水泥穩定半剛性基層是我國高等級公路主要的基層設計，其設計厚度一般在 35-55cm， 有的設計為底基層與基層結構，每個單層均超過20cm厚度。雙向四車道單幅寬度在10m-13m。由於攤鋪設備及壓實設備的能力對工藝水平的限製，厚度超過20cm的基層，傳統施工方法均采用兩台攤鋪機並行、分層攤鋪。

傳統設備支撐下的傳統工藝不能完全滿足我國高等級公路建設的需求，針對中國半剛性基層為主的國情，隨著設備研發的進步，以抗離析為核心的大厚度整體成型基層施工的創新工藝為我國高等級公路建設提供了一種優質高效的施工方案。

一 傳統工藝現狀及存在的問題

2000年頒布的《公路路麵基層施工技術規範》JTJ 034-2000中 “3.1.7（7）水泥穩定土結構層應用12t以上壓路機碾壓。用12~15t三輪壓路機碾壓時，每層的壓實厚度不應超過15cm；用18~20t三輪壓路機和振動壓路機碾壓時，每層的壓實厚度不應超過20cm；對於水泥穩定中粒土和細粒土，采用能量大的振動壓路機碾壓時，或對於水泥穩定細粒土，采用振動羊足碾與三輪壓路機配合碾壓時，每層的最小壓實厚度為10cm，下層宜稍厚。對於穩定細粒土，以及用攤鋪機攤鋪的混合料，都應采用先輕型、後重型壓路機碾壓。”

2000年頒布的《公路路麵基層施工技術規範》JTJ 034-2000中“3.5.14 應避免縱向接縫。高速公路和一級公路的基層應分兩幅攤鋪，宜采用兩台攤鋪機一前一後相隔5~10m同步向前攤鋪混合料，並一起進行碾壓。

1、 壓實厚度不大於20cm的並機分層攤鋪、壓實（傳統工藝）

優點：

傳統設備，傳統工藝，有經驗借鑒便於實施

缺點：

層間結合差，不能形成整體板塊結構

並機接縫存在質量缺陷

養生周期長、費用大

層間結合費工費時

雙機並鋪橫向平整度差

2、壓實厚度不大於20cm的攤鋪壓實，初凝結束前重複施工，一次養生(雙層連鋪）

優點：

常規設備、常規施工，僅施工組織變化，較易操作

節省養生時間和費用

缺點：

層間結合（無嵌咬）不可靠，整體板塊不理想

停頓時間浪費，效率低

若雙機並鋪橫向平整度差

上層壓實對下層擾動，2015年頒布的《公路基層施工技術細則》對這種工藝方法提出要慎重。

以上是兩種常見的傳統工藝，是傳統設備條件下的無奈之舉，不是設計者的初衷。普遍存在以下不盡人意的缺陷。

層間結合狀態不連續大大降低了設計強度；

分層攤鋪壓實上層時會對下層產生擾動，甚至是破壞性的；

分層攤鋪費工、費時、浪費材料、浪費人力；

並機攤鋪中間接縫處的豎向離析帶貫穿始終，搭接處二次攤鋪，重複振搗塞料使高程凸顯。

二 大厚度整體成型創新工藝的優勢

1、整體板塊結構，提高路麵結構強度和道路使用壽命

01

何 傑( 湖南省通平高速公路建設開發有限公司，湖南 嶽陽 414500)

結合通平高速公路的工程實踐，通過計算分析不同層間粘結狀態下的大厚度基層瀝青路麵與普通半剛性基層瀝青路麵的力學特性和疲勞特性，得出了總厚度相同的大厚度基層瀝青路麵要明顯優於普通半剛性基層瀝青路麵的結論

當結構的麵層與基層間、基層與基層間處於完全滑動狀態時，采用大厚度攤鋪技術的大厚度基層瀝青路麵其各項力學特性和疲勞特性要大大優於普通半剛性基層瀝青路麵，其計算疲勞壽命是普通半剛性基層瀝青路麵的 5 倍多。

02

吳 平( 甘肅路橋第三公路工程有限責任公司，甘肅 蘭州 730030)

利用有限元應用軟件ANSYS建立有限元模型，對大厚度水泥穩定碎石基層層間結合狀態對層間性能的影響進行了三維空間有限元分析。大厚度基層整體攤鋪較分層攤鋪有路表彎沉值小，使得麵層處於完全受壓，保證了基層整體穩定性等方麵的優點。

03

重慶交通大學趙可博士

淮息高速淮固高速試驗檢測，25cm大厚度壓實度代表值98%，

上下層壓實度差值最大1.4%，最小0.1%，變異係數0.64%。

內蒙古鄂爾多斯沿黃一級公路大路至樹林召段，16+16cm底基層做32cm整體成型施工，“各標段所用施工設備不盡相同，施工工藝也有差別，但碾壓6遍後均可達到壓實度98%以上”，“施工中未發現明顯的離析現象，碾壓後基層表麵粗糙、均勻。後期檢查，各表基層裂縫較少甚至無裂縫，抗裂效果較好”

