高速公路瀝青路面級配碎石基層施工技術(shù)研究

揭勇軍

摘要 高速公路路面級配碎石基層有良好的應(yīng)力吸收能力、排水性能和承載能力。為保證高速公路路面可以長久使用，對級配碎石基層施工技術(shù)進(jìn)行研究。結(jié)合某高速公路實例，分別對原材料要求、級配設(shè)計、施工配合比和施工工藝等方面進(jìn)行分析，并對施工完成后的路面進(jìn)行壓實度和平整度檢測。結(jié)果表明：采用該集料配合比和施工工藝的級配碎石基層施工，可以滿足規(guī)范要求，達(dá)到瀝青路面質(zhì)量要求，有效改善路面基層整體性能。

關(guān)鍵詞 高速公路;瀝青路面;級配碎石基層;路面施工

中圖分類號 U416.214 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）05-0120-03

0 引言

由于半剛性基層的結(jié)構(gòu)強度、承載能力和整體穩(wěn)定

性好，我國高速公路基本是半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)。隨著使用年限的增加，半剛性基層會發(fā)生收縮裂縫現(xiàn)象，雨水進(jìn)入到收縮裂縫會加速瀝青路面的破壞。而級配碎石基層瀝青路面有良好的排水性能和應(yīng)力吸收能力，能夠解決半剛性基層收縮裂縫病害，將級配碎石應(yīng)用于路面基層材料是一種必然趨勢。

1 工程概況

某高速公路施工項目全長為81.56 km，其路面結(jié)構(gòu)形式具體見表1。其中試驗路段起訖樁號為K10+300～K30+900。根據(jù)高速公路的實際情況，確定采用級配碎石基層，并對原材料要求、級配設(shè)計、施工配合比嚴(yán)格控制，在施工過程中嚴(yán)格按照規(guī)范管理。

2 原材料要求、級配設(shè)計和施工配合比確定

2.1 原材料要求

原材料的選擇直接影響級配碎石基層的質(zhì)量，必須進(jìn)行嚴(yán)格控制[1]。碎石材料應(yīng)選用無雜質(zhì)、質(zhì)地堅韌的碎石并對級配進(jìn)行嚴(yán)格控制，選用級配應(yīng)滿足圖1的規(guī)定要求。采用4種不同的碎石分別為：0～4.75 mm、4.75 ～9.5 mm、9.5～19 mm、19～31.5 mm，級配要求滿足表2。

2.2 機械設(shè)備要求

該案例選擇國產(chǎn)的灑水車、膠輪壓路機、拌和機和進(jìn)口的機械設(shè)備。

2.3 級配設(shè)計和施工配合比

按照圖1的級配曲線要求，設(shè)計A、B、C三種不同配合比方案（見表3），通過試驗對比，C方案的最佳含水量和最大密度最好，選用C方案實施級配施工。C方案的最佳含水量為5.1%，平均最大干密度為2.282 g/cm3。

3 級配碎石基層施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 施工準(zhǔn)備

首先要試驗室取樣檢驗，合格后進(jìn)行現(xiàn)場抽樣檢驗，確保兩次檢驗合格后再使用，同時做好人員配置和機械檢查等相關(guān)工作[2]。此外，施工測量放線是級配碎石施工工藝的一項重要工作，做好施工測量放線至關(guān)重要。測量工程師嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行測量放線，最終要確定中線和高程。直線和曲線路段的中樁間隔分別為8 m和4 m，根據(jù)起始點和間隔確定出中樁的具體位置，并設(shè)置高程樁，依次指出路基的邊樁位置。級配碎石基層攤鋪頂面的設(shè)計高度由級配碎石的松鋪系數(shù)確定。攤鋪厚度要控制在合理范圍內(nèi)，每3～5 m設(shè)置一個測量墩，并通過測量攤鋪厚度控制測量墩的頂面高程，邊坡1.20 m、寬度5.325 m，最終由放樣樁線得出填筑范圍，從而控制縱斷面高程、橫坡，得出的松鋪系數(shù)控制點。石灰網(wǎng)格尺寸根據(jù)松鋪厚度和裝載填料方量劃定，其中根據(jù)松鋪系數(shù)1.285確定松鋪厚度。

