大厚度水穩(wěn)基層壓實與質(zhì)量檢測分析

郝 利 琴

(山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

水泥穩(wěn)定類基層在我國各級公路中應(yīng)用最廣泛，其中高速公路的水穩(wěn)基層設(shè)計厚度通常為55 cm～60 cm。通常采用分層施工的方式，單層施工厚度不大于20 cm。單層施工可有效保證施工質(zhì)量，有效控制平整度、壓實度等指標(biāo)。然而，分層施工基層的整體穩(wěn)定性較差，另外每層都需要7 d以上的養(yǎng)生期，影響施工進度。近年來，隨著攤鋪、碾壓施工機械的發(fā)展，可實現(xiàn)大厚度寬幅基層一次施工，且技術(shù)逐步趨于成熟。大厚度寬幅基層由原來的三層減為兩層施工，不僅提高了基層結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，也縮短了工期，節(jié)約了成本，技術(shù)優(yōu)勢明顯。

為了研究大厚度水穩(wěn)基層的施工技術(shù)，很多研究人員開展了大量研究。研究表明，采用振動碾壓技術(shù)可有效提高大厚度寬幅水穩(wěn)基層的壓實度，尤其采用大激振力碾壓機械可保證基層的連續(xù)性，有效防治基層反射裂縫。采用32 t以上振動壓路機和30 t以上膠輪壓路機組合碾壓即可達到基層的壓實標(biāo)準(zhǔn)，對機械的組合方式還需要不斷優(yōu)化，不斷提高基層平整度等技術(shù)指標(biāo)。同時，制定方案在施工過程中對壓實度進行檢測，收集數(shù)據(jù)分析基層的施工質(zhì)量。

1 工程概況

某高速公路路面第二合同段，在水穩(wěn)基層施工中采用一次攤鋪施工技術(shù)。本項目路面結(jié)構(gòu)設(shè)計：瀝青面層結(jié)構(gòu)設(shè)計厚度為18 cm，基層為5%水穩(wěn)基層，設(shè)計厚度36 cm，底基層4%水穩(wěn)基層，設(shè)計厚度20 cm，并設(shè)18 cm級配碎石墊層。36 cm大厚度基層采用一次攤鋪施工，碾壓成型，在施工過程中合理選配施工機械，采用靜力式光輪壓路機、振動壓路機、輪胎壓路機組合施工。施工過程中制定施工方案，建立試驗段，對基層壓實度、平整度等技術(shù)指標(biāo)進行檢測，分析施工機械組合的合理性和施工效果。

2 碾壓施工方案

2.1 施工機械選配

大厚度水穩(wěn)基層碾壓應(yīng)優(yōu)先選用大噸位振動壓實機械，以提高壓實效果。大噸位全液壓振動壓路機采用全液壓傳動方式，可實現(xiàn)碾壓速度和振動頻率均無級調(diào)節(jié)，根據(jù)碾壓要求選擇振幅等施工參數(shù)。研究表明，水穩(wěn)基層的碾壓遍數(shù)通常為6遍～8遍，振動壓路機的壓實厚度要比靜力式壓路機大，碾壓作業(yè)應(yīng)以振動壓路機為主，靜力式鋼輪壓路機和輪胎壓路機為輔。通過采用不同型號的壓路機對水穩(wěn)基層進行碾壓，合理選擇壓實機械的型號。另外，壓實機械的型號、數(shù)量還要與攤鋪機械的作業(yè)速度相配合，通過壓實機械作業(yè)面積生產(chǎn)率η和攤鋪速度υ之間的關(guān)系式確定壓路機的數(shù)量NA計算式如下：

式中：NA——壓路機臺數(shù)；

η——壓實機械作業(yè)面積生產(chǎn)率；

n——碾壓遍數(shù)；

υ——壓實速度；

B——壓實寬度，取1.5；

C——壓路機效率因素，取0.75。

通過計算，確定壓路機臺數(shù)為4臺，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，選配壓實機如下：1臺YZ32D2振動壓路機、1臺徐工XS262型振動壓路機、1臺CC624HF鋼輪靜壓壓路機和1臺XP301型膠輪壓路機進行組合碾壓。

