淺談公路大修工程級(jí)配碎石基層施工技術(shù)

羅永輯

(貴州省開(kāi)陽(yáng)公路管理段)

0 引 言

在我國(guó)高等級(jí)公路及國(guó)省道一級(jí)公路中，級(jí)配碎石均被作為底基層，然而在二級(jí)及以下公路的大修工程中，只要路面底基層的狀況良好，從力學(xué)強(qiáng)度方面考慮，直接將級(jí)配碎石作為公路上基層是切實(shí)可行的，并且有效避免了反射裂縫等問(wèn)題。此外，級(jí)配碎石層還具有一定的排水功能，通過(guò)產(chǎn)生隔離效果從而有效防止公路路面因溫度變化而發(fā)生損壞等優(yōu)點(diǎn)。

1 工程概述

某二級(jí)公路項(xiàng)目于2000年進(jìn)行改建，在改建過(guò)程中，其砂礫石底基層為40 cm，水穩(wěn)層20 cm，瀝青面層為7 cm。經(jīng)過(guò)十余年的運(yùn)行使用，上述路段出現(xiàn)了路面網(wǎng)裂及塊狀裂縫等病害。經(jīng)彎沉監(jiān)測(cè)后，公路所屬單位對(duì)出現(xiàn)裂縫的路段展開(kāi)大修，施工方案為在先前的路面上加20 cm 的級(jí)配碎石基層，以及5 cm 的瀝青碎石與4 cm 的瀝青混凝土。

2 公路大修工程級(jí)配碎石基層施工技術(shù)分析

公路大修工程中，級(jí)配碎石基層的施工工藝流程具體如圖1 所示。以下就其中幾項(xiàng)重要的施工技術(shù)展開(kāi)分析。

圖1 級(jí)配碎石施工工藝流程圖

2.1 施工原材料的準(zhǔn)備工作

在選用公路級(jí)配碎石基層的粗集料時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇石灰?guī)r及玄武巖等高強(qiáng)度、韌性好的石料進(jìn)行加工。由于顆粒間的嵌擠決定了級(jí)配碎石基層的強(qiáng)度，因而選擇棱角適當(dāng)?shù)拇旨暇哂蟹浅Ｖ匾囊饬x。在選用細(xì)集料時(shí)，應(yīng)選擇保水性能好、和易性高，且易碾壓成型而不容易離析的天然砂，同時(shí)確保其含泥量不超過(guò)1.4%。此外，在堆放集料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格分開(kāi)料場(chǎng)中各種粒料，避免竄料的發(fā)生。

2.2 級(jí)配碎石的拌和

準(zhǔn)確的級(jí)配、合理的含水量及均勻拌合為級(jí)配碎石拌和的主要控制項(xiàng)目。在拌和級(jí)配碎石基層料時(shí)，通常采用路拌法或廠拌法。集中廠拌的混合料相比于路拌法，可以拌和得更均勻，且更容易控制其級(jí)配，充分保證級(jí)配碎石的質(zhì)量，提高其生產(chǎn)效率。

(1)控制級(jí)配

級(jí)配碎石主要通過(guò)碾壓粘結(jié)力較低的松散材料構(gòu)成，具有密實(shí)的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度則由集料良好級(jí)配產(chǎn)生的嵌鎖力作用提供。在級(jí)配碎石基層施工中，公路使用性能的主要決定因素之一即為級(jí)配石。分析相關(guān)規(guī)范要求得知，級(jí)配碎石的配比例為5 ～15 mm 占40%，15 ～31.5 mm 占25%，余下的35%為天然砂。根據(jù)材料的配合比，計(jì)算出混合料的級(jí)配組成，具體見(jiàn)表1。

表1 混合料的級(jí)配組成情況

(2)調(diào)整拌和的含水量

拌和好的級(jí)配碎石在運(yùn)輸和攤鋪等過(guò)程中，含水量會(huì)減小，在碾壓成型時(shí)，含水量不能達(dá)到最佳含水量。因此，在碾壓時(shí)，為使級(jí)配碎石處于最佳含水量的狀態(tài)，在拌和時(shí)，應(yīng)根據(jù)天氣和運(yùn)輸時(shí)間控制所加的水量高出級(jí)配碎石的最佳含水量。

首先，根據(jù)天氣及氣溫調(diào)整拌和的含水量及攤鋪的形式。天氣干燥時(shí)，采用平地機(jī)攤鋪可將含水量高出2% ～3%，采用攤鋪機(jī)則需高出1% ～2%;天氣潮濕時(shí)，采用平地機(jī)攤鋪時(shí)，含水量應(yīng)高出1% ～2%，采用攤鋪機(jī)則高出0.5% ～1%即可。其次，對(duì)公路下承層類(lèi)型進(jìn)行考慮，當(dāng)下承層為二灰與水泥穩(wěn)定粗粒土?xí)r，含水量應(yīng)取高限;當(dāng)為土基與穩(wěn)定的細(xì)粒土類(lèi)時(shí)，應(yīng)取低限。

(3)控制均勻拌和

經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐研究得知，采用集中廠拌的拌和方法可更容易控制混合集料的級(jí)配，同時(shí)也能更均勻進(jìn)行拌和，充分保證級(jí)配碎石的生產(chǎn)質(zhì)量。

