超厚半剛性基層施工工藝研究

安 冬

（太原市炘凱海威公路工程技術(shù)咨詢有限公司，山西 太原 030000）

1 超厚半剛性基層施工工藝概述

在公路面層施工實(shí)踐中，為了滿足重載、耐久性等路用需求，在原有的路面層厚度設(shè)計(jì)基層上，通過增加公路路面層厚度以滿足上述公路通行工況，超厚半剛性基層厚度值從普通的200mm 提升至400mm，對于超厚瀝青路面結(jié)構(gòu)層而言，從力學(xué)角度分析，超厚瀝青面層屬于典型的半剛性半柔性基層結(jié)構(gòu)；以超厚半剛性路面基層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為基準(zhǔn)，在具體施工過程中，為了滿足施工工藝要求，必須做好施工工藝控制，以滿足公路施工質(zhì)量。對于超厚半剛性基層結(jié)構(gòu)而言，除了應(yīng)保證超厚瀝青面層的混合料配合比滿足承載強(qiáng)度、抗變形剛度及荷載穩(wěn)定性等要求外，還控制好施工現(xiàn)場的施工機(jī)械、拌合機(jī)械、混合料運(yùn)輸機(jī)械及碾壓施工機(jī)械的施工現(xiàn)場組織，并制定較普通瀝青面層施工要求更高的施工方案。

在具體施工階段，優(yōu)化瀝青混合料配合比和控制施工關(guān)鍵工藝是保證超厚半剛性基層施工質(zhì)量的關(guān)鍵，也是控制施工進(jìn)度的重要途徑。綜上，在具體施工過程中，在保證超厚半剛性基層配合比滿足承載要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)做好現(xiàn)場施工質(zhì)量和進(jìn)度的控制工作，針對施工關(guān)鍵工藝和環(huán)節(jié)提出針對性的解決方案。

2 超厚半剛性基層施工關(guān)鍵工藝分析

2.1 超厚半剛性基層攤鋪及壓實(shí)施工工藝分析

對于超厚半剛性基層施工過程而言，基層攤鋪及壓實(shí)施工最為關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，超厚半剛性基層在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中應(yīng)保證攤鋪推進(jìn)的勻速性和連續(xù)性，防止攤鋪過程中出現(xiàn)的各種因素導(dǎo)致的施工中斷，由于超厚半剛性基層的厚度較普通基層提高了1 倍以上，一旦攤鋪中斷，容易在攤鋪機(jī)械頓挫位置出現(xiàn)明顯的冷接縫，進(jìn)而影響超厚半剛性基層的整體性和密實(shí)性。在攤鋪過程中，必須制定妥善的攤鋪方案，保證攤鋪材料運(yùn)輸機(jī)械、攤鋪機(jī)械的協(xié)調(diào)配合。除了做好超厚半剛性基層的攤鋪施工質(zhì)量控制工作外，還應(yīng)保證超厚半剛性基層的壓實(shí)施工質(zhì)量，著重控制好基層壓實(shí)的推進(jìn)速率和壓實(shí)次數(shù)。與其他因素相比較而言，壓實(shí)推進(jìn)速率對壓實(shí)效果和壓實(shí)施工可靠性的影響最明顯。壓實(shí)速率過慢將嚴(yán)重影響現(xiàn)場壓實(shí)施工效率，增加施工總體成本；壓實(shí)速率過快，雖然能夠保證壓實(shí)效率，但在較短的時(shí)間內(nèi)一次性釋放大量的壓實(shí)機(jī)械能無法讓基礎(chǔ)混合料有充分的塑性變形，嚴(yán)重削減壓實(shí)效果，且通過增加壓實(shí)次數(shù)也無法妥善解決。壓實(shí)推進(jìn)速率確定后，應(yīng)優(yōu)化壓實(shí)次數(shù)，借助半經(jīng)驗(yàn)半理論公式擬合的壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)可靠度之間的曲線關(guān)系，得到最合理的壓實(shí)次數(shù)指標(biāo)值。