2.2 碾壓方案

混合料碾壓采用碾壓方式為：首先使用CC624HF鋼輪靜壓壓路機靜壓一遍，然后使用YZ32D2振動壓路機進行振動碾壓3遍，緊跟徐工XS262型振動壓路機靜壓1遍、振動碾壓2遍，最后使用CC624HF靜壓路機快速進行收尾碾壓1遍。

3 大厚度水穩(wěn)基層施工質(zhì)量檢測分析

3.1 級配檢測

為了保證水穩(wěn)基層混合料級配準(zhǔn)確，取樣進行篩分，確定各組成材料比例。本項目級配檢測采用水洗法，分別在不同部位選取試樣進行檢測，篩分后確定試驗結(jié)果如表1所示。

表1 大厚度水穩(wěn)基層混合料篩分試驗結(jié)果

分析表1數(shù)據(jù)可知，與設(shè)計值相比，三個試樣的篩分值均處于設(shè)計值附近，且處于規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，說明各試樣級配滿足設(shè)計要求。

3.2 水泥劑量檢測

本項目水穩(wěn)基層混凝土的水泥劑量設(shè)計值為5%，按照規(guī)范要求，水泥劑量應(yīng)控制在設(shè)計值±0.5%范圍內(nèi)。按照抽檢頻率，取樣檢測水穩(wěn)基層試樣的水泥劑量，試驗結(jié)果如表2所示。

表2 大厚度水穩(wěn)基層混合料水泥劑量檢測結(jié)果

試驗結(jié)果表明，水泥劑量最大檢測值為5.3%，最小值為4.6%，滿足設(shè)計要求的設(shè)計值±0.5%，說明基層混合料水泥劑量滿足施工要求。

3.3 壓實度檢測

按照基層碾壓施工方案，初壓采用靜力式壓路機碾壓1遍，復(fù)壓選用振動壓路機強振2遍，靜壓1遍后，再強振2遍，最后靜壓消除輪跡。由于基層設(shè)計厚度較大，為36 cm，常用的試驗檢測設(shè)備無法滿足檢測要求。為了準(zhǔn)確測定基層的壓實度，本項目采用加長型灌砂筒對基層壓實度進行檢測。施工過程中分別檢測不同碾壓遍數(shù)的基層壓實度，統(tǒng)計壓實度檢測結(jié)果如表3所示。

表3 大厚度水穩(wěn)基層壓實度檢測結(jié)果

分析表3數(shù)據(jù)可知，基層碾壓遍數(shù)達到7遍時，各測點壓實度均達到了98%以上，其中最小值為98.1%，都達到了規(guī)范要求。另外，試驗結(jié)果表明，碾壓7遍后可達到壓實度要求，說明碾壓施工方案滿足要求。

3.4 平整度檢測

基層碾壓完成后，對基層平整度進行檢測，文章選取3個斷面采用3 m直尺進行檢測，結(jié)果如表4所示。

表4 大厚度水穩(wěn)基層平整度試驗檢測結(jié)果

分析以上30個測點檢測結(jié)果可知，各測點平整度檢測值均滿足規(guī)范要求的不大于8 mm的要求，平整度合格。

4 結(jié)論

通過制定大厚度水穩(wěn)基層碾壓施工方案，并對完工后的基層級配、平整度、壓實度和水泥劑量進行檢測，分析后得出以下結(jié)論：

1)級配試驗檢測結(jié)果表明：各試樣級配均滿足規(guī)范要求，基層混合料質(zhì)量合格。

2)水泥劑量試驗檢測結(jié)果表明，各試樣水泥劑量均滿足設(shè)計值±0.5%的規(guī)范要求，說明基層混合料水泥劑量滿足施工要求。

3)壓實度檢測結(jié)果表明：基層碾壓遍數(shù)達到7遍時，各測點壓實度均達到了98%以上，達到了規(guī)范要求，說明碾壓施工方案可行。

4)平整度檢測結(jié)果表明：各測點平整度檢測值均小于8 mm，滿足規(guī)范要求，施工質(zhì)量合格。