關(guān)于二灰砂礫基層平整度的影響因素及施工中采取的措施

彭增亮

（天津航道局有限公司，天津 300042）

0 引言

隨著我國公路建設(shè)的飛速發(fā)展，對道路行車舒適性提出了越來越高的要求，如何改善和提高路面平整度就成了一個重要課題。

二灰砂礫（即石灰，粉煤灰，砂礫）基層施工是公路路面結(jié)構(gòu)施工的重要工序，其攤鋪得平整與否將直接影響到公路路面平整度，因此，提高其平整度對道路整體質(zhì)量提高具有重要意義。影響二灰砂礫基層的因素有原材料質(zhì)量及配比、拌制、運(yùn)輸、攤鋪碾壓和養(yǎng)生等各個環(huán)節(jié)。因此，這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須牢牢抓住，找出關(guān)鍵點(diǎn)，層層控制，方能奏效。本文結(jié)合在包東公路施工中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對影響二灰砂礫基層平整度的有關(guān)因素進(jìn)行一些有益的探討。

1 工程概況

包（頭）東（勝）一級公路一合同工程里程樁號為K0+000至K10+500的路段，主線長10.5 km，一次建成雙向四車道，路面寬24.5 m。匝道累計長約8 km，路面寬度9.0 m。本工程地處包頭市郊區(qū)，道路附近店鋪林立，交通流量大，施工期干擾大。工程于1999年7月6日正式開工，至1999年底基本完成道路路基填筑施工任務(wù)。2000年下半年開始道路路面結(jié)構(gòu)的施工。該合同段路面基層設(shè)計為20 cm厚，工程量為12萬m3，2000年6月初開始施工至10月中旬完工。為了提高道路行車的舒適性，業(yè)主對路面基層的平整度提出比規(guī)范更高的要求：規(guī)范規(guī)定值為8 mm（3 m直尺檢測），業(yè)主規(guī)定值為6 mm（5 m直尺檢測）。

2 施工工藝

1）施工配合比的確定：根據(jù)總監(jiān)辦要求，試拌中選擇了3種試驗(yàn)配合比，即石灰∶粉煤灰∶砂礫（重量比）為 3∶12∶85，4∶12∶84，5∶12∶83，最終確定施工用的配合比為4∶12∶84；實(shí)驗(yàn)用重型擊實(shí)法實(shí)測最大干密度為2.13 g/cm3，最佳含水量為6.4%。

石灰采用烏海石灰廠生產(chǎn)的Ⅲ級以上消解石灰，CaO+MgO有效含量控制在55%以上；粉煤灰采用達(dá)旗電廠生產(chǎn)的，控制其燒失量不大于12%，SiO2+Al2O3含量大于70%；砂礫控制粒徑為0～40 mm。

2）二灰砂礫拌和設(shè)備：采用雙臥軸強(qiáng)制連續(xù)式WS300型攪拌機(jī)，原材料均由裝載機(jī)上料至儲料倉，通過調(diào)整喂料皮帶的轉(zhuǎn)速及冷料倉口開啟高度計量每種原材料用量。拌和用水通過流量傳感器控制。

3）拌和料運(yùn)輸采用5 t自卸汽車，運(yùn)距控制在5 km以內(nèi)。

4）拌和料攤鋪采用費(fèi)格勒1800型攤鋪機(jī)，半幅基層寬11.15 m，采取兩次攤鋪成型，每100 m作為1個工段。

5）碾壓：采用洛陽工程機(jī)械廠生產(chǎn)的YZ14B型振動壓路機(jī)，先靜壓2遍，再振壓2遍，至密實(shí)。

6）養(yǎng)生：基層施工完畢驗(yàn)收后，表面稍干即開始水養(yǎng)護(hù)并及時鋪灑封層。

3 影響二砂礫基層平整度因素分析

根據(jù)上述確定的工藝進(jìn)行了800 m實(shí)驗(yàn)段的施工，經(jīng)實(shí)測用5 m尺測得平整度6 mm以下達(dá)58.4%，3 m尺測得平整度6 mm以下達(dá)80%，未達(dá)到預(yù)先要求的5 m尺測得平整度6 mm以下達(dá)到70%以上、3 m尺測得平整6 mm以下達(dá)到90%以上的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)表面檢查來看，底基層平整度基本上控制在10 mm左右，表面比較均勻，但局部有凹坑存在；基層平整度雖然好于下層，但仍存在局部“集料窩”，部分段落有跳點(diǎn)，橫坡不一致，嚴(yán)重的地方存在波浪形起伏。針對上述存在的問題，檢查了施工的各個環(huán)節(jié)，對有可能影響二灰砂礫基層平整度的因素進(jìn)行了分析。

