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[分享]《公路路面基层施工技术细则》关于水稳大厚度摊铺压实方面详解
一、姚莉娜教授图文解说新颁布的“公路路面基层施工技术细则”
第一页为该细则的封面，应注意的是该细则于2015年8月1日开始实施。
5.4.2条，“具有足够的摊铺能力和压实功率时，可增加碾压厚度，具体的摊铺厚度应根据试验结果确定。大厚度的摊铺施工时，应增加相应的拌合能力。”
该条明确了可以应用大厚度，并可以通过试验确定厚度。且可以考虑增加拌合设备能力。为我公司摊铺、压实以及拌合设备等系列产品应用开了绿灯。
第5.4.5条，“应采用摊铺功率不低于120KW的沥青混凝土摊铺机”，而中大摊铺机功率为306KW，远远满足。
第5.4.8条，“摊铺机前宜增设橡胶挡板”，只有中大摊铺机满足此条要求。
第5.4.9条，“在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象，及时铲除局部粗集料堆积或离析的部位，并用新拌混合料填补”。中大摊铺机没有这问题，因为中大摊铺机抗离析，省人工，省物料。
第5.4.10条，要求“在摊铺过程中宜设立纵向模板”。这样的做法费时、费工、费人力。中大摊铺机带有边坡振捣装置，解决大厚度摊铺时边部压不实容易坍塌的问题，完全可以省去模板。
从以上几条可以看出，中大摊铺机不但能够满足国家规范要求，甚至在很多方面还优于规范标准。新标准的颁布为大厚度、大宽度、抗离析道路施工新技术应用开了绿灯。对摊铺宽度无规定限制，实质上是对宽幅一次成型摊铺的一种鼓励。
这一新细则的制定，是“吸收了近年来出现并成熟的新技术、新材料和新工艺，形成了一个指导公路路面基层施工的新技术规范”。这句话明显地包含其借鉴了中大机械及其施工工艺，在“实施细则”里更是举例“在广西某高速工地施工中进行了……试验”，全部数据取自我公司工地检测数据，全部符合要求且有提高，“满足规范要求”。
该细则还指出，大宽度、大厚度摊铺施工，除了摊铺机功能满足外，压实设备，拌合设备亦应配套。中大机械“四合一，铁搭档”的设备组合与工艺以及800t/h稳定产出的拌合设备，可以很好地满足大厚度施工所需的条件。
中大全体同仁应坚信，新细则对相应新技术的应用有很大促进。抗离析大宽度大厚度摊铺与碾压设备的春天已经来临！
二、中大技术总监郑总解析学习新标准，也谈大厚度施工必要性
1、分层摊铺是在通用设备作业下的无奈之举，不是设计之法，设计强度是按总厚计算的。
2、层间结合状态的不连续降低了设计强度。
3、分层摊铺压实上层时会对下层造成扰动，甚至是破坏性的。
4、大厚度底部拉应力是分层底部拉应力的四分之一，或者说底部应力与厚度的平方成反比。
5、整体大厚度可抵消土基强度巨大差别，对路基要求较分层低，或者说在相同条件下弯沉更低，寿命更长。
6、分层摊铺费工、费时、费结合料、费人力。
7、新规范及时吸纳大厚度科研成果，为该工艺实施提供了依据。
8、先进的摊铺和碾压设备成为大厚度施工的充分和必要条件。
三、姚怀新教授详述公路路面基层摊铺工艺的新变化
JTG/TF20-2015公路路面基层施工技术细则，由交通运输部2015年5月19日发布，2015年8月1日实施。本细则是对原JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范的一次提升修订，其修订内容涉及基层材料、设计方法与标准、施工工艺等多个层面与内容。新细则鲜明地提出：以提高基层施工质量均匀性为核心，以修建耐久性路面基层为目标。新细则吸收了近年来出现并成熟的新技术、新材料和新工艺，形成了一个指导公路路面基层施工的新技术规范。
细则5.4.2指明：具有足够的摊铺能力和压实功率时，可增加碾压厚度，具体的摊铺厚度应根据试验结果确定。大厚度的摊铺施工时，应增加相应的拌合能力。
该条文说明中指出：摊铺碾压厚度的增加，可以减少结构层数量，改善层间结合，提高路面结构的整体性。
