探討路基基層材料及其施工控制

鄧風亭

(江蘇省交通規劃設計院股份有限公司，江蘇南京 211111)

0 引言

道路工程中，一般把基層分成兩層鋪筑，在上面的那一層起承重作用稱為基層或上基層，下面一層則稱底基層，起次要承重作用。下面這些材料通常用來做基層的材料，總結如下：穩定粒料(如碎石、砂礫)、石灰、瀝青等穩定土、水泥、碎石混合料或天然砂礫、工業廢渣穩定土或穩定粒料等等。在材料選擇時，底基層通常會利用當地材料，這樣能有效地控制工程造價。

1 基層質量對路面的影響分析

在道路結構中位于面層之下，墊層或路基之上的那一層稱為基層。道路的基層能把車輪垂直作用在面層的作用力擴散到墊層和土基上，由于路基的基層常年會受到面層滲水，以及地下水的侵蝕，所以在路基施工時會選擇具有足夠水穩性、強度較高、剛度較大的材料。基層的施工質量對路面有很大的影響，在基層部分施工完成以后，要對基層進行一系列的檢測。基層的很多質量問題，基層的平整度會直接影響到路面的平整，就象房屋的基礎一樣，基礎必須要打好。彎道超高、加寬、緩和段控制標高誤差大，偏差不均勻等，都會在路面施工后反射到道路表面上來。公路施工的檢驗部門應在公路施工階段，認真驗收、交接，檢測和記錄對路基質量有影響的主要指標，為提高后續施工的質量提供參考。

2 探討二灰穩定碎石類基層材料

二灰碎石基層有良好的骨架結構，且粗集料緊密排列。二灰作為膠結材料與密實的集料一起填滿骨架空隙，使整個骨架膠結成為穩定的整體。通過對國內施工案例的統計和調查，采用二灰或水泥碎石基層修筑的路面基本都獲得良好的效果。但仍然有一些缺點暴露出來，筆者著重分析二灰穩定碎石這種材料做基層暴露出的缺點，提出合理改善的意見。

原因分析：查閱相關資料結合筆者的工作經驗分析得出，其原因主要為基層混合料的配合比不當，碎石骨料級配不合理。在處理時，要著重考慮影響質量的這些因素：基層粒料偏細、收縮性大、反射裂縫嚴重和二灰類基層早期強度低等問題也比較突出。細集料為主體時，對水比較敏感，所以基層在施工時容易受到干縮裂縫的困擾。

解決措施：在組成比例合適的條件下，二灰和細集料組成的砂漿，細集料能大大地改善二灰的性能，使得砂漿與單純二灰相比，具有較高的強度和較好的抗收縮性能。可以采用合理級配的二灰穩定碎石混合料，這種混合料壓實成型后，會具有較高的強度和抗裂性。其工作原理如下：施工用的石灰在水溶液中會產生水解作用。

氫氧化鈣這種物質，能夠溶解于水，在水溶液中電離解成Ca2+和OH-，在反應過程中散發微量的熱。同時石灰與粉煤灰中的物質產生反應，產生硅酸鋁酸鈣等類型的沉淀，形成膠結物；另一是表面的化學反應，即其新相直接結晶在顆粒表面。

溶液中的氫氧化鈣也可以與空氣中的CO2反應，溶解出的Ca2+與CO2的水溶液產生反應：

按照規范要求，設計采用石灰粉煤灰碎石這種材料做基層時，石灰與粉煤灰的比例常用l：2～1：4，石灰粉煤灰與級配碎石的比應是20：80～15：85。如果由于施工要求，為了提高二灰碎石的早期強度，也可以外加1%～2%的水泥。強度要求和選定的配合比有關，平均抗壓強度R應符合下面公式的要求：

式中：Rd——設計抗壓強度；

cv——試驗結果的偏差系數；

za——標準正態分布表中的保證率(通常在高速公路和一級公路中，取保證率95%)。

在滿足規范強度的情況下，確定合適的配合比(見圖 1)。

從圖1中，可以分析出無淪在哪個齡期二灰穩定碎石的強度均隨著齡期的增加而增大。同時可以明顯地根據線形走勢，看出SY(二灰穩定級配碎石)抗壓強度增長速度比GF(二灰非級配碎石)快。

