瀝青路面改造項目路面級配碎石墊層施工技術(shù)

張曉光（唐山市交通運輸局公路管理站， 河北 唐山 063000）

0 引 言

瀝青路面因具有承載力高、施工周期短、行車平順和后期養(yǎng)護費用少等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于高速公路路面工程中。其中的瀝青路面級配碎石墊層，不僅起到排水、隔水、防凍和防污的作用，還能與土基共同起著路面承載作用。因此說，墊層在路面結(jié)構(gòu)中具有重要作用。

目前，部分學(xué)者對瀝青路面墊層開展了研究，如郝少軍[1]對高速公路瀝青路面墊層進行了研究，并分析了墊層結(jié)構(gòu)特性及影響因素；馬晉[2]對路面墊層施工技術(shù)現(xiàn)存問題與解決方案進行了研究；徐能化[3]探討了墊層施工技術(shù)在公路設(shè)計中的應(yīng)用。

多數(shù)學(xué)者雖對瀝青路面墊層展開了研究，但尚未形成統(tǒng)一的理論體系，為此，筆者基于馬達加斯加5A國道瀝青路面改造項目，對瀝青路面墊層施工技術(shù)及工程的重點和難點進行介紹，以期為瀝青路面墊層施工提供參考與借鑒。

1 工程概況

5A國道安比盧貝—武希馬里納段瀝青路面改造項目（以下簡稱“5A項目”）位于馬達加斯加北部地區(qū)，起點位于馬達加斯加安齊拉納納省安比盧貝，止于東部海港城市武希馬里納，是兩大城市之間的交通要道。5A項目工期為24個月，缺陷責(zé)任期為12個月。

5A項目全長151.702 km，為雙車道瀝青混凝土二級路。一般路段路基設(shè)計寬度為8.5 m，2×3.25 m行車道+2×1.00 m碎石覆蓋土路肩；城鎮(zhèn)路段路基設(shè)計寬度為12 m，2×3.25 m行車道+2×1.75 m停車帶+2×1 m蓋板邊溝人行道。路面結(jié)構(gòu)為5 cm瀝青混凝土面層+15 cm 0－31.5級配碎石基層+20 cm未篩分碎石底基層+20 cm天然精選料墊層。設(shè)計時速為一般路段60 km/h，地形困難路段和城鎮(zhèn)路段20 km/h～40 km/h。

2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2.1 5A項目沿線工程地質(zhì)條件

沿線基巖主要為下三疊統(tǒng)～上白堊統(tǒng)不同風(fēng)化程度的石灰?guī)r、頁巖、砂巖、泥巖、花崗巖、片麻巖和片巖等。下三疊統(tǒng)（T1）主要分布于PK10—PK31+500.000段，不整合接觸于中侏羅統(tǒng)地層之下；局部直接出露于地表。中侏羅統(tǒng)（J2）主要分布于PK0—PK31+500.000段，巖性為砂巖、泥巖互層夾礫巖。下白堊統(tǒng)（K1）屬歐特里大階，巖性主要為粗砂巖、礫巖，分布于PK144+200.000—PK146+000.000段。上白堊統(tǒng)（K2）中PK31+500.000—PK45與PK92—PK121+700.000段主要分布片巖，PK45—PK87與PK121+700.000—PK144+200.000段主要分布片麻巖，PK87—PK92段巖性為花崗巖。沿線第四系堆積層普遍分布，主要巖性為全新統(tǒng)沖積淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、可塑～堅硬狀粉質(zhì)黏土、松散～稍密砂層、硬塑～堅硬狀坡積黏性土、松散～稍密碎石等，厚度為1.0 m～5.0 m；沿線上更新統(tǒng)及以前地層主要為殘坡積棕紅色、棕黃色硬塑～堅硬狀粉質(zhì)黏土、稍密～中密坡積碎石等。

2.2 5A項目沿線水文地質(zhì)條件

沿線河流眾多，地下水位普遍較淺，水質(zhì)較好。該區(qū)域雨季的降雨集中在 11月至次年3月，其中12月底至次年2月為大雨季，全天均有降雨；11月和次年3月降雨集中在下午和夜間。

5A項目區(qū)域內(nèi)水量豐富，受季節(jié)影響較大。主要河流有Mananjeba河、Lokia河、Manankolana河、Mananbato河等。

