补水，节省了人工和机械台班，减少了水资源的浪费。

3、施工工艺

3.1底基层准备

平面位置、高程、中线、横坡度、宽度、平整度、弯沉不合格点提前处理至合格;开始摊铺基层前在路基表面上洒一遍水，保持表面湿润（不留明水）。

3.2测量放样

测量人员提前恢复中线、边线，在边部位置培土模，土模统一采用滑模机施工，培土模必须拉线控制线形，宽度到外侧路基边缘，土模高度同基层虚铺高度一致。同步碾压时外侧土模可以作为路肩使用，避免了培模工作的重复。同时为了避免边部水稳水分的流失，并应采用塑料薄膜将土模进行隔离。测量人员在直线段每10m设一钢钎，曲线段每5m设一钢钎，钢钎选用具有较大刚度的φ16光圆钢筋进行加工，并配固定横板，固定横板端部采用丝扣，便于拆卸和调整标高。钢钎且应钉设在离铺设宽外30cm--40cm处，以防与施工机械碰撞，或由于机械的振动，造成钢丝的跳动，而干扰摊铺机的自动找平系统。钢钎固定后，测量固定横板外侧端部顶标高，作为控制标高（设计标高+虚铺厚度+施工高度）。两侧标高控制线采用Φ3mm的钢丝作为基线，挂在已固定好的横板端部外侧，采用紧线器张紧，张拉长度以200-250m为佳。钢丝绳挂好后，在施工前应进行标高复测，以避免人为造成的各种标高偏差。

3.3水泥稳定砂砾的拌和

（1）水稳砂砾级配的质量控制

采用拌和设备集中拌和，在拌和之前，应反复检试调整，使其符合级配要求，同时开始拌和的前几盘应作筛分试验，如有问题及时调整，全天拌和料应按摊铺面积和规范要求的检测频率进行抽检。

为避免上料时常发生窜斗现象，料斗用挡板隔开;为了避免大粒径材料进入拌和机，在其出口处加设一层方格网，将大于最大粒径的碎石从筛网上及时剔除。

（2）水泥剂量的控制

水泥剂量是影响水泥稳定级配砂砾强度的重要指标。考虑到施工离散性的影响，实际施工水泥剂量应比设计值增加0-0.5%，在拌和过程中应随时观察混合料的颜色，防止水泥堵塞不流动，同时检测水泥出料重量，水泥剂量不能多加，也不能少加。剂量不够难以达到设计强度;剂量过大，会使水泥稳定砂砾基层的干缩裂缝和温缩裂缝增多、增宽，从而引起沥青面层的相对应的反射裂缝。因此，其剂量误差必须控制在设计范围以内。

（3）含水量的控制

含水量是水泥稳定级配砂砾中的又一重要控制指标，含水量过低，小于最佳含水量2个百分点时，混合料难以成型，压实度达不到，且钻芯取样松散，板结性差，其强度达不到设计要求，如果含水量偏大，大于最佳含水量1.5个百分点时，碾压粘轮，并将部分料带起，大于2.5个百分点时，碾压有明显轮迹，且局部出现弹簧。根据当天天气情况，如果是大风或高温天气，为避免混合料在运输和摊铺过程中水分损失过快，首先在混合料拌合时含水率应稍高于最佳含水率0.5%-1.5%，以补偿混合料运输和摊铺机摊铺碾压过程中损失的水分。由于新疆温差较大，按实际施工运距、温度变化、风速大小，及时调整混合料的含水率。

厂拌混合料现场每天由后场专职试验人员在早上、中午、下午分别测定各种集料的含水量，根据施工配合比设计的最佳含水量指标，结合当天的气温、湿度、运距情况确定混合料拌和时的用水量。在前场负责检测压实度的专职试验人员，在混合料摊铺整型过程中亦及时测定混合料的含水量及时指挥压路机碾压。

3.4水泥稳定砂砾的运输

（1）采用26m³以上自卸车运输，要求车况良好。上班前对车辆及设备进行日常维护，排除故障，防止汽车中途抛锚，造成摊铺机等料的现象。所有汽车货箱干净、密封、以保证混合料的质量和倒料顺利。

（2）车辆授料时，按序号排队成列，依次等候，不得拥挤。装车时，要不停的前后移动位置，装车时运输车移动，按车厢的前部、后部、中部分多次装载，并保持装载高度均匀以防离析。装料方法如下两图：