3.1 底基層平整度的影響

底基層平整度是基層平整度的基礎(chǔ)，底基層如果高差懸殊要想完全靠基層找平是非常困難的。尤其在包東公路，行車道和硬路肩部分二灰砂礫的厚度相差28 cm，因此，由于兩個面強(qiáng)度和剛度不同，易引起基層在其界面上的不平整。

3.2 原材料的影響

1）二灰砂礫是由石灰、粉煤灰、砂礫3種不同的材料混合而成。其中砂礫的級配均勻度較難控制，由于砂礫屬于就地取材，底下埋藏的砂礫層本身就具有不均勻性和不穩(wěn)定性，即使在過篩、裝、卸過程中進(jìn)行混合，但是仍然有粗細(xì)料不均勻的現(xiàn)象。這樣在相同的拌和和松鋪系數(shù)下，由于原材料的不均勻，造成局部壓實(shí)面的不平衡。

2）對于二灰砂礫來說，含水量的控制是至關(guān)重要的一環(huán)。根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)，二灰砂礫的最佳含水量在6.4%左右。但實(shí)際按此控制比較困難，因?yàn)槎疑暗[的含水量在攪拌、運(yùn)輸及攤鋪過程中都在不斷地變化，而對含水量的測定具有時間、取樣位置的局限性，如對粉煤灰、石灰含水量的測定，存料場上一般不太均勻。含水量過大的二灰砂礫路段就不能及時碾壓，而含水量太小會引起拌合、出料、攤鋪過程中的離析；在粗集料集中的地方，壓縮量就小一些，反之細(xì)料集中的地方，壓縮量就大一些。這樣就造成潛在的不平整。

3.3 攤鋪碾壓工藝的影響

1）攤鋪工藝的影響。對于出現(xiàn)部分段落有跳點(diǎn)，存在局部“集料窩”和存在波浪起伏等現(xiàn)象，經(jīng)現(xiàn)場觀察主要是攤鋪機(jī)等料時間較長，在停機(jī)點(diǎn)引起跳點(diǎn)；“集料窩”形成的原因，有拌合均勻度問題，也有攤鋪機(jī)作業(yè)問題，在攤鋪時，由于攤鋪機(jī)輸料絞龍作用，容易將粗料向兩邊輸送，而細(xì)料往往集中在中間，這樣壓實(shí)以后形成“集料窩”；波浪起伏現(xiàn)象，有碾壓工藝的問題，也有攤鋪機(jī)夯實(shí)能力太小的因素，試驗(yàn)段基層攤鋪后密實(shí)度僅達(dá)到70%左右，這樣碾壓時容易產(chǎn)生推移而形成波浪。

2）壓實(shí)工藝的影響。二灰砂礫在拌合攤鋪以后，不可能是絕對均勻的，在很大程度上要由壓實(shí)工藝來保證平整度，壓實(shí)工藝不僅受到混合料均勻性和含水量的影響，而且還與壓實(shí)能量和壓實(shí)遍數(shù)有很大關(guān)系。適時碾壓，并保證一定的壓實(shí)能量，可以提高平整度，否則就可能出現(xiàn)起伏。

3）壓實(shí)過程中含水量控制，是影響平整度的因素。含水量偏大就會出現(xiàn)將混合料壓到壓路機(jī)輪邊上；含水量少則會出現(xiàn)集料相對集中的地方壓縮量小，影響平整度。另外，過干或過濕碾壓時，混合料會縱向推移產(chǎn)生波浪和壅包。

3.4 工作縫的影響

工作縫處理的好壞直接關(guān)系到基層平整度及反射裂縫。橫縫處理不好容易產(chǎn)生跳點(diǎn)，縱縫處理不當(dāng)，容易造成橫坡不一致現(xiàn)象。

3.5 養(yǎng)護(hù)的影響

由于養(yǎng)護(hù)不及時或過早通行車輛，也易造成平整度欠缺。

3.6 施工工藝的影響

橫坡不一致與攤鋪過程中分兩次攤鋪成形有關(guān)。同時，設(shè)計培土路肩土窄（不足20 cm）不易壓實(shí)，不足以抵抗基層碾壓時的側(cè)向擠出?；旌狭蟼?cè)向擠出，出現(xiàn)邊坡處標(biāo)高偏低，橫坡發(fā)生變化。

