骨架密實(shí)型基層預(yù)防離析控制措施

吳輝本

（濱州市公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 濱州 256603）

引言

基層作為路面的主要承載結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量好壞直接影響公路的使用壽命，當(dāng)前應(yīng)用廣泛的骨架密實(shí)型石灰粉煤灰或水泥穩(wěn)定碎石混合料作為半剛性基層材料，具有承載力高、整體性強(qiáng)、水穩(wěn)性好等優(yōu)點(diǎn)。然而，在基層的施工過程中，由于原材料變化、施工設(shè)備缺陷以及人為因素等各種因素的影響，很容易出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，造成基層的整體性和強(qiáng)度降低，過早出現(xiàn)裂縫、坑槽等病害，導(dǎo)致基層水損壞，影響行車安全和路面壽命。

1 基層離析產(chǎn)生的成因

1.1 原材料方面

石灰粉煤灰或水泥儲(chǔ)存時(shí)間過長，會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，導(dǎo)致拌和過程中結(jié)合料分散不均勻。粗、細(xì)集料料源不固定，規(guī)格變化大；存料場(chǎng)料堆間隔墻高度不足，不同規(guī)格的集料容易產(chǎn)生混料，都會(huì)導(dǎo)致混合料的級(jí)配不穩(wěn)定。

1.2 配合比設(shè)計(jì)問題

為了減少基層裂縫，在配合比設(shè)計(jì)中，采用骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)進(jìn)行混合料級(jí)配設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)嚴(yán)格控制4.75 mm 以下細(xì)集料的用量，粗集料含量較大，細(xì)集料用量較少，這導(dǎo)致了基層拌和料出現(xiàn)離析的概率增大。

1.3 拌合站生產(chǎn)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)產(chǎn)生的離析［1］

拌和控制不嚴(yán)，含水量偏差波動(dòng)過大，灰劑量計(jì)量不均勻產(chǎn)生離析。拌合站冷料斗間的隔板高度不足，容易造成串料。由于拌合機(jī)設(shè)計(jì)和安裝原因，成品料輸送帶出料口處出料運(yùn)動(dòng)軌跡不處于儲(chǔ)料倉正中心位置，成品料沖擊儲(chǔ)料倉壁造成離析；存料過高，大料滾落造成離析。成品料儲(chǔ)料倉與車廂落差偏大容易造成離析；從儲(chǔ)料倉向車廂裝料時(shí)，車廂內(nèi)混合料一次下料過多、過高，大料滾落車廂兩側(cè)造成離析。

運(yùn)輸車數(shù)量不足，拌和機(jī)生產(chǎn)不連續(xù)造成的離析；運(yùn)輸車覆蓋不嚴(yán)，拌合料淋雨或水分蒸發(fā)過多，含水量出現(xiàn)不均勻離析。

1.4 攤鋪、壓實(shí)過程中產(chǎn)生離析

運(yùn)輸車向攤鋪機(jī)料斗卸料過程中，大骨料滾落到攤鋪機(jī)料斗周圍，造成粗集料集中，料斗中間拌和料送入布料器，剩余粗集料留存在料斗兩側(cè)，攤鋪后產(chǎn)生集料窩，基層表面產(chǎn)生間斷性離析。攤鋪時(shí)，攤鋪機(jī)攪籠位置靠上或采用小直徑葉輪，導(dǎo)致螺旋分料器葉片埋深不夠，未充分發(fā)揮其二次攪拌作用；攤鋪寬度過大、攤鋪速度過快，供料不足，螺旋分料器轉(zhuǎn)速不均勻，導(dǎo)致離析。由于螺旋送料器前擋板離地空隙偏大，兩端料槽前方開口處無約束，大骨料滾落，導(dǎo)致層底豎向離析。由于熨平板中間接縫不緊密，且左右螺旋送料器在中縫處斷開一定距離，該處填料僅依靠混合料的自然流動(dòng)來填充，得不到螺旋送料器二次攪拌，以及雙機(jī)攤鋪的接縫處，易形成條形縱向離析帶。

基層松鋪系數(shù)過大，壓路機(jī)性能差，壓實(shí)不規(guī)范、穩(wěn)壓速度過快等，基層表面易形成波浪、不平整，造成厚度、壓實(shí)度、強(qiáng)度不均勻，產(chǎn)生多方面的離析。

