路面級(jí)配碎石墊層施工技術(shù)要點(diǎn)

楊曉飛

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北石家莊 050000）

0 引言

路面墊層是處在基層（底基層）和路基中間的一層結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)在擴(kuò)散荷載應(yīng)力的同時(shí)，對(duì)路基自身水溫狀況予以改善，提高面層及基層整體強(qiáng)度，避免受到土基水溫狀況改變帶來的不良影響。目前，可用于墊層的材料有很多，如石灰土或石灰渣、砂石、手?jǐn)[片石等，尤其是級(jí)配碎石，在當(dāng)前的公路工程中應(yīng)用逐漸增多。為使墊層施工達(dá)到預(yù)期質(zhì)量，充分發(fā)揮出自身的作用與效果，需要根據(jù)公路工程實(shí)際情況，制定合理可行的墊層施工技術(shù)，然后在實(shí)際施工中加以嚴(yán)格執(zhí)行，明確各項(xiàng)施工技術(shù)要點(diǎn)。

1 工程概況

某高速公路工程起訖樁號(hào)為PK24+000—PK48+213.612，總長(zhǎng)約24.2km，包括26處圓管涵、27處框架涵、4處通道涵、5個(gè)跨線橋、4個(gè)高架橋和2個(gè)互通立交。該工程墊層材料為機(jī)制天然碎石，需在滿足路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，有一定透水性。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)檢測(cè)結(jié)果可知，使用高質(zhì)量材料，輔以適當(dāng)?shù)谋壤?jí)配，并嚴(yán)格按照相關(guān)工藝要求進(jìn)行施工，是保證墊層質(zhì)量的關(guān)鍵所在。下文以該公路工程為例，對(duì)其級(jí)配碎石墊層施工技術(shù)進(jìn)行分析。

2 混合料拌和

為制得質(zhì)量滿足要求的級(jí)配碎石，在生產(chǎn)拌和時(shí)必須嚴(yán)格遵循下列各項(xiàng)要求：

（1）對(duì)碎石的質(zhì)量予以嚴(yán)格控制，包括強(qiáng)度、壓碎值與粒徑在0.5mm以內(nèi)顆粒塑性指數(shù)，這些參數(shù)指標(biāo)必須處在相關(guān)規(guī)范要求的范圍內(nèi)，同時(shí)集料應(yīng)保持潔凈，沒有雜物。

（2）對(duì)各級(jí)碎石的實(shí)際摻配比例進(jìn)行嚴(yán)格控制，良好的級(jí)配是使碎石層有較高嵌鎖力，并得到要求的密實(shí)度與強(qiáng)度的基本要求，同時(shí)還要根據(jù)工程實(shí)際情況具有一定透水性。應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)要求確定適宜的摻配比例，然后才能正式投入實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中。

（3）對(duì)生產(chǎn)拌和時(shí)的用水量進(jìn)行嚴(yán)格控制。在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混合料進(jìn)行生產(chǎn)拌和時(shí)，對(duì)含水量一般按照7.2%～7.6%的范圍進(jìn)行控制。如果施工現(xiàn)場(chǎng)和拌和站之間的距離很遠(yuǎn)，則在運(yùn)輸過程中混合料中的水將有一定程度的散失，并在施工中也會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)，因此實(shí)際含水量不能比試驗(yàn)確定的最佳含水率小，通常要高出0.5～1.0%，當(dāng)氣候干燥或現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜時(shí)，還應(yīng)酌情增加，以確?；旌狭显谀雺簳r(shí)的實(shí)際含水量和最佳含水量相符，保證碾壓質(zhì)量，避免由于含水量方面的問題導(dǎo)致碾壓不密實(shí)或不充分[1]。

3 施工工藝

3.1 工藝流程

墊層施工嚴(yán)格按照以下工藝流程進(jìn)行：施工準(zhǔn)備→確定試驗(yàn)段→清理并檢測(cè)下承層→經(jīng)檢查確認(rèn)滿足攤鋪施工要求后，方可開始攤鋪，若不滿足，則應(yīng)再次對(duì)下承層進(jìn)行清理與檢測(cè)→攤鋪完成后對(duì)墊層濕度情況進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果滿足碾壓要求后，方可開始碾壓，若不滿足要求，則應(yīng)進(jìn)行處理，并再次檢測(cè)，直至滿足要求→碾壓完成后進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收。

