高等級(jí)路面基層施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)

張 培 剛

(呂梁公路建設(shè)有限公司，山西 呂梁 033000)

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高等級(jí)路面基層施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)

張 培 剛

(呂梁公路建設(shè)有限公司，山西 呂梁 033000)

結(jié)合某山區(qū)高速公路工程實(shí)例，介紹了路面基層施工中原材料和混合料的選取設(shè)計(jì)要求，并從基層清理、混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)，闡述了基層施工技術(shù)，旨在提高路面的穩(wěn)定性與耐久性。

山區(qū)高速公路，路面基層，原材料，混合料

路面基層是在路基表面分層鋪筑成的層狀結(jié)構(gòu)，是整個(gè)道路的承重層，起著穩(wěn)定路面的作用?；鶎硬牧吓c質(zhì)量的好壞直接影響著路面的質(zhì)量和使用性能。

水泥石灰綜合穩(wěn)定土是將適量的水泥和石灰摻入土中，進(jìn)行均勻拌和后形成的混合料。將其作為路面底基層進(jìn)行鋪攤、壓實(shí)及養(yǎng)生后，可形成良好的板體，具有水穩(wěn)性好、早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)快的特性，利于就地取材，經(jīng)濟(jì)性好。

水泥穩(wěn)定碎石基層，屬于半剛性基層的一種。該基層通過(guò)將水泥與級(jí)配碎石經(jīng)過(guò)均勻拌和、鋪筑及碾壓后，水泥的水硬性效果作用使得其具有顯著的整體性和水穩(wěn)定性。由于該基層顯著的經(jīng)濟(jì)性能和路用性能，在我國(guó)高等級(jí)路面基層施工中使用較多，可使得路面壽命和工程整體效益得到有效提高。

1 概述

在我省(山西)某山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)中，為保證路基穩(wěn)定和路面使用壽命，使用水泥石灰綜合穩(wěn)定土作為底基層，使用水泥穩(wěn)定碎石基層作為路面基層。在設(shè)計(jì)中，確定的路面基層設(shè)計(jì)厚度52 cm，其中：底基層20 cm、基層32 cm。

在該高速路面基層施工中，混合料采用集中廠拌法進(jìn)行拌合，分別按層次進(jìn)行鋪攤與碾壓。為確保施工質(zhì)量，配備了足夠多的施工機(jī)具。為確保壓實(shí)度，輕重穩(wěn)壓與輕重振動(dòng)壓路機(jī)超額配備。

在施工組織中，要求拌和、鋪攤、碾壓等各環(huán)節(jié)緊密銜接，將混合料從拌和到碾壓結(jié)束間的延遲時(shí)間控制在2 h以內(nèi)。還應(yīng)確保施工連續(xù)不間斷，可使得各環(huán)節(jié)施工后的暴露時(shí)間顯著減少。同時(shí)，通過(guò)嚴(yán)格質(zhì)量控制，規(guī)范作業(yè)程序，對(duì)容易出現(xiàn)的早期病害給予相應(yīng)的處治措施，確保施工質(zhì)量。

2 原材料

1)土。應(yīng)將決定采集部位表面的樹(shù)木、雜草等清理干凈方可進(jìn)行。底基層土正式采集應(yīng)在預(yù)定深度一次挖到位，分層取土應(yīng)予以禁止。

2)碎石級(jí)配碎石須采用二次破碎的軋石機(jī)加工?；鶎邮褂盟槭械尼樒瑺詈坎坏贸^(guò)20%，壓碎值不得超過(guò)30%，塑性指數(shù)應(yīng)小于9。

基層用級(jí)配碎石分為四組備料，分別是：4.75 mm以下,4.75 mm～9.5 mm,9.5 mm～19 mm,19 mm～31.5 mm四組，采用的碎石粒徑最大不得超過(guò)31.5 mm。該基層設(shè)計(jì)中的級(jí)配應(yīng)滿足表1要求。

3)水泥。為確保混合料良好的安定性，選擇采用緩凝微膨脹32.5級(jí)水泥。初凝時(shí)間不少于3 h，終凝時(shí)間應(yīng)在6 h以上。

表1 某基層設(shè)計(jì)中級(jí)配要求表

4)水。采用人畜飲用的水，禁止使用未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、污水、沼澤水、酸性水。

對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的材料，須按批次進(jìn)行質(zhì)量鑒定，堅(jiān)決杜絕不達(dá)標(biāo)材料入場(chǎng)。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的材料應(yīng)分類堆放，設(shè)置指示牌。細(xì)集料堆放場(chǎng)地經(jīng)硬化后，使用磚、片石圍墻隔開(kāi)，必要時(shí)采取防雨措施。

3 混合料組成設(shè)計(jì)