2 預(yù)防和控制措施

2.1 加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制

（1）石灰消解要適當(dāng)提前，有消解燜料期，但也不要超過5 d；并設(shè)棚存放，做到防風(fēng)避雨。（2）粉煤灰現(xiàn)場(chǎng)存放場(chǎng)地要進(jìn)行硬化并采取遮蓋措施；粉煤灰料源要穩(wěn)定，兩種或以上粉煤灰不能混存混用，必須單獨(dú)存放、單獨(dú)使用；杜絕使用脫硫粉煤灰，選用時(shí)注意有無結(jié)塊現(xiàn)象。（3）用于同一結(jié)構(gòu)層的水泥應(yīng)采用同一生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品；不同標(biāo)號(hào)、廠牌、品種、出廠日期的水泥不得混合存放，嚴(yán)禁混合使用；出廠期超過三個(gè)月或受潮的水泥不得使用。（4）砂石料需固定料場(chǎng)、料源，以保證進(jìn)場(chǎng)材料規(guī)格均勻穩(wěn)定。（5）細(xì)集料應(yīng)采用天然砂或硬質(zhì)巖機(jī)制砂，有適當(dāng)?shù)募?jí)配，并嚴(yán)格控制含泥量和砂當(dāng)量指標(biāo)。

存料場(chǎng)地要符合要求。按照規(guī)定進(jìn)行硬化，不同規(guī)格的料場(chǎng)中間設(shè)置隔離墻，禁止混料。碎石材料堆放呈梯形，水平分層卸料，禁止用推土機(jī)堆料。

2.2 優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)

參照規(guī)范對(duì)混合料級(jí)配的技術(shù)要求、在保證粗集料骨架并能夠形成嵌擠密實(shí)結(jié)構(gòu)的前提下，可對(duì)混合料的級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化，適當(dāng)增加細(xì)集料用量，以提高混合料均勻性和性能指標(biāo)最佳。施工過程中，每天按要求進(jìn)行級(jí)配篩分控制，保證配合比符合設(shè)計(jì)要求，并保持穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3 拌合站生產(chǎn)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的控制措施［2］

選用性能好、精度高的拌和設(shè)備，建議優(yōu)先采用振動(dòng)拌和生產(chǎn)工藝，拌合機(jī)的生產(chǎn)能力必須滿足連續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的需求。拌合機(jī)安裝時(shí)，要控制成品料倉出料口到車廂的落距不要過大，并盡量使成品料輸送帶出料口處出料運(yùn)動(dòng)軌跡處于儲(chǔ)料倉正中心位置，以減少成品料沖擊儲(chǔ)料倉壁造成離析；同時(shí)，根據(jù)出料運(yùn)動(dòng)軌跡情況加設(shè)防離析緩沖設(shè)施。各料倉上料口設(shè)置篩孔尺寸不應(yīng)大于5 cm×5 cm 鋼制焊篩，并保證有不小于20°的傾斜度，防止過大尺寸異物混入。料斗間需設(shè)置牢固的滿足不串料要求高度的鋼制擋板。石灰、粉煤灰出料口需加破碎裝置，解決結(jié)塊問題。在拌和設(shè)備的石灰、粉煤灰料倉及成品混合料倉內(nèi)壁宜鋪設(shè)不銹鋼板，以減小摩擦，利于下料。

正式使用前，必須對(duì)拌合站進(jìn)行調(diào)試和動(dòng)態(tài)標(biāo)定。檢查拌合機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常、各料倉供料速度是否穩(wěn)定，石灰粉煤灰或水泥和水的添加計(jì)量是否準(zhǔn)確。當(dāng)料源發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新標(biāo)定。拌和過程進(jìn)行跟蹤檢測(cè)。及時(shí)檢測(cè)混合料級(jí)配，一旦發(fā)現(xiàn)配料不準(zhǔn)確，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。為保證拌和質(zhì)量，拌合機(jī)不宜滿負(fù)荷生產(chǎn)。嚴(yán)格控制好混合料含水率，根據(jù)材料的含水量、氣溫變化情況及時(shí)調(diào)整加水量。儲(chǔ)料倉必須配備活門漏斗，卸料裝車嚴(yán)禁放空，宜勤關(guān)勤開，并保證料倉底部始終有料，嚴(yán)禁拌合料直接采取自由跌落式下料裝車。應(yīng)定期（1 ～2 h）對(duì)料倉進(jìn)行清理，防止細(xì)料結(jié)團(tuán)。上料倉的梯子應(yīng)為臺(tái)階加扶手式，且不得過陡，卸料控制宜放在梯子上進(jìn)行。卸料裝車應(yīng)采用多層次前、后、中移動(dòng)方式裝料，禁止一次裝料過高造成離析，并及時(shí)將混合料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。