3.2 施工準(zhǔn)備

在正式施工開始前，應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn)段的選取，通過試驗(yàn)段施工確定所有施工參數(shù)，為正式段施工提供技術(shù)指導(dǎo)和參考。試驗(yàn)的具體內(nèi)容包括：

（1）確定混合料攤鋪與碾壓施工的作業(yè)組及其機(jī)械設(shè)備類型、數(shù)量與組合方式等。

（2）對(duì)壓實(shí)性能予以針對(duì)性測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括靜力承載板與貝克曼梁彎沉，經(jīng)測(cè)試確認(rèn)達(dá)到要求后，即可開始正式施工[2]。

在備料之前，應(yīng)先將下承層表面存在的垃圾雜物清理干凈，并對(duì)其放樣數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，包括平整度、寬度及頂面實(shí)際標(biāo)高，將檢查確認(rèn)滿足要求后，才能進(jìn)行混合料攤鋪，以免攤鋪后的混合料由于下承層不平整產(chǎn)生松散。同時(shí)，在攤鋪開始前還要對(duì)下承層濕度進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，如果濕度較小，則應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺?，相反，?dāng)濕度較大時(shí)，應(yīng)在水分稍微蒸發(fā)以后再進(jìn)行后續(xù)施工[3]。

3.3 混合料攤鋪

為防止攤鋪施工時(shí)間太長(zhǎng)使水分大量蒸發(fā)，一般每個(gè)作業(yè)區(qū)的長(zhǎng)度需控制在200m以內(nèi)，同時(shí)應(yīng)配備專門的灑水設(shè)備，確?；旌狭蠈?shí)際含水率始終滿足要求。本次施工主要采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)以半幅全寬成階梯狀的方式進(jìn)行，相鄰兩個(gè)攤鋪段之間保持20cm寬的搭接，兩臺(tái)攤鋪機(jī)之間的距離則按照6m嚴(yán)格控制。對(duì)于前方攤鋪機(jī)，在其兩側(cè)分別配置浮動(dòng)基準(zhǔn)梁進(jìn)行找平，而后方攤鋪機(jī)則在其中一側(cè)設(shè)置滑靴，將其放到前面攤鋪完成形成的基準(zhǔn)面表面，以確保接面保持平順，在另一側(cè)設(shè)置浮動(dòng)基準(zhǔn)梁。攤鋪機(jī)自帶夯錘采用5.5級(jí)的振實(shí)級(jí)別，攤鋪機(jī)的運(yùn)行速度一般按照2m/min控制。當(dāng)攤鋪厚度在30cm以內(nèi)時(shí)，可一次性攤鋪完成；當(dāng)攤鋪厚度超過30cm時(shí)，則要分成兩層進(jìn)行攤鋪。注意不可形成多個(gè)薄層或填補(bǔ)坑洼，否則將導(dǎo)致成型后的墊層無法達(dá)到要求，或根本無法成型。完成攤鋪后，在碾壓開始前，混合料高度應(yīng)比設(shè)計(jì)要求標(biāo)高高出2～3cm。在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能在半幅路基范圍內(nèi)一次性完成攤鋪，以徹底避免縱向接縫的產(chǎn)生，如果無法避免縱向接縫，則要保持垂直相接，禁止斜接。在混合料攤鋪過程中，需在攤鋪機(jī)的后方安排專人進(jìn)行跟蹤檢查，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和清除產(chǎn)生離析的部分，并盡快填補(bǔ)新拌混合料[4]。