新细则解除了抗离析超大功率大宽幅大厚度摊铺机在公路路面基层施工中厚度方面的约束，这一新工艺除了具有如细则所述的减少结构层数量，改善层间结合，提高路面结构整体性的优点外，大大提高了施工进度，降低了施工成本，推动了相关技术的升级换代。
新细则对摊铺宽度无规定限制，这实质上是在保证摊铺均匀性前提下对宽幅一次成型摊铺的一种鼓励。既然有抗离析超大功率摊铺机在技术上的完善，厚度和宽度方向上有抗离析的性能保证及供料布料能力的保证，解除老规范在摊铺宽度方面的限制也就成为必然。因为解除宽度限制比解除厚度限制在技术条件上相应简单，厚度增加需要碾压设备配套，宽度增加则无此要求。厚度限制解除了，宽度即意含其中。
基层整幅摊铺除可避免双机并铺接缝离析外，易被人们忽视的是，整幅摊铺可以改善双机并铺接缝搭接凹凸不平形成的整个路面横坡不平度，使面层沥青在形成一字坡平面的摊铺时节约大量沥青材料，同时确保沥青面层厚度均匀，质量稳定。
大宽度大厚度摊铺施工，除了摊铺机功能满足外，压实设备，拌和设备应相应配套。拌和设备生产率配套并不是技术上的难点，大厚度摊铺难点在于压实设备的配套与碾压工艺的合理性。近年来国内设备制造企业和工程单位在此方面已有相当的经验与实践，中大机械“四合一，铁搭档”的设备组合与工艺就是一个很好的创新。
新细则对执行了十五年的老规范进行了修订，相信新细则对修建耐久性路面基层会有很大促进，对相应新技术推进也会有很大促进。
抗离析大宽度大厚度摊铺与碾压设备的春天来临了！
1. 大厚度工艺历史回顾及规范认可
2003年在云南砚平高速，施工单位为实现整体板块结构的基层，采用平地机刮平一层后摊铺机摊铺，后采用中大摊铺机整厚式摊铺试验，引入了基层整厚式摊铺的课题。
中大机械将整厚式基层摊铺作为课题进行研究，形成了较完整的抗离析研究理论和较有效的解决方案；解决了大厚度施工中的很多问题，如动力分配、带料问题等等；在提高生产率方也进行了有效的创造性革新，如大料斗、伸缩辅助料斗等等；在压实配的套设备方面也有重大突破，YZ32、YZ36超大吨位压路机对大厚度的深度压实度达标有较好的贡献；双钢轮预压收边，防止边部塌陷；胶轮雾化洒水的压实配套解决了表面水分散失松散等不良现象。
大厚度整体成型工艺的研究和推广应用，并不是一帆风顺的。首先，国家规范在这方面没有任何可借鉴的内容，各方不理解，甚至嘲笑。但是大厚度整体成型工艺形成整体板块结构的理念却是和设计初衷相吻合，其理念是能够被大家接受的，最终的社会效果是大家期望的。许多勇于创新、勇于为中国高等级公路做出更大贡献的仁人志士是我们研究、推广应用的坚定合作伙伴。在中大和仁人志士的共同努力下，逐步完善形成了“铁搭档”四合一的设备组合、形成了一整套拌合、运输、摊铺、碾压的大厚度基层施工工艺。十余年来，中大不懈努力，在全国范围内完成了百余条路段的大厚度试验和常规施工，受到了业内的肯定和欢迎。
大厚度整体成型新工艺已经在全国遍地开花，仅2014年度在全国就有20条公路路段采用大厚度整体成型新工艺进行基层施工，获得了可观的短期经济效果，也将获得长久的社会效果。据不完全统计，十余年间，中大机械抗离析大宽度大厚度基层施工新工艺，在全国16个省份与70余个一级法人企业合作完成了了115余条道路（全路段或部分标段）的大厚度基层施工。形成了较强的市场影响力，逐步形成了很强的认同感。认为是一项利国、利民、利己的适应中国道路建设的新工艺。
2015年颁布的《公路基层施工技术细则》中体现出了对大厚度基层施工的认可，这就给大厚度施工打开了桎梏，大厚度整体成型新工艺将会在全国更大范围得到推广应用。
2.再读新旧规范，理解摊铺碾压方面工艺要求
1）摊铺压实厚度方面的变化
2000年颁布的《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000（下简称老规范）
