關于二灰砂礫基層平整度的影響因素及施工中采取的措施

彭增亮

（天津航道局有限公司，天津 300042）

0 引言

隨著我國公路建設的飛速發展，對道路行車舒適性提出了越來越高的要求，如何改善和提高路面平整度就成了一個重要課題。

二灰砂礫（即石灰，粉煤灰，砂礫）基層施工是公路路面結構施工的重要工序，其攤鋪得平整與否將直接影響到公路路面平整度，因此，提高其平整度對道路整體質量提高具有重要意義。影響二灰砂礫基層的因素有原材料質量及配比、拌制、運輸、攤鋪碾壓和養生等各個環節。因此，這是一項系統工程，必須牢牢抓住，找出關鍵點，層層控制，方能奏效。本文結合在包東公路施工中的經驗和教訓，對影響二灰砂礫基層平整度的有關因素進行一些有益的探討。

1 工程概況

包（頭）東（勝）一級公路一合同工程里程樁號為K0+000至K10+500的路段，主線長10.5 km，一次建成雙向四車道，路面寬24.5 m。匝道累計長約8 km，路面寬度9.0 m。本工程地處包頭市郊區，道路附近店鋪林立，交通流量大，施工期干擾大。工程于1999年7月6日正式開工，至1999年底基本完成道路路基填筑施工任務。2000年下半年開始道路路面結構的施工。該合同段路面基層設計為20 cm厚，工程量為12萬m3，2000年6月初開始施工至10月中旬完工。為了提高道路行車的舒適性，業主對路面基層的平整度提出比規范更高的要求：規范規定值為8 mm（3 m直尺檢測），業主規定值為6 mm（5 m直尺檢測）。

2 施工工藝

1）施工配合比的確定：根據總監辦要求，試拌中選擇了3種試驗配合比，即石灰∶粉煤灰∶砂礫（重量比）為 3∶12∶85，4∶12∶84，5∶12∶83，最終確定施工用的配合比為4∶12∶84；實驗用重型擊實法實測最大干密度為2.13 g/cm3，最佳含水量為6.4%。

石灰采用烏海石灰廠生產的Ⅲ級以上消解石灰，CaO+MgO有效含量控制在55%以上；粉煤灰采用達旗電廠生產的，控制其燒失量不大于12%，SiO2+Al2O3含量大于70%；砂礫控制粒徑為0～40 mm。

2）二灰砂礫拌和設備：采用雙臥軸強制連續式WS300型攪拌機，原材料均由裝載機上料至儲料倉，通過調整喂料皮帶的轉速及冷料倉口開啟高度計量每種原材料用量。拌和用水通過流量傳感器控制。

3）拌和料運輸采用5 t自卸汽車，運距控制在5 km以內。

4）拌和料攤鋪采用費格勒1800型攤鋪機，半幅基層寬11.15 m，采取兩次攤鋪成型，每100 m作為1個工段。

5）碾壓：采用洛陽工程機械廠生產的YZ14B型振動壓路機，先靜壓2遍，再振壓2遍，至密實。

6）養生：基層施工完畢驗收后，表面稍干即開始水養護并及時鋪灑封層。

3 影響二砂礫基層平整度因素分析

根據上述確定的工藝進行了800 m實驗段的施工，經實測用5 m尺測得平整度6 mm以下達58.4%，3 m尺測得平整度6 mm以下達80%，未達到預先要求的5 m尺測得平整度6 mm以下達到70%以上、3 m尺測得平整6 mm以下達到90%以上的標準。根據表面檢查來看，底基層平整度基本上控制在10 mm左右，表面比較均勻，但局部有凹坑存在；基層平整度雖然好于下層，但仍存在局部“集料窩”，部分段落有跳點，橫坡不一致，嚴重的地方存在波浪形起伏。針對上述存在的問題，檢查了施工的各個環節，對有可能影響二灰砂礫基層平整度的因素進行了分析。

3.1 底基層平整度的影響

底基層平整度是基層平整度的基礎，底基層如果高差懸殊要想完全靠基層找平是非常困難的。尤其在包東公路，行車道和硬路肩部分二灰砂礫的厚度相差28 cm，因此，由于兩個面強度和剛度不同，易引起基層在其界面上的不平整。

3.2 原材料的影響

1）二灰砂礫是由石灰、粉煤灰、砂礫3種不同的材料混合而成。其中砂礫的級配均勻度較難控制，由于砂礫屬于就地取材，底下埋藏的砂礫層本身就具有不均勻性和不穩定性，即使在過篩、裝、卸過程中進行混合，但是仍然有粗細料不均勻的現象。這樣在相同的拌和和松鋪系數下，由于原材料的不均勻，造成局部壓實面的不平衡。

2）對于二灰砂礫來說，含水量的控制是至關重要的一環。根據擊實試驗，二灰砂礫的最佳含水量在6.4%左右。但實際按此控制比較困難，因為二灰砂礫的含水量在攪拌、運輸及攤鋪過程中都在不斷地變化，而對含水量的測定具有時間、取樣位置的局限性，如對粉煤灰、石灰含水量的測定，存料場上一般不太均勻。含水量過大的二灰砂礫路段就不能及時碾壓，而含水量太小會引起拌合、出料、攤鋪過程中的離析；在粗集料集中的地方，壓縮量就小一些，反之細料集中的地方，壓縮量就大一些。這樣就造成潛在的不平整。