2.3 級(jí)配碎石的運(yùn)輸操作

工程集料的離析會(huì)受到裝卸環(huán)節(jié)的影響。因此，在將集料從拌和機(jī)放上運(yùn)料車(chē)時(shí)，將一斗混合料卸下來(lái)時(shí)，就需挪動(dòng)汽車(chē)的位置，并將混合料分三處進(jìn)行堆放，這樣便能再次混合粗細(xì)集料，有效地避免集料在裝車(chē)時(shí)發(fā)生離析。在卸料時(shí)，如果采用裝載機(jī)及推土機(jī)進(jìn)行攤鋪，則應(yīng)從車(chē)旁卸料，同時(shí)向前移動(dòng)，進(jìn)而降低堆料的高度。為避免形成離析帶，還需以品字形進(jìn)行堆料;如果采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，則應(yīng)快速卸料，從而減小因界面滑動(dòng)導(dǎo)致第二次離析的發(fā)生。

2.4 級(jí)配碎石的攤鋪操作

在公路大修工程中，通常采用攤鋪機(jī)攤鋪后用平地機(jī)進(jìn)行整平等幾種攤鋪方式。在實(shí)際攤鋪過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:(1)確保級(jí)配碎石拌和的含水量高出最佳含水量的2%左右;(2)根據(jù)試鋪路段確定公路的松鋪系數(shù)，一般控制在1.15 ～1.25 之間;(3)安排專(zhuān)人處理粗離析及細(xì)離析的路段，分別對(duì)粗、細(xì)集料進(jìn)行灑水、拌和并整平，將離析充分消除;(4)結(jié)束整平操作后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行碾壓。

2.5 級(jí)配碎石的碾壓操作

形成嵌擠結(jié)構(gòu)為級(jí)配碎石碾壓操作的難點(diǎn)所在，當(dāng)控制較小的壓碎率時(shí)，便可使壓實(shí)度符合要求。在碾壓過(guò)程中，應(yīng)以重型的輪胎壓路機(jī)及振動(dòng)壓路機(jī)為主，并輔助使用鋼輪靜碾，在交叉使用三種壓路機(jī)的基礎(chǔ)上，將其性能充分發(fā)揮出來(lái)。由于某二級(jí)公路具有較大的交通流量，且重載車(chē)較多，因而在碾壓級(jí)配碎石基層時(shí)，應(yīng)碾成型后，再將交通開(kāi)放，讓行車(chē)進(jìn)行碾壓，同時(shí)安排專(zhuān)人進(jìn)行修整，灑水養(yǎng)護(hù)。

3 公路大修工程級(jí)配碎石基層施工中相關(guān)問(wèn)題及對(duì)策

3.1 級(jí)配碎石層攤鋪形式存在的問(wèn)題

公路大修工程中，級(jí)配碎石基層應(yīng)采用有利于結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水的滿(mǎn)鋪斷面形式，然而此種形式會(huì)給邊坡的防護(hù)工作造成困難，裸露出來(lái)的級(jí)配碎石層在雨水的沖刷下，也容易出現(xiàn)淘空現(xiàn)象。據(jù)研究得知，因?yàn)r青層面發(fā)生損壞而滲入基層內(nèi)部的水平不均勻且少量，不會(huì)形成動(dòng)水壓力，因此，開(kāi)展路面大修施工時(shí)，用土在正常路段培路肩時(shí)，每隔10 m 開(kāi)一個(gè)寬為1 m 的排水孔，并用級(jí)配碎石將其填滿(mǎn)壓實(shí)便可。

3.2 級(jí)配碎石基層存在的坑槽修補(bǔ)問(wèn)題

由于受到天氣等因素的影響，級(jí)配碎石基層無(wú)法及時(shí)將上面層進(jìn)行鋪筑時(shí)，特別是雨后，會(huì)出現(xiàn)坑槽，如果采用級(jí)配碎石材料對(duì)這些坑槽進(jìn)行直接貼補(bǔ)時(shí)，難以同原有的級(jí)配碎石層形成整體，因而對(duì)公路基層的強(qiáng)度造成影響。在實(shí)際施工中，針對(duì)坑槽問(wèn)題，通常采用以下方法:(1)坑槽數(shù)量偏少時(shí)，在對(duì)面層進(jìn)行攤鋪時(shí)，可先用瀝青進(jìn)行填補(bǔ)碾壓，再將面層進(jìn)行攤鋪;(2)坑槽數(shù)量比較多時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械或人工的方式抓松坑槽的周邊，隨后再用已拌和的級(jí)配碎石將其填平并碾壓成型。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在公路大修工程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)指定的規(guī)章準(zhǔn)則及公路所在地的實(shí)際情況，結(jié)合自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)調(diào)整工程施工細(xì)節(jié)，并針對(duì)級(jí)配碎石層攤鋪形式、級(jí)配碎石坑槽修補(bǔ)等問(wèn)題作出新的嘗試。我們相信，在公路建設(shè)不斷深入發(fā)展的背景下，施工方法及材料受到的要求也將進(jìn)一步得到提高與完善，級(jí)配碎石基層將在二級(jí)及以下公路大修工程中，得到良好的應(yīng)用。

［1］王明亮，孫黃平.級(jí)配碎石基層在普通干線公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2011，9(12):325－326.

［2］束慶林.淺談公路大修工程級(jí)配碎石基層施工技術(shù)［J］.大眾科技，2011，15(2):78－79.

［3］劉興連.公路大修工程中的級(jí)配碎石基層施工技術(shù)分析［J］.2012，9(23):27－28.