3.1.7（7）水泥稳定土结构层应用12t以上压路机碾压。用12~15t三轮压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过15cm；用18~20t三轮压路机和振动压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过20cm；对于水泥稳定中粒土和细粒土，采用能量大的振动压路机碾压时，或对于水泥稳定细粒土，采用振动羊足碾与三轮压路机配合碾压时，每层的最小压实厚度为10cm，下层宜稍厚。对于稳定细粒土，以及用摊铺机摊铺的混合料，都应采用先轻型、后重型压路机碾压。
2015年颁布的《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20-2015 （下简称新细则）
5.4.1 混合料摊铺应保证足够的厚度，碾压成型后每层的摊铺厚度宜不小于160mm，最大厚度宜不大于200mm。
5.4.2 具有足够的摊铺能力和压实功率时，可增加碾压厚度，具体的摊铺厚度应根据试验结果确定。大厚度的摊铺施工时，应增加相应的拌合能力。
条文说明：近些年有些地方的工程出现摊铺厚度大于200mm的情况，如碾压厚度为240mm或280mm。碾压厚度的增加，可以减少结构层的数量，改善层间结合，提高路面结构的整体性。但是要实现大厚度的摊铺碾压，需要具备相应的大功率摊铺设备和足够的碾压设备和碾压功率。同时需要通过灌砂、钻芯等手段加强质量抽验，确保摊铺混合料的压实度、均匀性满足技术要求。
混合料拌合能力没有提高，大厚度摊铺不能有效提高混合料的施工效率，反而出现混合料的等料情况，影响混合料摊铺的均匀性，造成过多的施工缝，影响施工质量。因此，如混合料的摊铺厚度为240mm，比传统的200mm增加20%的厚度，那么，混合料的拌合能力也需要提高20%。
比较可看出，原规范对摊铺压实厚度规定的较小，主要是当年摊铺、碾压设备的技术指标较低，典型的老规范还提到了三轮压路机和最大压实设备的吨位仅提到20t。而现在摊铺设备的技术指标及压实设备的吨位均大幅提高，所以增加摊铺压实厚度是设备能力提高的必然趋势，也是顺应科技进步的工艺进步。摊铺压实厚度增加有利于延长道路使用寿命。
新细则明确可进行大厚度施工，首先要设备具备条件，并且要加强质量抽验。同时在拌合能力方面明确要同步提高，这点，我们在实践中也明确认识到拌合能力不足，大厚度工艺实施中将会造成不必要的麻烦和施工质量的不易控制，这点也是保证大厚度工艺成功实施的重要环节。要充分体现大厚度施工的优越性，大产量的拌合站（高控制精度的多机组合）是必要的。
在新细则的《实施手册中》作者还进一步将2014年交通运输部公路科学研究院在广西外环的大厚度试验路做例子，阐述了大厚度施工后的情况，各项指标优良。对于26cm、29cm、32cm、35cm不同压实厚度，压实度大多大于100%；“试验路段平整度检测均方差最大2.16，最小1.71，总体上满足要求”；“所有芯样均能取出，且上、下端平整，侧壁无孔洞，保持了很好的完整性。说明随着设备能力的提升，适当提高结构层压实厚度是可行的，但前提是施工中各个环节均有有较好的配套以及质量检测评价方法。”（引用《《公路路面基层施工技术》实施手册》）
2）关于双层连铺方面
由于双层连铺是近年出现的一种新工艺，在老规范中未提及到。新细则中
5.4.3 应在下承层施工质量检测合格后，开始摊铺上面结构层。采用两层连续摊铺时，下层质量出现问题时，上层应同时处理。
条文说明： 上下两层连续摊铺可以有效改善层间结合状态，缩短养生周期及节约成本缩短施工周期，因此被不少单位使用。但是，这种施工方法缺乏对虾承层质量的有效控制，鉴于目前国内的施工现状，两层连续摊铺的施工工艺需慎重使用。
双层连铺是近些年人们在现有设备基础上为了更好解决层间结合采用的一种工艺，有利的方面新细则中已提及，但是，其存在的缺陷未说清楚，只是讲慎重使用。
在双层连铺的过程中，几乎没有时间对下层做必须的质量检测，那么，其质量好坏完全由施工过程中工艺的正确性和工艺执行的严谨性来保证，如果施工组织很好，应该是没有问题的。但是，在实际施工中各种复杂问题会随时出现，那么，质量就不能完全保证。