3.3 攤鋪碾壓工藝的影響

1）攤鋪工藝的影響。對于出現部分段落有跳點，存在局部“集料窩”和存在波浪起伏等現象，經現場觀察主要是攤鋪機等料時間較長，在停機點引起跳點；“集料窩”形成的原因，有拌合均勻度問題，也有攤鋪機作業問題，在攤鋪時，由于攤鋪機輸料絞龍作用，容易將粗料向兩邊輸送，而細料往往集中在中間，這樣壓實以后形成“集料窩”；波浪起伏現象，有碾壓工藝的問題，也有攤鋪機夯實能力太小的因素，試驗段基層攤鋪后密實度僅達到70%左右，這樣碾壓時容易產生推移而形成波浪。

2）壓實工藝的影響。二灰砂礫在拌合攤鋪以后，不可能是絕對均勻的，在很大程度上要由壓實工藝來保證平整度，壓實工藝不僅受到混合料均勻性和含水量的影響，而且還與壓實能量和壓實遍數有很大關系。適時碾壓，并保證一定的壓實能量，可以提高平整度，否則就可能出現起伏。

3）壓實過程中含水量控制，是影響平整度的因素。含水量偏大就會出現將混合料壓到壓路機輪邊上；含水量少則會出現集料相對集中的地方壓縮量小，影響平整度。另外，過干或過濕碾壓時，混合料會縱向推移產生波浪和壅包。

3.4 工作縫的影響

工作縫處理的好壞直接關系到基層平整度及反射裂縫。橫縫處理不好容易產生跳點，縱縫處理不當，容易造成橫坡不一致現象。

3.5 養護的影響

由于養護不及時或過早通行車輛，也易造成平整度欠缺。

3.6 施工工藝的影響

橫坡不一致與攤鋪過程中分兩次攤鋪成形有關。同時，設計培土路肩土窄（不足20 cm）不易壓實，不足以抵抗基層碾壓時的側向擠出。混合料側向擠出，出現邊坡處標高偏低，橫坡發生變化。

4 提高平整度措施

4.1 控制底基層平整度

本工程底基層施工采取攤鋪機和平地機兩種工藝。攤鋪機施工段平整度均能控制在10 mm以內；平地機施工段為保證平整度，設1組測量監測人員控制底基層標高和平整度，取得較好的效果。同時特別加強硬路肩部分控制，在工序交驗時，采取振動壓路機與底基層同時碾壓，確無明顯軟弱和不平整的地方方可進行基層施工。

4.2 二灰砂礫原材料的控制

（1）保證砂礫粒徑相對均勻。一方面在料場選擇砂礫級配較均勻的斷面進行加工；另一方面，在細料或粗料集中時用裝載機翻拌后再上料。另外，控制細集料相對多一些，可以減少攤鋪機絞龍作用產生的離析現象。

2）加強混合料含水量的控制，隨時檢測石灰、粉煤灰的含水量，及時調整加水量，控制混合料的含水量在最佳含水量的-1%～+2%之間。

4.3 攤鋪碾壓過程控制

1）運輸二灰砂礫的車輛全部采用5 t自卸汽車以減輕對下層的影響。配足運輸車輛，做到讓料等攤鋪機，以保證攤鋪機能以2.5～3.0 m/min的速度連續作業。

2）攤鋪采取分幅分段施工，（一般100 m為1段）不留縱向施工縫，攤鋪后及時碾壓。當天施工的兩作業段銜接方法為：在第1段留5～8 m不碾壓，待第2段施工時，與第2段一起碾壓成形，保證平整密實。

3）攤鋪機后設專人負責平整度檢測及消除粗細料離析現象，對粗集料窩或集料帶應鏟除，并用新料填補或補充細集料并拌合均勻。

4）攤鋪機本身參數的調整應相匹配。經試驗本工程選擇參數：松鋪系數為1.25，攤鋪機行走速度3 m/min，夯錘沖擊速度1500次/min，振動器速度3500轉/min。以保證攤鋪后混合料密實度在75%以上。

5）二灰砂礫碾壓使用振動壓路機（YZ14B），在混合料含水量于最佳含水量的±1%時先靜壓2～3遍（速度為1.5～1.7 km/h），再振動碾壓2～3遍（速度為2.0～2.5 km/h）。

4.4 增加培土路肩土寬度

爭取設計同意增加培土路肩土的寬度，便于基層邊緣的壓實，避免橫坡不一致現象。

4.5 養護及封層

鑒于本工程處于包頭市郊區，施工期間社會車輛流量較大，當二灰砂礫碾壓結束，表面開始泛白即應立即進行灑水養生，并盡快鋪筑乳化瀝青封層。

5 結語

通過采取上述措施，二灰砂礫基層的平整度得以明顯提高，平整度基本上達到用5 m直尺量測合格率在79%以上，3 m直尺量測合格率在90%以上，用車載式顛簸累積儀測得以標準差表示的平整度為σ=2.8 mm，均滿足規定要求。

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[2]滿開朋.路面平整度應從基層抓起——基層施工中應注意的幾個問題及對平整度的控制[J].黑龍江交通科技，2009（7）.

[3]鐘訓，劉統良.農村公路二灰碎石基層平整度影響因素與控制措施[J].中國水運（學術版），2007（10）.