運(yùn)輸車使用前要進(jìn)行全面清洗，數(shù)量滿足工程要求，不得隨意更換。裝料后必須用性能良好的防雨、防塵篷布覆蓋至車廂擋板以下至少20 cm，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)不得提前揭開。車輛應(yīng)在基層外進(jìn)行調(diào)頭，嚴(yán)禁在已鋪的基層上調(diào)頭。并在當(dāng)天預(yù)計(jì)施工段落前50 m 外設(shè)圍擋設(shè)施和管理人員，防止無關(guān)人員和車輛進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.4 攤鋪、壓實(shí)環(huán)節(jié)的控制措施

根據(jù)工程實(shí)際，基層施工宜采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，每臺(tái)攤鋪機(jī)熨平板寬度不宜超過6 ～7.5 m。兩臺(tái)攤鋪機(jī)相距不得超過10 m，宜控制在5 m 左右。兩臺(tái)攤鋪機(jī)功能應(yīng)一致，最好為同類、較新、功能較全的大功率機(jī)型。攤鋪機(jī)應(yīng)盡量降低攪籠高度，使螺旋布料器應(yīng)有2/3 埋入混合料中。應(yīng)選用大直徑葉輪，勻速送料，充分發(fā)揮螺旋送料器二次攪拌的作用。攤鋪速度嚴(yán)禁超過1.5 m/min，最好控制在1 ～1.3 m/min，且必須做到勻速攤鋪。攤鋪機(jī)夯錘夯實(shí)頻率應(yīng)適當(dāng)提高，以提高初步壓實(shí)能力，減少表層推移，提高平整度。在攤鋪機(jī)前擋板下必須加設(shè)足夠長的防離析設(shè)施（如橡膠帶，每側(cè)為一個(gè)整體），兩端開口越小越好。攤鋪機(jī)收料斗時(shí)嚴(yán)禁將混合料全部打空，在不影響卸料的情況下，應(yīng)盡量多剩一些。必須在攤鋪機(jī)兩側(cè)開口處分別安排專人負(fù)責(zé)將端部無法設(shè)遮擋設(shè)施段滾落出的大料收集后，放入攪籠內(nèi)，防止產(chǎn)生集料窩和爛根。攤鋪完的基層，除在穩(wěn)壓前安排專人及時(shí)檢查處理表面局部嚴(yán)重離析外，應(yīng)盡量不再進(jìn)行人為擾動(dòng)，并且出現(xiàn)離析問題應(yīng)盡量通過調(diào)整機(jī)械設(shè)備來解決。

選用狀況良好，振幅、頻率可調(diào)的壓路機(jī)按規(guī)范規(guī)定階梯狀進(jìn)行壓實(shí)。盡量提高穩(wěn)壓的質(zhì)量。碾壓段落須做標(biāo)記，做到層次分明，防止漏壓?；鶎臃謱邮┕r(shí)，上、下基層應(yīng)連續(xù)施工，其間隔不應(yīng)超過水泥終凝時(shí)間。松鋪系數(shù)不宜超過1.25（越小越好），應(yīng)盡量通過提高攤鋪機(jī)夯錘的振搗能力來降低松鋪系數(shù)，以保證基層的平整度。

2.5 其他注意事項(xiàng)

各種設(shè)備操作人員在施工前須進(jìn)行培訓(xùn)，且應(yīng)具有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，把施工中的各環(huán)節(jié)的注意要求落到實(shí)處?；鶞?zhǔn)掛線須配備顯示拉力計(jì)，且拉力應(yīng)大于800 N，以提高基層平整度。基層橫向施工縫應(yīng)垂直于路線，且兩臺(tái)攤鋪機(jī)橫縫應(yīng)齊平。兩層的施工縱橫縫要盡量錯(cuò)開。施工現(xiàn)場(chǎng)要及時(shí)檢驗(yàn)壓實(shí)度等指標(biāo)，并保證檢測(cè)頻率，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)總結(jié)和解決。

上下兩層基層施工間隔時(shí)間不得超過24 h（水穩(wěn)類不得超過水泥終凝時(shí)間），且施工上層時(shí)，下層在不翻漿的情況下灑足量的水。嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)生工作（能封閉交通的水泥穩(wěn)定基層最好采用透層養(yǎng)生），養(yǎng)生開始到下封層施工前必須保證基層一直處于濕潤狀態(tài)，避免車輛通行基層。

3 結(jié)語

在控制基層離析方面，除采用先進(jìn)的施工機(jī)械，精心進(jìn)行原材料選擇和優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)外，還可以通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行一系列的改進(jìn)，提高作業(yè)隊(duì)伍的水平，采取各種行之有效的控制措施，將離析及帶來的危害降至最低，確保路面的使用性能和使用壽命。