这种工艺存在一个相当大的风险，就是铺筑上层时，下层的初凝期是否已过，上层碾压时对下层扰动破坏的实际情况不清楚，最终下层的质量是不清楚的。所以，新细则对这个工艺持慎重使用的态度，并不积极推荐，是有其道理的。
根据我的实际观察这种工艺还存在着效率低和一个致命缺陷。
第一层摊铺完成，必须要碾压完毕后摊铺机倒回摊铺第二层。等候碾压、摊铺机倒回的过程是生产停顿的过程，这个过程至少需要半个小时，每天至少浪费掉2~3小时。整体施工效率大打折扣。
基层选择水泥的初凝期多为在4~6小时，一般工艺也要求从拌合到压实结束控制在3~4小时之内，双层连铺的段落安排也是要保证在下层初凝期前上层压实结束。一个双层段落摊铺碾压结束控制在3~4小时，理论上是合理的。问题是双层连铺的底层总是要比上层长出一定长度便于交错接头，第二段的上层碾压时下层的接头处是初凝了三个摊铺层节凑，超过了制定的段落周期时间，可能已过初凝期，这时，下层的结构被上层碾压扰动破坏了。同时，在第二个摊铺段下层施工时，第一个摊铺段的预留接头长度受限，压路机要在这段路面上不停地调整方向碾压，推拥、揉搓，对其表面破坏不可忽视。
所以我个人认为，双层连铺工艺不适宜应用推广。
3）摊铺机结构方面
新细则中
5.4.8 摊铺机前宜增设橡胶挡料板，橡胶挡料板底部距下承层距离不大于100mm。
这也是近些年中大机械对抗离析研究的成果，螺旋挡料板加装橡胶挡料板防止竖向离析，此方法简单有效，具有普遍推广应用价值，新细则明确推荐使用。
4）关于摊铺宽度（并机）问题
老规范
3.5.14 应避免纵向接缝。高速公路和一级公路的基层应分两幅摊铺，宜采用两台摊铺机一前一后相隔5~10m同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压。
在不能避免纵向接缝的情况下，纵缝必须垂直相接，严禁斜接，并符合以下规定：
（1）在前一幅摊铺时，在靠中央的一侧用方木或钢模板做支撑，方木或钢模板的高度应与稳定土层的压实厚度相同。
（2 ）养生结束后， 在摊铺另一幅之前，拆除支撑木（或板）。
新细则
5.4.6 采用两台摊铺机并排摊铺时，两台摊铺机的型号及磨损程度宜相同。在施工期间，两台摊铺机的前后间距宜不大于10m，且两个施工段面纵向应有300~400mm的重叠。
5.4.23 摊铺时宜避免纵向接缝，分两幅摊铺时，纵向接缝应加强碾压。存在纵向接缝时，纵缝应垂直相接，严禁斜接，并应符合下列规定：
1 在前一幅摊铺时，宜在中央的一侧用方木或钢模板做支撑，方木或钢模板的高度应与稳定材料层的压实厚度相同。
2 应在摊铺另一幅之前拆除支撑。
老规范和新细则都提出应（宜）避免纵向接缝，老规范更加明确高等级公路基层宜并机摊铺，而新细则在掌握当前工艺装备和工艺发展的基础上，重视施工质量而不做明确引导方法，不推荐并机摊铺施工方法。在并机摊铺时，较明确的规定了前后间距和重叠量，从而保证并机施工的质量。
事实上，双向四车道、双向六车道的道路基层，抗离析摊铺机单机全幅摊铺的工艺即是无纵向接缝的摊铺，多年实践证明大宽度摊铺工艺又快又好。新规范给抗离析摊铺机全幅（无纵向接缝）摊铺基层发放了通行证。
无纵向接缝的单机全幅摊铺，可以避免并机摊铺接缝的各种缺陷，可以提高横向平整度，可以大量节省上层材料，应该大力推广抗离析摊铺机单机全幅摊铺。
5）关于压实
老规范
3.5.11 宜先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后及时进行碾压，后用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。
新细则
5.4.14 应根据施工情况配备足够的碾压设备，并应符合下列规定：
1 双向四车道高速公路或一级公路的半幅摊铺时。应配备不少于4台重型压路机。
2 双向六车道高速公路或一级公路的半幅摊铺时。应配备不少于5 台重型压路机。
5.4.15 应安排专人负责指挥碾压，严禁漏压和产生轮迹。
