公路路面無機(jī)結(jié)合粒料基層施工技術(shù)

王輝

（中交二公局第三工程有限公司 陜西西安 710016）

1 無機(jī)結(jié)合料的類別及適用范圍

1.1 類別

水泥穩(wěn)定類：應(yīng)用最為廣泛的有水泥穩(wěn)定砂礫、碎石等，或是經(jīng)過特定工藝處理后的鋼渣等。

石灰穩(wěn)定類：主要指的是水灰穩(wěn)定土（石灰土）、級(jí)配砂礫、天然砂礫土（石灰碎石土）等。

石灰粉煤灰類：主要指的是石灰粉煤灰、石灰粉煤灰沙等，具體有二灰、二灰碎石等。

水泥粉煤灰類：較為常見的有水泥粉煤灰穩(wěn)定砂礫等。

石灰煤渣類：公路工程施工中主要使用到石灰煤渣、石灰煤渣碎石等。

1.2 適用范圍

水泥穩(wěn)定類和石灰粉煤灰穩(wěn)定類的性質(zhì)類似，是公路施工中較為典型的材料，常用于基層和底基層。較特殊的是，若為高等級(jí)路面工程，此時(shí)石灰不可被應(yīng)用于基層施工中。

石灰穩(wěn)定類材料的應(yīng)用場(chǎng)景中最為普遍的是底基層，在所有等級(jí)的公路中都適用；或是用于三級(jí)以下公路的基層施工中。需注意的是，考慮到石灰穩(wěn)定細(xì)粒土的特殊性，其不具備作為高級(jí)路面基層施工的材料。總體來說無機(jī)結(jié)合粒料的類別多、應(yīng)用廣。

2 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層施工

2.1 材料

巖石或礦渣圓石均是重要的原材料，經(jīng)過軋制工藝制得。由于礦渣是經(jīng)過甭解后形成的穩(wěn)定性較好的粒料，質(zhì)量具有分布均勻的特點(diǎn)。從干密度的角度來看，若碎石在該指標(biāo)上達(dá)到960kg/mm3或更高，此時(shí)材料中的針片狀顆粒總量應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，即不超過總量的20%。

2.2 無機(jī)結(jié)合料粒料基層施工

前期準(zhǔn)備、攤鋪、碾壓等均是基層施工中極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。實(shí)際工程項(xiàng)目中需將準(zhǔn)備工作落實(shí)到位，嚴(yán)格控制標(biāo)高，全面檢查底基層情況，要求其坡度、高度及橫斷面都與設(shè)計(jì)要求相符。正式攤鋪前灑適量水，目的在于使底基層維持相對(duì)濕潤(rùn)的狀態(tài)。經(jīng)試鋪的方式可準(zhǔn)確掌握施工情況，確定松鋪系數(shù)；挑選質(zhì)量良好的原材料，各級(jí)粒料單獨(dú)放置以免出現(xiàn)混合的情況。對(duì)細(xì)集料采取覆蓋措施，避免受到降雨的影響；經(jīng)試驗(yàn)后確定各級(jí)碎石的具體用量，裝載機(jī)根據(jù)要求精確配料；施工中應(yīng)定期抽檢混合料，根據(jù)實(shí)際情況采取靈活的調(diào)整措施，以確保各類配料比例的合理性。

作為優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石材料較為合適的是集中廠拌法，其生產(chǎn)的混合料質(zhì)量將明顯優(yōu)于路拌混合料，均勻性更好且不會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象。拌和時(shí)水的用量控制也尤為關(guān)鍵，參考最佳含水量，要求實(shí)際拌和過程中用水量比該值略高1%~2%，主要與運(yùn)輸、攤鋪環(huán)節(jié)所發(fā)生的水分蒸發(fā)現(xiàn)象有關(guān)，合理的用水量可為碾壓作業(yè)創(chuàng)造良好條件。根據(jù)粒料基層施工特點(diǎn)，可在含水量處于較高水平時(shí)完成碾壓作業(yè)，此條件下可緩解骨料摩擦現(xiàn)象，混合料的密度得以提高。拌和機(jī)的工作性能要足夠良好，以粒料最大粒徑為依據(jù)，靈活調(diào)整葉片。