04

選用UTM-14P型四分點加載疲勞試驗機，恒應力控製模式，應力比0.3，荷載頻率10Hz，環境溫度25℃。水泥穩定碎石混合料疲勞試驗的變異性較大，整層和分層成型的試件其變異係數分別為31.2%和42.5%。在恒定的應力比下整層壓實成型試件的疲勞次數是分層壓實成型試件的158倍。《公路施工項目技術負責人員第二期培訓資料匯編2017.2.25》

2、 經濟效益顯著

整體成型大厚度新工藝施工周期比傳統雙機並鋪縮短

01

大厚度一次性鋪築：攤鋪機設置每分鍾1.5米，每個台班實際能鋪築600米，完成10km的基層隻需要17個工作日。再加上養生期、組織施工，機械人工等，同樣的10km的基層一次性大厚度鋪築可以縮短工期10天以上。說明一次性大厚度鋪築可以有效的縮短施工工期【韓戰濤 建 築 工 程2010年第4期112 】。

02

大厚度一次性鋪築成型。攤鋪機設置每分鍾1.5米，理論上每個台班鋪築是600米， 根據實際施工情況是每個台班能鋪築400米。做完10KM的基層需要25個工作日。並機分層鋪築。分層攤鋪10KM的基層按單層計算是20KM，根據實際經驗每個台班可以鋪築600米，幹完20KM的單層需要33.3個工作日。再加上養生期、組織施工，機械人工等，同樣的10KM的基層一次性大厚度鋪築可以縮短工期10天以上【陳連祥 工程建設與管理】。

03

並機分層鋪築人工機械費用合計為10.76+1.2=11.96元/ m³。單機一次成型攤鋪的人工機械費用合計為：9.19+0.8=9.99元/ m³ 。大厚度一次性攤鋪比並機分層攤鋪每立方節省1.97元【韓戰濤 建築工程2010年第4期112 】

大厚度整體成型施工減少一次養生、撒水泥漿，節省成本縮短施工周期。

河南洛三線實地考察，分層攤鋪需要灑水泥漿和養生，其費用成本構成

1、水泥用量及費用：1.3kg/平方米*0.33=0.43元/平方米。

2、灑水泥漿人工費：4*150=600元，600÷9000=0.07元/平方米。

3、場地清掃費：6*150÷9000=0.1元/平方米。

4、養生材料及人工費：養生材料平均為0.15元/平方米，
人工費為9*150÷9000=0.15元/平方米。

5、灑水及運費：0.1元/平方米。

合計：1元/平方米

吐小高速測算，按每10公裏計算，可節省約51.22萬-19萬=32.22萬元

3、整幅大厚度攤鋪與並機攤鋪相比，提高橫向平整度

雙機並鋪在雙機搭接處由於基準的多次轉換，兩機搭接處二次布料二次振搗，存在並機缺陷的同時全幅橫向直線度（平整度）難以保證。某工地基層采用並機攤鋪後，采用單機全幅攤鋪下麵層，下麵層測量拱度正確、橫坡正確，情況如下。

瀝青層的厚度差距很明顯，表明基層橫向平整度存在問題。這種情況下，瀝青層攤鋪時為保證薄處厚度檢測合格，將產生極大的浪費。雙機並鋪這種現象普遍存在。

結論：單機全幅攤鋪避免了並機缺陷提高了橫向平整度，可減少大量的材料浪費。

4、行業對整體成型大厚度的認可

“寬幅抗離析大厚度攤鋪水泥穩定碎石技術施工工法榮獲國家級工法”被住房和城鄉建設部列為國家級工法。

“大厚度、大寬度抗離析攤鋪應用技術研究”榮獲中國公路學會科學技術獎。

2015年頒布的《公路路麵基層施工技術細則》JTG/TF20-2015對基層攤鋪壓實厚度有新的條款。

5.4.1 混合料攤鋪應保證足夠的厚度，碾壓成型後每層的攤鋪厚度宜不小於160mm，最大厚度宜不大於200mm。

5.4.2 具有足夠的攤鋪能力和壓實功率時，可增加碾壓厚度，具體的攤鋪厚度應根據試驗結果確定。大厚度的攤鋪施工時，應增加相應的拌合能力。

條文說明：近些年有些地方的工程出現攤鋪厚度大於200mm的情況，如碾壓厚度為240mm或280mm。碾壓厚度的增加，可以減少結構層的數量，改善層間結合，提高路麵結構的整體性。但是要實現大厚度的攤鋪碾壓，需要具備相應的大功率攤鋪設備和足夠的碾壓設備和碾壓功率。同時需要通過灌砂、鑽芯等手段加強質量抽驗，確保攤鋪混合料的壓實度、均勻性滿足技術要求。

混合料拌合能力沒有提高，大厚度攤鋪不能有效提高混合料的施工效率，反而出現混合料的等料情況，影響混合料攤鋪的均勻性，造成過多的施工縫，影響施工質量。因此，如混合料的攤鋪厚度為240mm，比傳統的200mm增加20%的厚度，那麽，混合料的拌合能力也需要提高20%。