5.4.16 采用钢轮压路机初压时，宜采用双钢轮压路机稳压2~3遍，再用激振力大于35t的重型振动压路机、18~21t三轮压路机或25t以上的轮胎压路机继续碾压密实，最后采用双钢轮压路机碾压，消除轮迹。
5.4.17 采用胶轮压路机初压时，应采用25t以上的重型胶轮压路机稳压1~2遍，错轮不超过1/3的轮迹带宽度，再采用重型振动压路机碾压密实，最后采用双钢轮压路机碾压，消除轮迹。
从中可以看出，老规范颁布时社会压实装备的落后、现在工艺装备的先进和对基层压实的重视。也体现了双钢轮压路机、重型振动压路机、胶轮压路机在基层压实中的重要性。天津研究院的周博士研究也表明，压实度的提高对道路寿命提高显著。目前中大“铁搭档”是符合新规范思想的机具配置模式。
6）关于混合料含的水量
老规范
3.5.1
（3）含水量宜略大于最佳含水量，使混合料运到现场摊铺碾压时的含水量不小于最佳值；
新细则
5.4.12 水泥稳定材料结构层施工时，应在混合料处于或略大于最佳含水率的状态下碾压。气候炎热干燥时，碾压时的含水率可比最佳含水率增加0.5~1.5个百分点。
在实践中，含水率的高低对材料压实过程中压实功的需求影响很大，含水率稍高于最佳含水量可用较小的功获得更密实的压实效果。新规范将这一经验明确规范，便于施工中操作。实际施工中运输、摊铺至碾压结束中也不断的有水分散失，所以，适当提高含水量是有益的。中大采用胶轮雾化补水的工艺也很好地实现了表面水分散失的补充，此补充方法是其他形式无法替代的。
3. 目前大厚度基层摊铺、碾压技术瓶颈
中大机械目前较为先进的施工机具匹配是
抗离析大宽度大厚度摊铺机
YZC13/17双钢轮压路机
YZ36超大吨位超大激振力的单钢轮压路机
YL37胶轮压路机
这样的匹配较好的解决了摊铺、碾压中普遍的问题，尤其近几年采用双钢轮、单钢轮、胶轮压路机组合，使边部塌肩、表面风干松散、上下压实度差距大等问题解决的较好，获得了施工单位、监理、业主的认可和好评。在压实厚度不是太大的大厚度施工中，综合质量达到现行质量要求。实践中也验证了这样的设备组合是最佳方案。但是，就目前的实际情况看，还存在一些瓶颈和需要进一步改善的工作要做。
1）平整度瓶颈
目前，压实厚度在30cm以下，现场组织良好，正常施工均可达到良好的平整度效果。但是，压实厚度大于34cm的超大厚度施工中还存在着平整度不理想的情况，虽然按公路质量标准用3m直尺测量，数值不一定超标，但其均值偏高、离散度大，行车感较差。料的松铺系数较大的更为明显。
分析原因，由于厚度增大，每车摊铺距离缩短、碾压段较短、碾压推拥突出，摊铺密度轻微的变化对松铺系数影响较大，松铺系数对压实后的高程影响较大。
所以在实际施工中
A 要严格保证摊铺平稳、摊铺机料槽内料位稳，确保松铺系数稳定。
B 严格控制全部生产环节，保证连续、平稳摊铺。
C 合理确定碾压段长度，严格执行碾压工艺。
D 加强人工对异常点的处置。
E 还需进一步研究新的更好地方法突破这一瓶颈。
2）生产率及施工质量受拌合能力影响
中大DT1800型摊铺机，实际综合生产率可达到600~700t/h，而现行拌合站理论最大生产率仅600t/h，实际产能不足500t，限制了摊铺效率的充分发挥，实际工作中，采用两台拌合站供料，由于水稳拌合站设计低精度，两个拌合站的料混合比、含水量差距较大，摊铺后松铺系数有差异，碾压后平整度较差。
单台拌合站实际产能达到700t/h，将会更好地提高施工效率和提高施工质量。
3）压实度均匀、稳定、提高的课题
压实度直接关系到基层承载能力和道路的使用寿命，现“铁搭档”较好的解决了大厚度压实问题，但我们目前就各种不同材料压实理论研究尚还在初步探讨阶段，碾压工艺对材料的适应性不足，有时会出现压实度上下差值较大，从钻芯取样来看，有的芯样下部密实程度不理想，对骨架密实性结构方面经验不足。这就需要我们加大对碾压工艺的研究探讨，通过好的压实工艺实现均匀、稳定的高密实度。
碾压工艺对平整度的指标页关系重大，研究更好的碾压工艺改善提高平整度指标，也是势在必行的。
![[提问]沥青混合料的分层压实厚度不得大于多少？](/e/data/images/no.jpg)
