道路水稳基层及沥青面层冬期施工质量控制

道路水稳基层及沥青面层冬期施工质量控制

郑安刘丽丽张子鹤高海彦马永生

中国建筑第八工程局有限公司华北分公司天津300452

摘要：道路水稳基层需含水养护，道路热拌沥青面层具有较强温度敏感性，冬期施工对道路结构强度、外观质量以及道路耐久性有着较大影响。本文从水泥稳定碎石及沥青混合料硬化机理入手，分析低温对其硬化过程的影响，提出冬期施工水稳及沥青施工质量控制措施。

关键词：道路；冬期施工；质量控制

1引言

道路冬期施工，对施工质量影响较大，且冬期施工措施费用高昂；道路工程相关施工规范亦对道路冬期施工做如下要求：道路水稳基层不宜冬期施工；高速公路、一级公路及城市快速路、主干路不宜在施工气温低于10℃时摊铺热拌沥青，其他等级道路不宜在施工气温低于5℃时摊铺热拌沥青。但道路工程施工对城镇交通、城际交通影响较大，受工期影响，道路工程往往不得不进行冬期施工。

2道路水稳基层及沥青面层冬期施工质量问题

2.1水稳基层冬期施工质量问题产生机理

水泥稳定碎石硬化成型的反应机理与普通混凝土硬化成型过程相同，主要是水泥中钙盐水化反应形成硬化胶结物，胶结物将砂、石等材料牢固胶结在一起，形成强度和刚度。

低温对水泥稳定碎石的影响主要表现为两方面：一是低温条件下水泥水化反应缓慢，水稳硬化板结时间长，当水稳温度低于0℃时，其强度增长极其缓慢，甚至停止强度增长；二是温度过低会使水凝结成冰，而水结冰体积膨胀9%左右，在水稳凝结之后的抗拉强度尚未达到抵抗结冰产生的膨胀力时，水稳内部将产生不可修复的裂缝和强度损失，严重时会产生无法凝结的松散料。

所以说，水稳冬期施工中主要解决两个问题：首要是在摊铺及养生期间水稳凝结之后的抗拉强度要始终能够抵抗水结冰产生的膨胀力，保证水稳后期强度和耐久性；其次是尽量提供水稳硬化板结所需的温度，保证养生7～10d后能够钻取完整芯样。

2.2沥青面层冬期施工质量问题产生机理

沥青混合料硬化主要是以沥青作为胶结物将砂、石等材料胶结在一起形成路面结构。沥青混合料的可塑性取决于完全由不同温度下沥青稠度。

低温对沥青混合料的影响主要表现为：环境低温造成沥青混合料在运输、摊铺、碾压等环节散热较快，沥青混合料温度降低至70℃时仍未碾压至设计密实度，由此造成沥青混凝土密实度不够，孔隙率大，易于透水，严重影响道路耐久性；其次，温度降低过快，接缝部位、缺陷部位往往处理不及时，容易造成面层外观质量问题。

考虑沥青高温老化的特性，沥青混合料出料温度不得过高，一般普通沥青混合料出机温度不得超过185℃～200℃。因此沥青面层冬期施工质量控制应从快卸料、快摊铺、快碾压入手。

3道路水稳基层及沥青面层冬季施工质量控制

3.1水稳基层冬期施工质量控制

（1）路床或下层水稳：

水稳摊铺前，路床或下层水稳表面无积水、积冰、冻土和潮湿地面，成型路床不长时间闲置，水稳摊铺时间间隔过长时对路床或下层水稳层采取覆盖保温措施。

（2）原材料：

1）砂石料中不积水、不带有冰雪及冻结块，以免影响拌合料温度。

2）水泥罐、集料仓要有防冻措施，必要时包裹或苫盖保温，冬期入仓温度不应低于10度。

3）适当延长混合料的搅拌时间（可按正常搅拌时间的1.5倍控制），以确保混合料拌合均匀性。

（3）混合料配合比：

适当调密级配，掺加防冻剂和早强剂，形成骨架密实结构，增加抗冻能力；控制混合料含水量，施工含水量宜控制在最佳含水量偏下限；适当提高水泥用量0.5%～1%，以补充冬季水稳强度损失。

（4）混合料拌合：

为了避免气温突然降低对拌合站供水设备造成影响，要求对拌合站供水设备进行防冻处理。每日施工前，要根据当天的气温，要求搅拌站确定施工用水温度，对施工用水进行加热，确保混合料出厂温度不得低于10℃。