运输途中使用蓬布覆盖，一方面避免运输中混合料撒漏污染路面，另一方面，减少运输途中水分过分蒸发。

（3）卸料时，运料车在摊铺机前方20-30cm停车，防止碰撞摊铺机，由摊铺机迎上去推动卸料车，卸料过程中运料车挂空档，靠摊铺机推动前进，卸料速度与摊铺速度相协调。

（4）发料时应认真填写发料单，到达现场专人负责收发料单，认真查看混合料出厂时间，根据延迟试验，从拌和到摊铺现场限定水稳混合料不能超过4小时，否则应将全车料废弃，禁止使用，避免因混合料时间过长造成局部质量事故而返工。

3.5水泥稳定砂砾的摊铺

水泥稳定砂砾基层压实厚度为33cm，虚铺厚度为41cm，虚铺系数为1.24，本次摊铺采用徐工RP1253T摊铺机（带伸缩功能）单机12m单幅摊铺，并加配XS395单钢轮压路机1台。

（1）基层摊铺时，摊铺机两侧都以导线作为基准标高控制进行摊铺作业。固定导线的钢钎必须埋设牢固，在整个作业期间应有专人看管，严禁碰钢丝，发现异常时立即恢复。

（2）基层开铺前应洒底水，防止接触面混合料因水分被吸收导致钻芯松散;

（3）摊铺机就位前按松铺标高采用木方设置，摊铺机不少于2个的支垫点。摊铺机熨平板就位在支撑点上。挂线检查熨平板平整度。然后设置好高程传感器，检测传感器工作是否正常。

（4）现场具备5车以上存料时即开始摊铺作业。运料车先卸1/3左右，然后卡车随着摊铺下料而逐渐起斗（听从指挥人员或摊铺机喇叭提示），摊铺机螺旋器两侧用人工辅助传料，使混合料一次到位摊铺成型。

（5）摊铺机缓慢起步，起步速度按0.5m/min行走逐步提速至要求的行走速度，一般按1-3m/min（具体以拌合楼实际产量控制，初步根据拌合设备出料能力为560t/h计，基层采用全厚度摊铺时，摊铺速度控制为1m/min，摊铺机熨平板振动频率及夯锤夯击频率保持35Hz。摊铺2-4m左右时拉线检测摊铺高度及横坡，高度如偏高或偏低应调整自动调平仪，使摊铺厚度减薄或增厚，这种调节应微量微调，直至达到理想的厚度。摊铺机每前进10m，测量人员检测松铺顶面的标高、横坡，并做好记录。

（6）为保证摊铺的连续性，摊铺过程中，摊铺机前必须保证有3～4车料的储备。卸料车辆在摊铺机前方20～30cm 处停车（ 严禁料车碰撞摊铺机） ，由摊铺机活动推棍迎上去推动卸料车，一边前进一边卸料，卸料速度应与摊铺速度相协调，卸料时由专人指挥。合理控制摊铺机行走速度，匀速摊铺，避免中间停机待料。

（7）在摊铺混合料的过程中，始终保持摊铺机的螺旋内有2/3 的混合料，防止混合料离析;

（8）注意观察混合料是否有花白、有离析，含水量是否合适（摊铺时混合料的含水量应稍高于最佳含水量0.5%～1% ，以补偿摊铺及碾压过程中的水分损失），存在不合格现象及时通知拌合站调整;

（9）摊铺时注意检查高程、宽度、横坡、接缝、厚度、铺面的均匀性、是否离析麻面、平整度等。发现问题，人工及时修整摊铺缺陷。对局部粗料窝、粗料带及时铲除，换填均匀的混合料找平;

（10）所有结构物对接的地方均掉头摊铺。

3.6水泥稳定砂砾碾压

水泥稳定砂砾混合料的经检验混合料的含水量在最佳含水量±1.0%范围内时，进行碾压工序。基层碾压方案最优组合采用双钢轮静压2遍-39t单钢轮压路机强振2遍-25t单钢轮压路机强振1遍-胶轮压路机碾压2遍-双钢轮压路机静压1遍收面。

（1）碾压长度一般控制在40-60m范围，碾压段落必须层次分明，分为初压、复压与终压;压路机速度按1.5--2km/h，收光碾压2--2.5km/h;