在基層混合料組成設(shè)計(jì)中，應(yīng)滿足基層強(qiáng)度、工作性及經(jīng)濟(jì)性的要求。即使在投入使用后，受到溫度、氣候、水文等因素的影響，路面基層強(qiáng)度還應(yīng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定，盡量減少開(kāi)裂，通過(guò)提高水泥摻量來(lái)提高基層強(qiáng)度須予以禁止。

在混合料設(shè)計(jì)中，為有效減少基層裂縫，在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，應(yīng)堅(jiān)持以下原則：1)水泥摻量須嚴(yán)格限制。2)在規(guī)定的級(jí)配范圍內(nèi)，細(xì)集料比例須嚴(yán)格限制，盡可能使用粗級(jí)配。3)在最佳含水量范圍內(nèi)，須采用含水量低限值。

對(duì)擬采用的原材料通過(guò)顆粒分析、液限和塑性指數(shù)、相對(duì)密度、壓碎值等試驗(yàn)取得相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，合理確定使用材料及摻配改善材料與劑量。

進(jìn)行的水泥穩(wěn)定粒料延遲時(shí)間試驗(yàn)，確定并繪制其延遲對(duì)混合料強(qiáng)度的影響曲線，合理確定延遲時(shí)間。

根據(jù)確定的材料級(jí)配中摻加不同的水泥劑量進(jìn)行分組試驗(yàn)。底基層試驗(yàn)材料比例：水泥∶石灰∶土=2∶10∶88。底基層分別按水泥劑量為4.5%,5.0%,5.5%的摻量進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，混合料的最佳含水量和最大干密度根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果合理確定。

按照確定的最佳含水量和計(jì)算出的干密度進(jìn)行試件制備，每組試件應(yīng)制備9個(gè)～13個(gè)。將制備好的試件按設(shè)計(jì)要求養(yǎng)生后進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。對(duì)每組試件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析后，合理確定混合料配比。

使用確定的混合料配比進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑，要求試驗(yàn)段不得少于300 m。通過(guò)試驗(yàn)段驗(yàn)證，對(duì)不當(dāng)之處進(jìn)行調(diào)整，混合料配合比調(diào)整完成之后，進(jìn)行底基層、基層施工。

4 基層施工

在該工程中，底基層采用水泥石灰綜合穩(wěn)定土，土中大于15 mm顆粒含量5%，松鋪系數(shù)控制在1.53～1.58范圍內(nèi)，石灰是鈣質(zhì)三級(jí)灰以上。基層采用水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石，松鋪系數(shù)控制在1.3～1.35范圍內(nèi)。

基層施工須在路基、橋涵等前期工程完工后進(jìn)行。在正式施工前一天使用重型壓路機(jī)碾壓路基，應(yīng)確保其壓實(shí)度不小于96%。施工期間，水泥和混合料不得淋雨，降雨時(shí)應(yīng)停止施工。

4.1 基層清理

清除路床表面軟土、浮土、積梗等，埋設(shè)排水管。測(cè)量放樣，搭設(shè)并固定導(dǎo)向控制線支架?？刂凭€高程通過(guò)松鋪厚度確定后，掛好導(dǎo)向控制線。進(jìn)行基層施工的日最低溫度不得低于5 ℃。

4.2 混合拌和

在拌和場(chǎng)(如圖1所示)布置，需考慮運(yùn)輸距離和運(yùn)輸能力，結(jié)合水泥初凝、終凝時(shí)間及鋪攤機(jī)鋪攤速度，還應(yīng)對(duì)材料進(jìn)出場(chǎng)及堆放、排水是否通暢等因素給予綜合考慮。

施工前的各材料備料應(yīng)不少于7 d的用量。在施工前，除進(jìn)行設(shè)備調(diào)試外，應(yīng)對(duì)各集料含水量進(jìn)行檢測(cè)，確定當(dāng)天的施工配合比。開(kāi)始拌和后，為確保混合料質(zhì)量，應(yīng)定時(shí)對(duì)集料含水量、現(xiàn)場(chǎng)溫度等進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)其變化及時(shí)調(diào)整混合料配合比，一般每小時(shí)檢測(cè)一次。

混合料出廠時(shí)，應(yīng)對(duì)成品混合料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，應(yīng)予以廢棄質(zhì)量不合格的混合料。

4.3 混合料運(yùn)輸

裝料前，車廂應(yīng)清洗干凈。運(yùn)輸車輛一定要滿足拌和料與攤鋪數(shù)量需要，并略有富裕。應(yīng)盡快將成品混合料運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，時(shí)間控制在初凝時(shí)間內(nèi)。運(yùn)輸途中的混合料應(yīng)覆蓋，以減少水分損失。