3 二灰穩定碎石施工時的質量控制

3.1 分析公路本身的性質

公路工程施工管理由于其本身的復雜性，龐大性，所以是一項系統的工程，涉及的內容包括勘測設計、施工等，所涉及的各方面都必須有良好的管理。道路施工項目管理有以下特點：(1)變化性：在公路工程項目建設中，施工的環境，施工手段和施工材料都會不斷地變化。(2)整體性：工程項目的質量、進度、成本管理是一項系統管理工作，既要有總的計劃安排，又要有各個分項工程發展階段制訂的詳細計劃，且它們之間相互聯系、相互影響。(3)不平衡性：工程項目發展的各個階段內的計劃和實施控制的方式有不同，具有很大的不確定性。

3.2 路基壓實工藝的控制

為保證路基的質量，必須嚴格按照我國的《公路路基施工技術規范》進行嚴格施工，施工過程中質量控制的主要項目有：含水量、集料級配、石料壓碎值、混合料配合比、拌和均勻性、壓實度、彎沉值等。采用合理的含水量；碾壓遍數；最佳的機械配套；適宜的松鋪厚度，加上優化的施工組織等等措施確保工程質量。

二灰穩定碎石基層，在選取集料時，其最大尺寸不能大于31.5 mm,外形應選擇立方圖塊。集料的選擇應有一定級配，在施工時可以參照表1所列的數據。

表1 二灰穩定碎石合理級配及級配范圍表

基層材料在施工時，采用連續式拌和機，先將消石灰和粉煤灰按比例用裝載機預拌，悶料不少于24 h。拌好后采用高馬槽、大噸位、車況較好、保水性好的自卸汽車來運輸二灰碎石混合料。這樣可以減少混合料在空氣中暴露的面積。在攤鋪時，目前由于二灰的特殊性質與施工技術的原因，尚沒有采用攤鋪機攤鋪混合料。施工人員通常采用推土機結合平地機攤鋪，這樣就會增加手工操作，同時平整度也不易得到保證，所以需改進施工方法。在基層施工時壓實是二灰碎石混合料的關鍵，采用鋼輪壓路機、輪胎壓路機、振動壓路機壓實，能達到高的相對密實度混合料，且具有良好的性能。應滿足初步密實，壓實度達到80%～85%左右，含水量控制在8.5%～9.0%，松鋪系數在攤開整形后為1.25，初壓后為1.1。兩工作段的搭接部分，應采用對接形式。前一段拌和后，留5～8 m不進行碾壓。后一段施工時，將前段留下未壓部分一起再進行拌和、整型和碾壓。養生期間至少7d，每次要少灑水、勤灑水，始終保持基層表面處于濕潤狀態。

3.3 合理地布置排水設施

路基里面的水對整個路基的質量有決定性的影響，如果路基里面還有水會使得路基在受荷載作用時出現局部塌陷，縫隙水在凍融循環的作用下會使得路基存在很大的威脅。所以必須保證路基經常處于干燥、堅固和穩定狀態。排水溝的線形要求平順，盡可能采用直線形，轉彎處宜做成弧線，其半徑不宜小于10 m，排水溝長度根據實際需要而定，通常不宜超過500 m。挖截水溝的土填在路堤與截水溝之間，修筑傾斜坡度為2%的護坡道或土臺，路基上方有棄土堆時，截水溝應離開棄土堆坡腳1～5 m，棄土堆坡腳離開路基挖方坡頂不應小于10 m，設2%橫坡在棄土堆頂部并傾向截水溝。防止水流下滲和沖刷，截水溝應進行嚴密的防滲和加固，截水溝的出水口須與其他排水設施平順銜接。在進行路基施工時，要合理地布置排水設施，對流向路基的地下水應予以截斷、疏干、降低水位，并引導到路基范圍以外。使得整個路段的很多管道橋涵等形成一個排水系統。

3.4 路基施工人員安排

在進行路基施工時，要嚴格按照《公路路基施工技術規范》的要求進行相關的操作。對于不同等級的公路要求不同，施工現場應該進行優質、高效的組織安排，建立項目經理部，同時監理公司也應該到位，同時在施工隊伍中也應選擇一些專業的施工隊伍。這就要求在人員上進行合理的組織安排。在技術人員選用中，對于管理工地現場的技術人員應該熟悉此項工程的施工，以保證項目的運行進度和質量要求，按照要求嚴格掌握施工進度。

4 結語

要嚴格檢驗各道工序，建立嚴格的質量考核機制，實行質量責任制，要嚴格控制公路路基的施工質量。這樣才能確保整條公路的運營質量。施工單位在進行路基施工時，要從路基施工的每一個細節開始重視，必須強化施工管理，完善施工工藝和施工方法，提高施工質量，才能從源頭上、根本上解決問題，社會效益和工程質量得以保證。

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