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由于超厚宽幅基层一次性摊铺施工相对于分层施工具有施工速度快,层间粘结性能优良及施工费用低等众多优点,因此在我国高等级公路基层施工中得到应用。为了使得超厚宽幅基层一次性摊铺施工在甘肃省瓜星高速公路工程得到成功应用和进一步的推广,本文结合工程实际对超厚宽幅水泥稳定碎石基层施工关键技术进行了研究。利用正交试验和灰色关联法分析了原材料与7d无侧限抗压强度之间的关联度,其排序为:水泥剂量、4.75mm筛孔处的通过率和含水量,并通过试验分析得出矿料级配选定时应将4.75mm筛孔处的通过率调整在30%~35%之间。对骨架密实型和悬浮密实型两种水泥稳定碎石混合料采用不同成型方式对其干缩性能的影响进行了测试,分析了不同成型方式对混合料最大干密度、7d无侧限抗压强度及混合料中集料破碎的影响,对依托工程矿料级配和室内成型方式的选择提供了参考。结合《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)、天津市政工程研究院及室内试验测试结果综合分析,确定了依托工程矿料级配,并进行了配合比设计。根据超厚宽幅水泥稳定碎石基层施工速度、宽度和厚度,计算出依托工程需要配备2套生产能力为400t/h的拌和楼,或者配备一套生产能力为600t/h的拌和楼和运输车辆的数量。并分别对拌和楼和摊铺机进行了动态标定和防离析改造。参考普通水泥稳定碎石基层施工机械设备选型方法,结合振动压实理论,推荐了超厚宽幅水泥稳定碎石基层施工时摊铺机的工作参数,并推荐以激振力较大的压路机为主,其他压路机辅助进行碾压。依托瓜星高速公路超厚宽幅水泥稳定碎石基层施工项目,推荐了超厚宽幅水泥稳定碎石基层混合料的碾压工艺。对原材料级配、水泥剂量、含水量及压实度的变异性进行了研究,提出了相应的控制指标和控制措施。采用分层检测压实度的方法对超厚宽幅水泥稳定碎石基层压实度进行了检测,发现上、下部分压实度差值较小。并且超厚宽幅水泥稳定碎石基层压实度与分层摊铺基层压实度相差不大,且均能满足规范要求。说明采用合理的施工工艺可以保证超厚宽幅水泥稳定碎石基层的压实度。为了便于超厚宽幅水泥稳定碎石基层压实度的检测,对灌砂筒进行了改造,改造后的灌砂筒可以进行超厚宽幅水泥稳定碎石基层全深范围内压实度的检测。计算对比了二者之间的施工费用,结果表明对于宽度12m,厚35cm的水泥稳定碎石基层若采用超厚宽幅一次性摊铺与联机分层摊铺相比施工周期可减少20%,每km可节约资金为1.48万元,同时能够减缓和降低反射裂缝的产生,社会经济效益显著。