3.4 混合料碾壓

墊層混合料碾壓開始前，應(yīng)對(duì)攤鋪完成的墊層混合料實(shí)際濕度情況進(jìn)行檢測(cè)，如果含水率較低，則要用灑水車進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺_?；旌狭系膶?shí)際含水率能夠得到最佳值，進(jìn)而使碾壓完成后的混合料獲得良好的密實(shí)度。而當(dāng)實(shí)際含水率偏大時(shí)，通常采用翻曬的方法處理。采用壓路機(jī)按照從兩側(cè)路肩到路中心的方向進(jìn)行碾壓，路面的兩側(cè)應(yīng)在要求的碾壓遍數(shù)基礎(chǔ)上額外多碾壓1～2遍。在實(shí)際的碾壓施工中，壓路機(jī)的后輪要有輪寬一半的重疊，壓路機(jī)后輪將整個(gè)路面壓完后，視為完成了1遍碾壓，以此不斷重復(fù)，直到混合料實(shí)際密度達(dá)到要求。對(duì)于碾壓速度，相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)都會(huì)提出明確的要求，一般前兩遍碾壓建議采用1.5～1.7km/h的速度，之后則可以將速度加快到2.0～2.5km/h。在壓路機(jī)反復(fù)交替碾壓的過程中，前一次和后一次壓路機(jī)停留的地方，應(yīng)保持不少于10m的間隔距離，同時(shí)要遠(yuǎn)離起始線至少3m。另外，在墊層混合料碾壓開始前，應(yīng)先進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺甗5]。在碾壓施工中，不僅要采用振動(dòng)壓路機(jī)，還應(yīng)配備輪胎壓路機(jī)。其中，振動(dòng)壓路機(jī)自重應(yīng)達(dá)到20t以上，而輪胎壓路機(jī)自重應(yīng)達(dá)到16t以上。墊層混合料的實(shí)際壓實(shí)度應(yīng)在98.5%以上，需要用兩種壓路機(jī)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，以保證最終的壓實(shí)效果。該工程墊層混合料壓實(shí)工藝為：先采用振動(dòng)壓路機(jī)將其振動(dòng)器關(guān)閉后進(jìn)行1遍靜壓；然后采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)為1遍；再采用開啟振動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)連續(xù)振壓3～5遍；完成振壓后，將振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)器關(guān)閉，靜壓1～2遍；最后用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，靜壓遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定，以達(dá)到良好收面效果為準(zhǔn)，通常不會(huì)超過2遍。

3.5 檢測(cè)驗(yàn)收

將墊層混合料碾壓結(jié)束后，應(yīng)盡快進(jìn)行下列項(xiàng)目的檢測(cè)：

（1）密實(shí)度檢測(cè)：一般每完成1 000m進(jìn)行一次檢測(cè)，具體的檢測(cè)次數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況結(jié)合要求確定，通常不能少于20次，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果中有不少于95%的結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，則可認(rèn)定密實(shí)度檢測(cè)結(jié)果合格。

（2）厚度檢測(cè)：一般每完成1 000m進(jìn)行一次檢測(cè)，通常以10m的間隔距離設(shè)置三個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別位于行車層的兩側(cè)與中心線，與理論厚度相對(duì)應(yīng)的允許誤差為95%的測(cè)點(diǎn)厚度大于理論厚度減去3cm。

（3）寬度檢測(cè)：面層寬度通常按照30m的間隔距離進(jìn)行測(cè)量。相對(duì)于面層的理論邊緣，面層寬度誤差不能超過±5cm；而相對(duì)于面層的總寬度，誤差不能超過10cm。

（4）測(cè)平度：一般每完成1 000m進(jìn)行一次檢測(cè)，理論標(biāo)高檢測(cè)點(diǎn)允許誤差為95%的監(jiān)測(cè)點(diǎn)在理論標(biāo)高±1cm之間。

（5）表面平整度檢測(cè)：采用定時(shí)對(duì)坑洼進(jìn)行檢測(cè)的方法，確定表面是否平整與均勻。一般使用3m直尺進(jìn)行測(cè)定，通常要求橫斷面不超過3cm，而縱斷面不超過2cm。

（6）壓實(shí)度檢測(cè)：要求壓實(shí)度達(dá)到98.5%及以上。

（7）承載力檢測(cè)：EV2不低于80MPa，EV2與EV1之比應(yīng)小于2，且彎沉值不能超過150/100m。

4 結(jié)語

綜上所述，墊層作為公路路面結(jié)構(gòu)的重要組成部分，具有承上啟下的作用，能為后續(xù)其他結(jié)構(gòu)層次的施工奠定良好基礎(chǔ)。目前，案例公路工程級(jí)配碎石墊層施工已經(jīng)完成，且經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)，包括密實(shí)度、厚度、寬度、平整度、壓實(shí)度和承載力在內(nèi)的各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)到設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求，證實(shí)了上述施工技術(shù)方法的合理性與有效性，可供此類級(jí)配碎石墊層公路工程參考借鑒。