粒料基層碾壓的前提在于含水量控制在合理范圍內(nèi)，從而提高粒料基層的密實(shí)度。拌和機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，根據(jù)材料粒徑靈活調(diào)整葉片以滿足尺度和凈空要求。合理調(diào)度各料倉(cāng)，確保經(jīng)過拌和后混合料整體性能良好。結(jié)束攤鋪后及時(shí)安排壓路機(jī)碾壓，此過程中運(yùn)行噴霧式灑水車向碾壓區(qū)域?yàn)⑺康脑谟诰S持粒料含水量的合理性，以確保壓實(shí)效果。若出現(xiàn)含水量偏高的情況，需給予一段時(shí)間使其下降至最佳含水量再安排碾壓作業(yè)。針對(duì)設(shè)超高的平曲線段，此部分從內(nèi)側(cè)路肩處開始碾壓，逐步向外側(cè)路肩推進(jìn)；除此之外的其它區(qū)段均優(yōu)先碾壓兩側(cè)路肩，再持續(xù)向路中心轉(zhuǎn)移。

3 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層的質(zhì)量控制要點(diǎn)

科學(xué)的質(zhì)量控制措施可提高施工質(zhì)量，確保粒料基層的各方面性能，使其在密實(shí)度與均勻性上都更為良好，在此基礎(chǔ)上有助于減緩裂縫。因此，粒料基層施工必須加強(qiáng)控制，如原材料質(zhì)量、拌和質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量等。具體而言，集料要足夠潔凈，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范選擇碎石材料，要求其在強(qiáng)度、壓碎值等方面都滿足要求。此外需檢驗(yàn)集料中針片狀顆粒含量，其不可出現(xiàn)超標(biāo)的情況。基于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定合適的配比，確保級(jí)配組成的合理性。

3.1 石灰穩(wěn)定土基層

材料。選擇黏性土，要求該材料的塑性指數(shù)穩(wěn)定在15~20，控制最大粒徑≤37.5mm；選擇Ⅲ級(jí)以上的消石灰。

確定合適的配比。正式施工前組織配合比試驗(yàn)，通過此方式確定物料的具體用量，若為城市道路工程灰土基層強(qiáng)度至少要達(dá)到0.8MPa。

工期允許時(shí)優(yōu)先選擇在春末、夏季兩個(gè)階段完成施工作業(yè)。基層厚度與高程是主要控制指標(biāo)，合理設(shè)置路拱橫坡，要與路面相協(xié)調(diào)。確保混合料得到充分的攪拌，碾壓設(shè)備為12t壓路機(jī)。以設(shè)備的工作性能為依據(jù)，確定相適應(yīng)的壓實(shí)厚度，通常為10~20cm。根據(jù)石灰土的特性建議對(duì)其進(jìn)行至少7d的濕養(yǎng)。若因條件特殊需采取覆蓋措施，但車輛通行速度應(yīng)限定在30km/h內(nèi)，任何重型卡車均不允許在該處通行。

3.2 水泥穩(wěn)定土基層

材料。以城市道路工程為例，粒徑宜≤37.5mm。若選擇的是水泥穩(wěn)定碎石則要通過篩分的方式將其分類，形成3~4個(gè)粒級(jí)，再根據(jù)要求靈活組合，形成合適的粒徑范圍；使用P22.5號(hào)水泥，要求其初凝時(shí)間達(dá)到3h。

確定合適的配比。正式施工前組織配合比試驗(yàn)，確定合適的工藝參數(shù)，如水泥劑量、含水量等，檢驗(yàn)混合料的7d進(jìn)水抗壓強(qiáng)度，一般道路基層要達(dá)到2.5~3MPa，若為等級(jí)更高的城市主干路應(yīng)達(dá)到3~5MPa。當(dāng)基層施工中使用粗粒土?xí)r對(duì)水泥劑量提出較嚴(yán)格的要求，需在6%以內(nèi)。

施工時(shí)間優(yōu)先選擇春末和夏季，即現(xiàn)場(chǎng)溫度應(yīng)相對(duì)較高，不可低于5℃。雨季施工時(shí)加強(qiáng)防雨措施，以免出現(xiàn)雨水與水泥混合的情況，并及時(shí)暫停施工，若已經(jīng)結(jié)束攤鋪?zhàn)鳂I(yè)則要在短時(shí)間內(nèi)碾壓完畢。施工中注重對(duì)基層厚度和高程的控制。