3 工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

路線線形指標(biāo)采用法國標(biāo)準(zhǔn)，其余均按照中國規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。主要參數(shù)如下：公路等級為R60；設(shè)計速度為60 km/h；設(shè)計荷載為公路Ⅰ級；路基寬度為8.5 m（城區(qū)段為12 m）；地震動峰值加速度系數(shù)為0.05 g；路面結(jié)構(gòu)類型為5 cm瀝青混凝土面層+15 cm 0～31.5 mm級配碎石基層+20 cm未篩分碎石底基層+20 cm天然精選料墊層；設(shè)計洪水頻率為大（中）橋1/100，小橋（涵洞）1/50。

4 施工方案

4.1 路面工程施工技術(shù)

4.1.1 墊層施工

墊層采用20 cm厚天然精選料（滿足設(shè)計指標(biāo)要求的粗礫砂、碎石土等），施工采用平地機進行攤鋪。施工過程如下。

（1）清理及驗收下承層表面。正式施工前，采用人工的方式對下承層表面石砟、浮土和雜物等進行清理，保證表面干凈、整潔；須經(jīng)監(jiān)理方檢查驗收合格后，方可進入下一步施工流程。下承層表面清理完成后，要用灑水車均勻灑水濕潤和壓路機靜碾，以達到路面平整效果。

（2）測量放樣，恢復(fù)中線。每隔10 m設(shè)置1個控制樁，并在1/4路寬和路面中心線處設(shè)置加密控制樁。由試驗路段得到混合料松鋪系數(shù)，在控制樁上標(biāo)記松鋪厚度控制基準(zhǔn)點，通過施工線將基準(zhǔn)點連成控制面，使高程符合設(shè)計、施工要求。

傳統(tǒng)小學(xué)數(shù)學(xué)的特點，是以大圓柱代表的算術(shù)作為核心科目，在適當(dāng)?shù)奈恢眉尤胄A柱所代表的度量衡，初等幾何及概率統(tǒng)計入門.

（3）運輸與攤鋪。將天然精選料通過自卸汽車運至施工路段，均勻放置在路基上，然后通過平地機進行攤鋪。

（4）碾壓?；旌狭险屯瓿珊?，用振動壓路機進行碾壓。先進行2～3遍靜力碾壓，然后復(fù)壓成型。振動碾壓時，在直線路基上，由路中心向兩側(cè)進行碾壓；在彎道路基上，由一側(cè)向另一側(cè)進行碾壓。后輪應(yīng)重疊1/2前輪寬，后輪須超過2段接縫處；總碾壓遍數(shù)由試驗路段確定，直至表面無明顯輪跡。碾壓過程中如果出現(xiàn)松散推移現(xiàn)象，必須停止碾壓，經(jīng)翻拌平整后再繼續(xù)碾壓。在靠近排水溝側(cè)或橋頭、涵洞附近位置時，要用小平板夯機具輔助壓實。嚴(yán)禁壓路機在已完成或正在碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車。

4.1.2 底基層和基層施工

對底基層和基層，分別采用未篩分和0～31.5 mm級配碎石。主要施工工藝如下。

（1）清潔并濕潤下承層表面。檢測下承層高程、平面位置、寬度、橫坡度、厚度、彎沉和表面清潔情況等，且須滿足施工要求。攤鋪前，須在下承層上灑水，保持表面濕潤且不留明水。松散部位應(yīng)重新進行碾壓。

（2）拌合碎石料。采用廠拌法連續(xù)拌合碎石料，含水量應(yīng)較最佳含水量增加0.5%～1.0%。拌合站連續(xù)作業(yè)，嚴(yán)格控制喂料速率和加水時間，保證混合料色澤相近、拌合均勻。及時測試出料級配及含水量等并合理調(diào)整指標(biāo)參數(shù)。

（3）運輸碎石料。采用足量大噸位自卸車進行運輸，對運輸時間進行準(zhǔn)確控制，保證運輸?shù)缆窌惩ā?/p>

（4）攤鋪碎石料。進行整斷面全寬一次性攤鋪，將攤鋪機外側(cè)傳感器支臂放在鋼絲基準(zhǔn)線上，內(nèi)側(cè)使用移動式基準(zhǔn)梁進行攤鋪。攤鋪機行走須視拌合能力和運輸能力進行速度調(diào)整，行走速度應(yīng)均勻。