同時對全幅攤鋪也取消了限製。

5.4.6 采用兩台攤鋪機並排攤鋪時，兩台攤鋪機的型號及磨損程度宜相同。在施工期間，兩台攤鋪機的前後間距宜不大於10m，且兩個施工段麵縱向應有300~400mm的重疊。

5、整體成型施工工藝應用已成新常態

基層大厚度大寬度施工工藝逐漸被人們認識和接受，全國各地都在探討這種新工藝在本地區的應用和推廣，雲南思小高速、江西景婺黃高速、湖北大廣北高速獲詹天佑獎，其中就有采用大厚度工藝的基層施工創新工藝內容。

各公路設計部門也在探索基層厚度的設計，許多地區將基層總厚度設計為兩層大厚度，如28cm+28cm、36cm+20cm，20cm+36cm，有些路段將三層變更設計為兩層大厚度施工。大厚度整體成型新工藝施工已成新常態。

三 大厚度整體成型施工新工藝對設備的需求

大厚度整體成型基層施工新工藝具有比傳統施工工藝有明顯的優勢，以傳統的施工設備和施工工藝進行成型大厚度施工將會出現攤鋪離析、攤鋪預密實度低、底部不易壓實、頂部易過壓、顆粒破碎、表麵鬆散、麵頂部水分散失嚴重易鬆散、壓實推擁嚴重、碾壓接頭多平整度差等問題。所以整體成型大厚度施工必須要有良好的設備保證和適宜的工藝方法。

1、拌合設備

選擇較先進的長拌缸、雙拌缸、振動攪拌等攪拌設備，具有良好的水計量、粉計量係統，成品倉有防止落料離析設置，保證混合料拌合均勻、穩定。這是保證整體成型大厚度施工的先決條件。

拌合站生產率要高，生產率要與攤鋪機生產率相匹配，保證單位時間的攤鋪長度，提高碾壓段長度，減少碾壓接頭，以提高整體生產率的同時提高施工質量。

2、運輸設備

運輸車輛數量根據運距匹配生產率，保證攤鋪機和拌合站在正常的生產率下連續拌和和攤鋪，這一點容易被忽視。

運輸車輛的車型、料門鉸軸結構應能與攤鋪機良好匹配，保證混合料充足連續傾卸至攤鋪機料鬥，使攤鋪機高效連續攤鋪。

3、攤鋪機特性需求

（1）抗離析結構設計（詳見攤鋪抗離析設計）
攤鋪機必須具有良好的抗離析能力，充分減少橫向離析、豎向離析、縱向離析、片狀離析，使攤鋪麵各項均勻性盡可能的趨於一致，這是施工質量保證的關鍵條件，才能保證壓實後各點沉降量一致，保證壓實後的平整度。

（2）輸料布料快速均勻

料鬥容積的增大及液壓伸縮推輥和傾翻靈活控製的輔助料鬥與主料鬥銜接配合，減小了料車後門形成的輸料不暢，用最短的時間快速完成卸料工序，既防止了料車卸料拋撒，又提高了刮板輸送效率，滿足了大厚度一次攤鋪作業對輸料量的需求，同時由於輔料鬥的前後收放，改善了卸料離析的同時加速了料車尾料的下落。有利於連續攤鋪，對提高生產率意義重大。

門鉤的設計使料車開門及時充分開啟，卸料順暢。

螺旋輸料必須平穩，料槽料位必須平穩，螺旋布料密實均勻。螺旋布料分料係統要具有二次攪拌功能，使離析降低到最小狀態，才能保證攤鋪密實度一致，獲得碾壓後平整的路麵。

（3）高密實度設計

雙振搗、大振幅、高頻率（加之螺旋擠塞作用）使攤鋪預壓實度高，削峰填穀能力強，找平效果好，減少碾壓的推移擁包，提高壓實後平整度。

（4）必須高效率

國家規範對增加攤鋪厚度提出了應同時增加拌合量的要求，這是大厚度整體成型施工的特性，高效率也是每個築路人的需求。所以攤鋪機也應該有高生產率。高的生產率減少了碾壓接頭，提高了整體的平整度。

4 壓實設備特性需求

（1）大噸位、大激振力壓路機

Power YZ36單鋼輪壓路機、Power YZZT38智能調向振動壓路機是最好的大厚度壓實設備，其作用力大、作用深度大、平整度高、效率高。

（2）大噸位膠輪壓路機

YL37膠輪壓路機（雙係統霧化補水）補充表麵水分散失，揉搓壓實上層，為大噸位壓實設備創造良好條件。

（3）大噸位雙鋼輪壓路機

YZC13/17自重大，振頻、振幅可調，進行預壓、斜向碾壓接頭、收邊、收光。

水穩大厚度整體成型攤鋪壓實工藝

四 水穩大厚度整體成型施工案例

1、2014年林拉高速水穩大厚度整體成型施工

2、2015年水穩大厚度整體成型施工

3、2016年水穩大厚度整體成型施工

4、2017年新疆吐小高速水穩大厚度整體成型施工

（本文來自 工程部平台）