（2）初压遵循从低往高、重叠1/2碾压原则，静压第一轮距摊铺机15-25m位置往高端斜压，夹角按30-45°控制。单钢轮压路机紧跟初压梯形碾压，压路机前轮不得超过斜压范围，距斜压边界控制在40cm以内为宜，单钢轮单幅碾压平行作业，重叠1/2碾压。单钢轮完成后，采用胶轮压路机对基层压实度进行追密。终压采用双钢轮压路机静压收面;

（3）碾压施工时，遵循由低向高原则，在直线段遵循由两侧路肩向路中心碾压，超高路段由内侧向外侧逐步移动碾压。碾压轮迹应重叠1/2轮宽，使每层全宽全厚度范围内均匀地压实到要求的压实度，大型机械不能压实的地方，采用小型机械压实到规定的压实度。初压时压路机行走速度为1.5km/h，后采用2km/h，密实度增大后可适当增大碾压速度。

（4）碾压过程中，压路机严禁随意停放，应停放在已碾压完成的路段;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损，压路机应以缓慢匀速进行碾压，压路机启动、停止必须减速缓行。施工时应将驱动轮朝向摊铺机，避免混合料产生推挤、拥包，表面若有软弹、局部拥包、松散等现象，及时翻松、挖除、换填新料后重新碾压。碾压全过程控制在1.5h内完成，如果超过1.5h则应再增加压路机台数。

（5）根据天气影响，如发现含水量偏差过大，需及时通知拌合场进行拌合料调整。炎热天气混合料表面水份蒸发过大时，使用人工及时翻开并换填新的混合料，使其达到质量要求。压实后表面平整无轮迹或隆起、裂纹搓板及起皮松散等现象，且断面正确，横坡路拱与面层一致，碾压成型后进行压实度的检测。

（6）所有压路机前进与后退碾压轨迹要一致，不得后退途中变轴;每个碾压段要求重叠10m，在重叠范围内前进碾压时完成变轴要求;

（7）碾压时为避免边部混料，土模边的碾压采用一台小型的双钢轮压路机，保证水稳基层有侧限碾压边部压实度。

注意事项：

（1）碾压时不要过振，稳压要充分，振压不起浪、不推移，在第一遍静压时，倒车后尽量原路返回，换档位置应在已压好的路段上，在未碾压的一头，换档倒车位置应错开，呈阶梯状。

（2）碾压过程中，表面始终保持湿润，如遇高温和大风天气，水分蒸发过快，应及时通知拌合站，适当提高混合料拌合的含水量或减少碾压段的长度。

（3）压路机倒车换档要轻且平顺，不要拉动铺筑层，在未碾压的一头换档倒车位置应错开、呈齿状;碾压时，应及时对压路机的光轮进行清洁，以免混合料粘连后影响基层的表观。

3.7接缝处理

1、 用摊铺机摊铺混合料时，不宜中断，如因故中断时间超过2h或工作班结束，应设置横向接缝。摊铺机应驶离混合料末端，在压实前及时补料，铲除局部粗集料堆积或离析的部位，用新拌料补齐，碾压完毕后检测平整度，将达不到要求的尾端人工铲除。要求挖至本层底标高，做成垂直断面连接。

2、下次重新摊铺时再返回已压实层的末端，并将基层及下承层顶面清扫干净，重新开始摊铺。在接缝处洒水泥浆湿润，以加强新旧混合料的粘结，再与新铺的混合料一起碾压，确保横缝平整、密实相接。接缝刚柔结合部要进行横压。

3.8水稳基层养护工艺

碾压结束后，经检查，压实度、标高、横坡、平整度、宽度合格后，对基层进行养生7天。

1、一布一膜养生：

因本管段所处地域干旱缺水，故采用一布一膜，进行自养封闭养生。选择新型的一布一膜进行保水养生，土工织布能更有效长时间保水，高分子薄膜能防止水分流失，并起到一定的隔热保温的作用。减少了养护过程中频繁补水，节省了人工和机械台班，减少了水资源的浪费。铺设土工布前，洒水车喷头要用喷雾式对整个基层进行表面湿润状态阶段内要求基层表面用洒水车洒水养生，再铺设土工布，并用沙袋进行网格覆压，防止大风将土工布掀起。

2、养护期间应封闭交通，设置禁行标志牌，除洒水车和小型通勤车辆外严禁其他车辆通行，特别是载重车辆。小型车辆和洒水车的行驶速度应不大于20km/h。