由于超厚半剛性基礎(chǔ)的厚度值較大，單一的壓實(shí)施工工況無法滿足超厚基層的壓實(shí)要求，在具體施工過程中必須做好壓實(shí)施工工況的優(yōu)化組合，壓實(shí)組合工況細(xì)分為初始壓實(shí)、重復(fù)壓實(shí)及終止壓實(shí)三個(gè)基本階段，初始壓實(shí)應(yīng)使用靜載膠輪壓實(shí)機(jī)械，主要目的是穩(wěn)固基層混合料，為后續(xù)的壓實(shí)流程做準(zhǔn)備，膠輪靜載壓實(shí)應(yīng)不少于2 次，靜載壓實(shí)完畢后，應(yīng)采用靜載鋼輪壓實(shí)機(jī)械繼續(xù)壓實(shí)，由于超厚半剛性基層厚度較大，靜載鋼輪壓實(shí)應(yīng)不少于3 次。初始壓實(shí)完成后，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行重復(fù)壓實(shí)，重復(fù)壓實(shí)施工振動鋼輪壓實(shí)機(jī)械，振動頻率遵循有低至高，再由高至低的順序進(jìn)行，壓實(shí)施工次數(shù)應(yīng)不少于3 次，小頻率振動壓實(shí)可以提高超厚半剛性基層中部及以上的混合料振實(shí)，高頻率振動壓實(shí)可以以較高的振動頻率直接滲透到超厚半剛性基層中部以下直至基底層，保證超厚半剛性基層整體得到充分的振搗壓實(shí)；終止壓實(shí)環(huán)節(jié)的主要作用是借助膠輪靜荷載壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)作用均衡和穩(wěn)定超厚基層表面顆粒，提高基層材料顆粒之間的相互嵌鎖性能，對于提高壓實(shí)度意義不大。

2.2 超厚半剛性基層混合料離析病害控制工藝分析

由于超厚半剛性基層材料的設(shè)計(jì)厚度較普通的基層厚度提升了1 倍以上，因此，對于超厚半剛性基層結(jié)構(gòu)而言，其出現(xiàn)基層混合料離析病害的可能性更高，超厚半剛性基層結(jié)構(gòu)離析病害主要體現(xiàn)在基層局部因基層材料不同顆粒直徑混合料分布不均勻，在外部施工荷載的作用下，局部將出現(xiàn)大粒徑基層材料集中的現(xiàn)象，最終引發(fā)基層局部嚴(yán)重的基層顆粒級配失衡問題。為了最大程度控制超厚半剛性基層的離析病害，應(yīng)從施工全過程著眼進(jìn)行離析病害控制。在基層材料拌合過程中，部分施工項(xiàng)目為了追趕工期，人為削減基層混合料拌合時(shí)間，導(dǎo)致混合料拌合均勻性不滿足規(guī)范要求，為了保證拌合均勻性，防止單次拌合引起的拌合不均勻問題，應(yīng)增加拌合次數(shù)，采用二次加強(qiáng)拌合技術(shù)，二次加強(qiáng)拌合的拌合頻率和拌合時(shí)長均明顯高于首次拌合過程。基層混合料在運(yùn)輸和裝卸過程中應(yīng)杜絕一次性堆積裝填，裝填過程因根據(jù)裝卸車輛的料斗容積確定裝填分布次數(shù)，以標(biāo)準(zhǔn)的50t 裝卸車輛為例，應(yīng)細(xì)分為三步裝填，每一步裝填完畢后，裝卸車輛應(yīng)原地前后運(yùn)行5m，運(yùn)行速率應(yīng)控制在10km/h-20km/h 范圍內(nèi)，且應(yīng)保持勻速，部分裝填施工現(xiàn)場工況較差的情況，應(yīng)適當(dāng)降低勻速車速，卸料過程應(yīng)一次性將卸料斗升舉到最大角度，借助基層混合料的滾動效應(yīng)控制材料的離析病害。在具體攤鋪施工階段，應(yīng)保證攤鋪機(jī)械和裝卸機(jī)械的妥善配合，自卸車輛的卸料速率應(yīng)以滿足攤鋪機(jī)械作業(yè)效率為準(zhǔn)，在保證超厚半剛性基層施工技術(shù)要求的前提下，降低攤鋪機(jī)械的螺旋桿，保證攤鋪機(jī)械螺旋桿槳片的2/3 以上深入到基層混合料中，在攤鋪施工作業(yè)過程中嚴(yán)禁聚攏攤鋪機(jī)械料斗的翼緣板，滯留在翼緣板周圍的基層混合料應(yīng)配合人工清除。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中，一旦出現(xiàn)攤鋪離析問題，必須立即清除離析部分，選用平均顆粒直徑更低的基層混合料人工填補(bǔ)。

3 總結(jié)

綜上分析可知，為了提高路面基層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、荷載穩(wěn)定性及耐久性等行車工況等級，必須制定較普通基層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要求更高的施工方案，尤其應(yīng)重視超厚半剛性基層的攤鋪及壓實(shí)施工質(zhì)量，并做好基層離析病害的有效控制工作。