（5）壓實碎石料壓路機按照“穩(wěn)壓、振動、收面”和“先慢后快、先低后高、先輕后重”的原則進行碾壓，后輪應(yīng)重疊1/2前輪寬，后輪須超過2段接縫處。嚴(yán)禁壓路機在正在碾壓的路段上急剎車、突然起步或調(diào)頭。前2遍碾壓速度因為1.5 km/h～1.7 km/h，以后宜為2.0 km/h～2.5 km/h，碾壓長度≤50 m。碾壓時，碎石料表面應(yīng)保持濕潤；如果遇到起皮、松散等現(xiàn)象，應(yīng)及時翻開攤鋪新料重新碾壓。碾壓過程根據(jù)試驗段得到的工藝參數(shù)確定，也可根據(jù)工程經(jīng)驗進行。

4.2 路面工程重點和難點

路面結(jié)構(gòu)層基層碎石配合比和瀝青混合料配合比的設(shè)計，關(guān)系到路面結(jié)構(gòu)層的施工質(zhì)量，是路面工程的重點內(nèi)容。施工過程中，防止基層碎石與瀝青混合料離析，是路面工程施工質(zhì)量控制的重點和難點。

根據(jù)現(xiàn)場原材料，加強前期配合比設(shè)計工作。路面工程施工前先做試驗段，以確定合理的機械配置、松鋪系數(shù)及碾壓遍數(shù)等；合理調(diào)整級配碎石配合比和瀝青混凝土配合比；盡量不進行高溫時段作業(yè)，雨天暫停施工，保證級配碎石和瀝青混凝土施工質(zhì)量。

減少級配碎石離析的措施如下。

（1）拌合站集料倉設(shè)置擋板或預(yù)留間隙。設(shè)置擋板使料倉隔開，鏟車上料時應(yīng)注意堆料高度并清理雜料，避免發(fā)生離析。如果預(yù)留間隙，間隙以50 mm為宜。

（2）應(yīng)采用凹槽式運輸皮帶。凹槽傾角宜合適，防止粗骨料滾落或下滑。運輸皮帶末端設(shè)置刮刀，防止細骨料黏在皮帶上等。

（3）合理規(guī)劃運料車數(shù)量。保證連續(xù)拌合及攤鋪機穩(wěn)定工作，以減少級配碎石離析。

（4）合理設(shè)計刮板寬度和料斗形狀。通過合理設(shè)計料斗形狀減少料斗集料量，避免大顆粒集料滾落聚集，從而避免產(chǎn)生“窩狀”離析。

（5）根據(jù)混合料與集料含水量及時調(diào)整加水量。

防止瀝青混合料離析的措施如下。

（1）嚴(yán)格做好瀝青混凝土的馬歇爾實驗，是防止瀝青混凝土路面出現(xiàn)離析的關(guān)鍵。

（2）精準(zhǔn)、合理設(shè)計瀝青混合料配合比，設(shè)計時考慮瀝青混合料施工性能、壓實性和易攤鋪性，防止瀝青混合料離析。

（3）加強運輸管理，避免因運輸原因造成溫度或級配離析。

（4）提前預(yù)熱熨平板，避免造成瀝青混合料溫度離析。

（5）攤鋪機速度須均勻，以免因速度過快造成瀝青混合料離析。

5 結(jié) 語

綜上所述，得出以下主要結(jié)論。

（1）在墊層施工時，須嚴(yán)格按照下承層清理與驗收、測量放樣、運輸與攤鋪、碾壓等施工步驟，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

（2）底基層施工工藝主要包括施工準(zhǔn)備、碎石料拌合、碎石料運輸、攤鋪與碾壓、驗收，前2遍碾壓速度應(yīng)為1.5 km/h～1.7 km/h，以后宜為2.0 km/h～2.5 km/h，碾壓長度≤50m。

（3）嚴(yán)格進行瀝青混凝土馬歇爾試驗，是防止瀝青混凝土路面出現(xiàn)離析的關(guān)鍵。精準(zhǔn)、合理設(shè)計瀝青混合料配合比，設(shè)計時考慮瀝青混合料施工性能、壓實性和易攤鋪性，防止瀝青混合料離析。