4.4 混合料攤鋪

攤鋪前，可使用裝有噴霧式灑水管的灑水車將路床適當(dāng)灑水潤(rùn)濕，應(yīng)檢查機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況，調(diào)整好傳感器臂與導(dǎo)向控制線的關(guān)系，調(diào)整螺旋布料器，使其有2/3埋入混合料中。

混合料攤鋪速度應(yīng)與拌和及運(yùn)輸能力相匹配，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)連續(xù)不間斷進(jìn)行(如圖2所示)，應(yīng)盡量減少停機(jī)次數(shù)。在攤鋪中，一前一后兩臺(tái)攤鋪機(jī)組成梯隊(duì)進(jìn)行作業(yè)，速度應(yīng)保持均勻一致。

設(shè)置專人緊隨攤鋪機(jī)，對(duì)攤鋪后的局部離析或拖拽痕跡等進(jìn)行修補(bǔ)。

水泥穩(wěn)定碎石基層可全斷面全厚度一次性攤鋪，也可分層鋪筑。

4.5 混合料碾壓

為確保盡可能在混合料高溫下進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)應(yīng)緊隨鋪攤

機(jī)。使用振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)組合進(jìn)行碾壓(見(jiàn)圖3)，碾壓長(zhǎng)度每次不超過(guò)100 m。

碾壓作業(yè)中，嚴(yán)格按確定的碾壓工序進(jìn)行。先使用鋼輪壓路機(jī)穩(wěn)壓和振動(dòng)碾壓，應(yīng)注意不得出現(xiàn)過(guò)振、波浪和推移。使用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓要充分。最后使用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，達(dá)到壓實(shí)度要求，沒(méi)有明顯輪跡。對(duì)出現(xiàn)的個(gè)別壅包應(yīng)使用人工鏟產(chǎn)即可。

碾壓速度在第1遍～2遍應(yīng)緩慢勻速進(jìn)行，控制在1.5 km/h～1.7 km/h，以后各遍可適當(dāng)提高，控制在2 km/h～2.5 km/h。嚴(yán)禁壓路機(jī)在作業(yè)中出現(xiàn)調(diào)頭或急剎車。

在碾壓中，要求水泥穩(wěn)定土表面保持濕潤(rùn)，但不得噴灑過(guò)多的水。對(duì)有彈簧、松散、起波時(shí)，應(yīng)及時(shí)處治。

整個(gè)碾壓作業(yè)時(shí)間應(yīng)控制在水泥終凝前，及試驗(yàn)確定的延遲時(shí)間內(nèi)完成。

4.6 橫縫處理

混合料攤鋪應(yīng)連續(xù)不間斷進(jìn)行，對(duì)必須中斷且中斷時(shí)間在2 h以上的，應(yīng)進(jìn)行橫縫設(shè)置。

4.7 養(yǎng)生

碾壓完畢后，對(duì)基層壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)且達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，立即進(jìn)入養(yǎng)生期，養(yǎng)生期不宜少于7 d。

養(yǎng)生期開(kāi)始后，先用噴霧式灑水車在基層表面充分灑水，應(yīng)注意不得用高壓水管噴灑，再使用薄膜覆蓋(如圖4所示)基層表面養(yǎng)生。在整個(gè)養(yǎng)生期內(nèi)，路面基層表面應(yīng)保持濕潤(rùn)狀態(tài)。

養(yǎng)生完畢后，進(jìn)入面層施工。

5 結(jié)語(yǔ)

在高等級(jí)路面基層施工中，基層質(zhì)量對(duì)路面質(zhì)量和使用壽命具有重要影響。水泥石灰綜合穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定基層結(jié)構(gòu)是使用最為廣泛的基層結(jié)構(gòu)之一，具有水穩(wěn)性好、板體性強(qiáng)、強(qiáng)度穩(wěn)定、成本低廉等顯著優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高路面穩(wěn)定性和耐久性具有重要意義。

在基層施工中，堅(jiān)持做好原材料控制、配合比設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量控制三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能有效確?；鶎臃€(wěn)定，確保工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 任 娜.高速公路路面水穩(wěn)底基層、基層施工質(zhì)量控制[J].工程技術(shù)(引文版)，2017(1):180.

[2] 梁學(xué)鋒.公路瀝青路面基層施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施[J].山西建筑，2015,41(11):213-215.

Construction quality control points of high-grade pavement base

Zhang Peigang

(LvliangHighwayConstructionCo.,Ltd,Lvliang033000,China)

Combining with mountainous highway engineering examples, the paper introduces raw material and mixture selecting and designing demands in pavement base construction, and illustrates foundation base construction technologies from aspects of foundation base cleaning, mixture mixing, transportation, paving and rolling, with a view to improve the road stability and durability.

mountainous highway, pavement base, raw material, mixture

1009-6825(2017)13-0144-02

2017-02-19

張培剛(1975- )，男，工程師

U416.2

A