（5）混合料的运输：

1）冬期施工过程中，保证在施工过程中有足够的运输车辆，成品混合料在2个小时内运送到铺筑现场。

2）水稳混合料运输车辆车厢侧板及底板应采用岩棉瓦保温，车厢顶用双层棉被覆盖进行保温。

（6）混合料摊铺：

1）应根据道路路幅宽度确定摊铺机数量，一次摊铺完成。

2）混合料摊铺选择在上午9：00至下午4：00温度相对较高时进行摊铺，做到快卸料、快摊铺、快碾压、快保温，使混合料热量散失最小。

（7）混合料碾压：碾压工艺应遵循先轻后重、紧跟慢压的原则。冬期施工应增加压路机数量，缩短各施工环节，做到快碾压，缩短混凝土压实成型时间；合理增加碾压机械数量。

（8）水稳养护：

1）可考虑多层连续施工，上基层对下基层起到保温作用。上下两层中间间隔不超过4h，考虑摊铺机施工效率，上下层交替施工分段长度不宜超过250m。多层连铺时，上层水稳摊铺必须在下层水稳终凝之前摊铺，一旦发现底基层板结，立即停止第二层水稳摊铺。

2）水稳采用蓄热法养护：最底层用塑料薄膜覆盖，减少水分散失；然后覆盖阻燃保温岩棉被；最上层采用土工布苫盖，减小空气对流，同时防止保温层被风吹翻。水泥的水化反应释放出的热量使水稳温度上升，保温层使水化热量蓄保起来，以减少路面热量的失散，使之在适宜的温度下养护硬化。

3）阻燃保温岩棉被厚度由现场环境温度确定，当环境平均气温在0℃～5℃，覆盖一层岩棉被；当环境平均气温在-5℃～0℃，覆盖两层岩棉被；当环境平均气温低于-5℃，不应进行水稳施工。养护期间遇雨雪天气，应在雨雪来临前在顶层增设一层防雨塑料布。

3.2沥青面层冬期施工质量控制

沥青面层冬期施工关键在于混合料温度控制，重点在于时效性的控制，做到快卸料、快摊铺、快碾压。

（1）施工准备

1）拌合站调度人员必须到场协调，根据现场施工进度组织好供料车次，做到及时供料，同时避免沥青混凝土运输车辆等待时间过长。

2）面层施工前对基层进行检查，确保基层符合质量要求，根据现场温度摊铺前对已施工完成的下封层进行覆盖保温、防潮，做到其表面干燥、无结冻。

（2）施工时间控制

冬期沥青混凝土施工时须在白天气温较高时进行，尽量避免夜间施工。关注天气变化情况，择机选择施工时间，摊铺时应选择风力不超过4级的晴朗天气，大风、雨、雪天气严禁进行热拌沥青混合料路面施工。

（3）温度控制

沥青混合料出厂温度应在规范要求范围内，按照上限控制。以普通70号沥青混合料为例，温度应按如下温度控制：

沥青混合料出料温度控制在165℃左右。当出料温度高于195℃应废弃。

沥青混合料运输到现场温度：普通沥青混合料温度不低于155℃。

沥青混合料摊铺温度：普通沥青混合料温度不低于150℃。

沥青混合料碾压温度：普通沥青混合料开始碾压温度不低于145℃，碾压终了温度不低于70℃。

（4）交通运输

施工前，应考察了解运输线路，确定合理运输方案，同时要加强运输车辆的维修保养，保证设备的完好率。

运输车应选用吨位不小于40T的大型货车；根据工程量、运距合理分配运输车辆。

运输车保温措施：为确保材料在运输过程中最大限度的保住温度，运输车辆车厢侧板及底板应采用岩棉瓦保温，车厢顶用双层棉被覆盖后覆盖防风油布进行保温。

每次摊铺前精确算量，最终量应乘以保证系数。拌合站应均匀发料，禁止一次性发出，造成长时间等待。

（5）摊铺碾压

料车到场后不得随意的掀开覆盖，应在前一辆车卸料即将结束时才准许揭开覆盖的棉被，作好随时上机卸料的准备。

摊铺机开工前应提前0.5～1.0h预热，熨平板至不低于100℃。每台摊铺机摊铺板幅不超过6m，对于较宽路幅，使用多台摊铺机联合作业，并应备用一台摊铺机，保证沥青面层整幅摊铺一次成型，尽量减少接缝。摊铺机至少提前一个小时进行预热工作，确保熨平板温度达到要求，同时尽量保持连续摊铺作业。防止出现中断停机，若出现这种情况则应果断的将摊铺机里的材料摊完并碾压完成后做接缝处理。

严格按照初压、复压、终压区域进行连续碾压，冬季施工每个碾压区长度不大于50m。适当增加压路机数量，确保终压完成后温度不低于70℃。钢轮压路机做到随摊随压并且减少喷水量，必要时采用植物油代替水，胶轮压路机不停歇，不间断碾压且跟紧钢轮压路机。碾压段面不拘泥于30米或50米，做到紧追摊铺，随摊随压。

4结束语

冬期低温对于道路水稳基层以及沥青面层施工质量具有较大影响，做好“快速施工”的组织安排及保温措施是质量控制的关键。本文提出施工过程中经验总结，以供类似工程借鉴。

参考文献

[1]张海伟.水泥砼路面及水稳碎石基层冬季施工技术的应用[J].现代公路，2010（7）：158-160.

[2]李建强.沥青混凝土路面施工时的温度控制[J].城市基础设施建设，2001，374-375.

作者简介

郑安，男，1992年8月生，中国建筑第八工程局有限公司华北分公司，项目总工。