3.3 石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫基層

材料。選擇Ⅲ級(jí)消石灰，部分情況下Ⅲ級(jí)消生石灰也具有可行性。粉煤灰中要求其燒失量≤20%，并嚴(yán)格控制其細(xì)度，具體要求為0.3mm篩孔，過篩率為90%；選擇級(jí)配良好的砂粒，嚴(yán)格控制最大粒徑，該指標(biāo)≤37.5mm；各等級(jí)公路下粒料壓碎值各不相同，城市普通道路≤35%，主干路≤30%。

確定合適的配比。正式施工前組織配合比試驗(yàn)，關(guān)于二灰與集料的用量控制應(yīng)穩(wěn)定在20：80~15：85。全面確保二灰混合料質(zhì)量，主要分析7d浸水強(qiáng)度，一般道路基層要達(dá)到0.6~0.8MPa，若為等級(jí)更高的城市主干路該指標(biāo)為0.8~1.1MPa。

城市道路施工中推薦采用集中廠拌的方式，生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)良的二灰混合料。石料、細(xì)集料依據(jù)粒徑的不同分為多個(gè)類別，做到單獨(dú)堆放；所有的石灰、細(xì)集料、粉煤灰都要得到覆蓋處理，以免出現(xiàn)降雨淋濕材料的情況。以設(shè)計(jì)配合比為指導(dǎo)，精確稱量物料并充分拌制，適當(dāng)加大混合料含水量，該值應(yīng)比最佳含水量略大，以適應(yīng)運(yùn)輸和攤鋪時(shí)的水分散失情況。遵循隨拌隨用的理念，生產(chǎn)所得的混合料堆放時(shí)間需在24h內(nèi)。二灰集料攤鋪若采取人工作業(yè)的方式，要求其松鋪系數(shù)為1.3~1.5；若為機(jī)械攤鋪方式該值控制在1.2~1.3。

根據(jù)施工情況適配高性能機(jī)械設(shè)備，全方位檢驗(yàn)其工作性能，確保在正式施工中可穩(wěn)定運(yùn)行。盡管設(shè)備檢查較為繁瑣，卻直接影響到設(shè)備的工作狀況，因此相關(guān)人員要給予高度重視，將檢查工作落實(shí)到位。在設(shè)備具備正常運(yùn)行能力的前提下，路面基層施工才可以高效推進(jìn)。反之，若由于前期設(shè)備檢查不到位，在施工中受多方面因素影響極容易出現(xiàn)設(shè)備異常運(yùn)行的情況，不僅會(huì)延誤工期，嚴(yán)重時(shí)還將對(duì)施工質(zhì)量造成不良影響，且后續(xù)處治難度大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益也隨之下降。

材料是施工中的重要組成部分，混合料性能要滿足施工要求，做好質(zhì)量監(jiān)督管理具有必然意義。以設(shè)計(jì)配比為準(zhǔn)，挑選符合質(zhì)量要求的材料并用于拌制，管理者注重對(duì)混合料各項(xiàng)指標(biāo)的檢驗(yàn)。若要做好此項(xiàng)工作，管理者必須對(duì)質(zhì)量檢驗(yàn)形成準(zhǔn)確的認(rèn)知，應(yīng)具有嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)的意識(shí)。水泥穩(wěn)定類碎石基層工程中每個(gè)工作日都要檢測(cè)混合料質(zhì)量，要求檢測(cè)單位積極參與其中，通過抽樣的方式獲取該批次混合料的實(shí)際質(zhì)量情況，其涵蓋的內(nèi)容較為廣泛，如EDTA測(cè)定、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等均是不容忽視的指標(biāo)，其必須得到檢測(cè)人員的高度重視。以混合料檢測(cè)結(jié)果為基本依據(jù)，將其與設(shè)計(jì)配比對(duì)照，根據(jù)實(shí)際情況合理修正指標(biāo)，將其用于后續(xù)的基層施工中。

4 結(jié)束語

公路建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，無機(jī)結(jié)合粒料相繼被應(yīng)用于各類公路項(xiàng)目中，由于其性能的優(yōu)越性成為基層施工中極為關(guān)鍵的材料。實(shí)際施工中，工程人員要根據(jù)道路等級(jí)要求選擇相適應(yīng)的技術(shù)，注重對(duì)無機(jī)結(jié)合粒料的選擇，以合理的工藝完成攤鋪和碾壓作業(yè)，全面確保工程質(zhì)量。