3.2 混合料的拌和

拌和施工時應(yīng)嚴(yán)格控制級配碎石的集料配比滿足設(shè)計與施工規(guī)定要求，采用級配碎石材料的含水量應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證含水量不超過最佳含水量1.5%，不低于最佳含水量1%，以保證碾壓時接近最佳含水量。每天拌和前使用的原材料，現(xiàn)場檢測如發(fā)現(xiàn)級配與含水量發(fā)生變化，必須及時調(diào)整，促使拌合嚴(yán)格控制在指標(biāo)和規(guī)范范圍內(nèi)。

3.3 填料運輸

（1）為減少級配碎石混合料因重力作用而出現(xiàn)的離析，裝料時同一輛車采取的裝料順序為“前、后、中”三次裝料。

（2）級配碎石混合料運輸途中容易發(fā)生離析現(xiàn)象，為了減少離析發(fā)生，運料車行駛過程中應(yīng)控制好速度，盡量做到勻速行駛。

（3）采用40 t自卸汽車運輸。為防止水分過分蒸發(fā)，遇高溫天氣時采用覆蓋篷布的方式保持水分，保證攤鋪后碾壓時接近最佳含水量。級配碎石運送到規(guī)定位置后，安排專人指揮級配碎石混料的卸料工序，盡量把每車料按由車輛的運料量計算得到的攤鋪面積劃定的方格范圍內(nèi)，防止過多或過少卸料，卸料位置按梅花形布置，保證卸料量能均勻地布滿方格，控制在15 m范圍內(nèi)分三次卸料[3]。

3.4 攤鋪

（1）攤鋪施工機械采用平地機。由松鋪系數(shù)和壓實厚度計算得到每車混合料攤鋪的面積范圍，該級配碎石基層采用的松鋪系數(shù)為1.285，計算得到攤鋪的厚度為 19.2 cm。

（2）為保證級配碎石混合料攤鋪的勻速性和連續(xù)性，質(zhì)檢和測量人員應(yīng)嚴(yán)格對攤鋪機的橫坡和高程進(jìn)行檢測和調(diào)試，攤鋪機在攤鋪施工中禁止隨意停機和變速。

（3）為保證壓實能在最佳含水量范圍內(nèi)進(jìn)行，攤鋪時的級配碎石最佳含水量控制在0.5%～1%。為保證級配碎石攤鋪均勻不出現(xiàn)離析，攤鋪時設(shè)專業(yè)人員處理離析病害，發(fā)現(xiàn)有粗集料窩現(xiàn)象時，用鏟鏟除后重新補充混合料或加入細(xì)料重新拌勻[4]。

3.5 碾壓

（1）使用20 t壓路機，碾壓順序依次為：靜壓一遍→弱振碾壓一遍→強振碾壓三遍→靜壓一遍收輪跡。

（2）壓路機為弱振或靜碾時，為保證級配碎石的壓實效果及基層施工的路拱和平整度，壓實速度不得大于2.5 km/h，保證兩次碾壓的重疊寬度為0.3 m，當(dāng)壓路機采用強振時，速度可適當(dāng)提高，但一般應(yīng)不超過3.0 km/h，兩次碾壓的重疊寬度為0.5倍輪寬。

（3）對有超高的曲線地段，級配碎石的壓實由內(nèi)側(cè)往外側(cè)進(jìn)行，沒有超高的地段，級配碎石壓實由兩邊向中間進(jìn)行碾壓。

（4）邊角處及新舊級配碎石墊層交界處等不適宜大型壓路機作業(yè)的地方，使用手扶壓路機振動密實，不能存在死角[5]。

3.6 邊緣修整

為保證級配碎石邊坡線形美觀、順直、邊坡表面平整，修整方式采用人工掛線。級配碎石基層路拱并壓路機配合碾壓進(jìn)行修整，人員固定掛線控制高程，整修邊坡、處理離析等工種，以便正常施工時熟練操作。

3.7 成品保護(hù)和養(yǎng)生

為保證級配碎石基層表面不被破壞，在進(jìn)行上層施工前，不得開放交通，碾壓成型7天后，每天進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，灑水宜在中午進(jìn)行，灑水車速度控制15 km/h以內(nèi)[6]。

4 試驗路段檢測

4.1 壓實度檢測

試驗路段壓實度檢測要滿足《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG E60—2008），數(shù)據(jù)見表4。

通過表4得出壓實度平均值98.3%，滿足《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20—2015）的要求值98%，此方案壓實度良好，級配碎石基層強度和穩(wěn)定性滿足要求[7]。