4 提高平整度措施

4.1 控制底基層平整度

本工程底基層施工采取攤鋪機(jī)和平地機(jī)兩種工藝。攤鋪機(jī)施工段平整度均能控制在10 mm以內(nèi)；平地機(jī)施工段為保證平整度，設(shè)1組測量監(jiān)測人員控制底基層標(biāo)高和平整度，取得較好的效果。同時特別加強(qiáng)硬路肩部分控制，在工序交驗(yàn)時，采取振動壓路機(jī)與底基層同時碾壓，確無明顯軟弱和不平整的地方方可進(jìn)行基層施工。

4.2 二灰砂礫原材料的控制

（1）保證砂礫粒徑相對均勻。一方面在料場選擇砂礫級配較均勻的斷面進(jìn)行加工；另一方面，在細(xì)料或粗料集中時用裝載機(jī)翻拌后再上料。另外，控制細(xì)集料相對多一些，可以減少攤鋪機(jī)絞龍作用產(chǎn)生的離析現(xiàn)象。

2）加強(qiáng)混合料含水量的控制，隨時檢測石灰、粉煤灰的含水量，及時調(diào)整加水量，控制混合料的含水量在最佳含水量的-1%～+2%之間。

4.3 攤鋪碾壓過程控制

1）運(yùn)輸二灰砂礫的車輛全部采用5 t自卸汽車以減輕對下層的影響。配足運(yùn)輸車輛，做到讓料等攤鋪機(jī)，以保證攤鋪機(jī)能以2.5～3.0 m/min的速度連續(xù)作業(yè)。

2）攤鋪采取分幅分段施工，（一般100 m為1段）不留縱向施工縫，攤鋪后及時碾壓。當(dāng)天施工的兩作業(yè)段銜接方法為：在第1段留5～8 m不碾壓，待第2段施工時，與第2段一起碾壓成形，保證平整密實(shí)。

3）攤鋪機(jī)后設(shè)專人負(fù)責(zé)平整度檢測及消除粗細(xì)料離析現(xiàn)象，對粗集料窩或集料帶應(yīng)鏟除，并用新料填補(bǔ)或補(bǔ)充細(xì)集料并拌合均勻。

4）攤鋪機(jī)本身參數(shù)的調(diào)整應(yīng)相匹配。經(jīng)試驗(yàn)本工程選擇參數(shù)：松鋪系數(shù)為1.25，攤鋪機(jī)行走速度3 m/min，夯錘沖擊速度1500次/min，振動器速度3500轉(zhuǎn)/min。以保證攤鋪后混合料密實(shí)度在75%以上。

5）二灰砂礫碾壓使用振動壓路機(jī)（YZ14B），在混合料含水量于最佳含水量的±1%時先靜壓2～3遍（速度為1.5～1.7 km/h），再振動碾壓2～3遍（速度為2.0～2.5 km/h）。

4.4 增加培土路肩土寬度

爭取設(shè)計同意增加培土路肩土的寬度，便于基層邊緣的壓實(shí)，避免橫坡不一致現(xiàn)象。

4.5 養(yǎng)護(hù)及封層

鑒于本工程處于包頭市郊區(qū)，施工期間社會車輛流量較大，當(dāng)二灰砂礫碾壓結(jié)束，表面開始泛白即應(yīng)立即進(jìn)行灑水養(yǎng)生，并盡快鋪筑乳化瀝青封層。

5 結(jié)語

通過采取上述措施，二灰砂礫基層的平整度得以明顯提高，平整度基本上達(dá)到用5 m直尺量測合格率在79%以上，3 m直尺量測合格率在90%以上，用車載式顛簸累積儀測得以標(biāo)準(zhǔn)差表示的平整度為σ=2.8 mm，均滿足規(guī)定要求。

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[2]滿開朋.路面平整度應(yīng)從基層抓起——基層施工中應(yīng)注意的幾個問題及對平整度的控制[J].黑龍江交通科技，2009（7）.

[3]鐘訓(xùn)，劉統(tǒng)良.農(nóng)村公路二灰碎石基層平整度影響因素與控制措施[J].中國水運(yùn)（學(xué)術(shù)版），2007（10）.