4.2 平整度檢測

由于平整度直接影響行駛安全、舒適，因此，平整度是一項重要使用性能評價指標(biāo)。平整度檢測同樣也要滿足《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG E60—2008），使用3 m直尺進(jìn)行檢測，數(shù)據(jù)見表5。

通過表5得出平整度標(biāo)準(zhǔn)差平均值0.768 mm，滿足《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D50—2015）的要求值1.2 mm，此方案平整度良好，級配碎石基層滿足行車舒適性和安全性要求。

5 級配碎石基層施工控制要點

（1）首先，拌和集料之前要濕潤燜料處理，促使拌合料達(dá)到良好效果。含水量是拌合工序的重要控制指標(biāo)，為避免拌合料的含水量過大或者過小等問題發(fā)生，應(yīng)根據(jù)拌合過程的實際情況，采取提高抽檢頻率手段加大含水量檢測，一旦發(fā)現(xiàn)含水量不符合工程要求，應(yīng)采取針對性措施，及時調(diào)整含水量，以滿足工程實際要求，促使拌合嚴(yán)格控制在指標(biāo)和規(guī)范范圍內(nèi)。

（2）壓路機自身噸位較大，強振碾壓過程中有可能影響上浮粗集料的粘結(jié)力，降低混凝土強度，因此，在碾壓過程中要控制好弱振和強振的次數(shù)，根據(jù)工程實際工況，適當(dāng)增加弱振的次數(shù)，降低強振的次數(shù)。同時，利用膠輪壓路機進(jìn)行收壓工作，骨料嵌鎖效果明顯，因此在收壓工作過程中，采用膠輪壓路機。徹底完成級配碎石基層碾壓，為防止車輛輪胎碾壓引起的混合料松散病害，要封閉道路，等養(yǎng)護(hù)工作完畢后再施工。

（3）待表層曬白開展噴油工作，噴油采用的透層油要控制瀝青的含量，瀝青的含量高會引起起皮現(xiàn)象，瀝青的含量低會起不到良好的滲透效果，此時封閉交通一段時間，等噴油工作徹底完畢后，透層油完全滲透之后，再開放交通。

6 結(jié)論

綜上所述，高速公路路面級配碎石基層有良好的應(yīng)力吸收能力、排水性能和承載能力，可以降低瀝青路面的裂縫病害，提升高速公路的質(zhì)量和使用年限。該案例采用的級配碎石基層施工技術(shù)、效果及注意事項具體如下：

（1）級配碎石基層施工成功，各項指標(biāo)檢測符合要求，為其他工程的配碎石基層施工提供技術(shù)支持。

（2）在施工過程中要保證原材料的質(zhì)量，并且拌和均勻，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

（3）在施工過程中要及時聯(lián)系氣象部門，當(dāng)天氣變化時，采用移動篷布或者搭設(shè)防雨工棚做好施工現(xiàn)場、拌和站雨天預(yù)防工作，安排專門人員檢測砂石料含水量，并做好雨天安全防護(hù)措施，杜絕交通事故和不安全事件的發(fā)生。

（4）施工完畢后要保證檢測指標(biāo)的真實可靠性，對不滿足壓實度和平整度的路段重新進(jìn)行壓實。

參考文獻(xiàn)

[1]余華， 龔偉玲. 高速公路瀝青路面級配碎石基層施工技術(shù)[J]. 黑龍江交通科技， 2019（12）： 76+78.

[2]周長祿. 高速公路瀝青路面級配碎石基層施工[J]. 中華建設(shè)， 2017（3）： 132-133.

[3]梅利民. 高速公路路面級配碎石柔性基層的施工技術(shù)[J]. 建材與裝飾， 2016（38）： 264-265.

[4]王虹霏， 張齊. 高等級公路瀝青路面級配碎石基層施工技術(shù)[J]. 中國西部科技， 2015（12）： 68-71.

[5]張博. 高速公路瀝青路面級配碎石基層施工探討[J]. 交通建設(shè)與管理， 2015（8）： 16-18.

[6]劉景莉. 高速公路級配碎石基層瀝青路面結(jié)構(gòu)性能研究[D].天津： 河北工業(yè)大學(xué)， 2012.

[7]董武斌， 白茂， 吳毅， 等. 南廣高速公路瀝青路面級配碎石基層的施工[J]. 公路交通技術(shù)， 2003（6）： 25-29.