水穩填充大粒徑碎石基層施工技術研究

秦桂枝

摘 要：在我國各等級公路當中，半剛性基層是最常見的路面基層形式，作為路面主要承重層，水泥穩定碎石的特點為強度大、水穩定性及整體性好等。然而，在長期實踐中發現，這種傳統半剛性基層開裂問題嚴重，比如，在溫濕度條件變化作用下，極易產生溫縮或干縮裂縫。一旦出現開裂問題，不僅會影響基層的強度，甚至會形成反射裂縫。若雨水下滲路面結構層內，極易產生松散、坑槽等嚴重病害。為此，本文提出了水穩填充大粒徑碎石基層方案，在全面掌握其技術特點的前提下，結合具體案例，對水穩填充大粒徑碎石基層施工技術要點進行了分析與探討。

關鍵詞：水穩填充大粒徑碎石基層;技術特點;施工工藝

0 引言

水泥穩定碎石基層是最常見的瀝青路面基層結構形式，除此之外，在我國一些地區還采用了柔性基層瀝青路面，比如，瀝青穩定碎石、級配碎石等。無論是半剛性基層，亦或是柔性基層，均具有各自的優點，但又存有一定缺陷。為了解決路面基層病害問題，本文提出了一種新型基層結構，即水穩填充大粒徑碎石基層，作為一種集半剛性基層和柔性基層優點于一體的基層結構，此類路面基層的應用，可以有效提高路面的抗裂能力和承載能力，且具有良好的使用性能，能夠有效延長路面使用壽命。

1 水穩填充大粒徑碎石基層的技術特點

水穩填充大粒徑碎石基層是指骨架材料采用大粒徑碎石材料的基層，按照相關規范要求，水穩填充大粒徑碎石基層的碎石材料粒徑范圍為40 mm～80 mm，其具有良好的內摩阻力。在大顆粒碎石之間，A型填隙料可構成一個密實的整體。此類基層剛柔并濟，不單單具有半剛性基層和柔性基層的優點，同時還能克服上述兩者的缺陷，具有良好的應用效果。其技術特點如下：

第一，強度和剛度較高。在公路建設當中，隨著交通量的日益增長，路面在重載交通下極易被損壞。相比其他路面基層，水穩填充大粒徑碎石基層具有較高強度，能夠有效避免網裂等早期病害。此外，基層材料剛度較高，可以提升基層抵抗外力作用下變形的能力，且能保證層間粘結性能良好，避免層間應力過大，出現層間分離現象。

第二，抗裂性能良好。水穩填充大粒徑碎石基層的骨架材料為大粒徑的碎石材料，內摩阻力較大，能夠有效抵抗溫縮、干縮應力。由于大粒徑骨料的應用，可以減少水泥用量，有效抑制反射裂縫發生。

第三，交通干擾小。大顆粒碎石產生的嵌擠作用是水穩填充大粒徑碎石基層強度的決定因素，因此，水穩填充大粒徑碎石基層強度并不依賴于填隙料強度，這種情況下，即便是在養護階段，同樣允許車輛通行，對交通干擾相對較小。

2 工程概況

某大修公路工程是一條十分關鍵的交通要道，由于本路段車流量較大，尤其是重載問題嚴重，導致路面病害頻發，主要病害有網裂、麻面、松散、沉陷等。在以往大修工程當中，主要采取傳統方法，但效果不是很離析，通車一段時間后，還會出現相同的路面病害，難以根治。為了有效提升路面使用壽命，經研究決定采用新型路面基層，即水穩填充大粒徑碎石基層。

3 基層材料優化設計分析

3.1 主骨料方面

一般來講，在水穩填充大粒徑碎石基層當中，主骨料為大粒徑碎石顆粒，粒徑為40 mm～80 mm之間，這樣更便于形成骨架，有助于嵌鎖。表1為其粒徑滿足范圍，由此可見，在本工程當中，應以60 mm～80 mm檔粒徑范圍為準。

3.2 填隙料方面

根據工程實際情況，主要選用了2種填隙料，即I型細料主要用于填充于大粒徑碎石空隙之間;B型細料則用于找平基層表面。在本工程當中，要求A型填隙料最大粒徑必須控制在19 mm以內，這樣可以充分在大粒徑碎石顆粒的空隙內填充。表2為A、B型填隙料的主要粒徑范圍情況。

在振實及堆積狀態下，大粒徑碎石顆粒的空隙率決定水穩細料的用量多少，要求取兩者的平均值，在主骨混合料內為計算水穩細料的體積，可通過擊實試驗進行壓實密度的計算，從而準確獲取水穩細料的用量。此外，還可以通過試坑的方法進行主骨混合料填充、壓實等情況測定，最后可以得出主骨料和A型填隙料的比例。

在本工程當中，40 mm～80 mm為大粒徑碎石骨料的粒徑范圍，通過試驗檢測，可確定主骨料的各項技術指標，比如自然堆積密度、振實狀態下的空隙率等等，最終獲取59：41為主骨料和填隙料的比例。但是在實際施工當中，基于現場具體情況，決定微調初步設計配比，由于采取廠拌法施工，水泥用量略多一些，最終決定以54：46為主骨料和填隙料的比例。

4 水穩填充大粒徑碎石基層施工工藝

長期以來，在我國高等級公路建設當中，水泥穩定碎石基層應用較多，其優點在于整體性好、強度高、剛度大且成本較低等。但在實際應用當中，水泥穩定碎石基層存在一個很大的缺陷，極易產生收縮裂縫，將會嚴重影響水泥穩定碎石基層的整體性和強度，隨著裂縫病害的進一步擴大，還會產生唧漿、坑槽等更為嚴重的病害，將會對路面的使用性能和壽命造成極大影響。為此，本文依托具體案例，在確定配比設計后，要求必須規范施工工藝，提高施工技術水平，這樣才能最大限度確保工程質量。

4.1 攤鋪主骨料

在大粒徑碎石攤鋪施工當中，保證攤鋪高度一致，并及時檢查大粒徑碎石的規格是否滿足施工要求，確保碎石顆粒潔凈、干燥，若發現填隙料集窩問題，需及時處理。

4.2 攤鋪水穩細料

攤鋪水穩細料時，主要分為兩個步驟，首先，攤鋪A型細料，翻拌混合料之后，保證其表面存有一層裸露的大粒徑碎石沒有被細料填充;其次，攤鋪B型細料，通過B型細料攤鋪施工，可以進一步提高基層的密實度，找平基層。

4.3 翻拌

在大粒徑碎石內均勻攤鋪水穩細料后，即可通過土拌和機進行拌和施工。完成翻拌后，可指派專人進行詳細檢查。主要檢查內容包括以下幾點：第一，翻拌均勻度是否滿足規定要求;第二，在大粒徑碎石之間細料填補是否均勻;第三，基層底是否填充了細料。若翻拌施工不符合規定，需繼續進行施工，直至滿足施工要求。

4.4 碾壓

翻拌結束后，需及時進行粗整平施工，即通過“人工+機械”的方式進行整平施工，隨后進行碾壓，以振動壓路機為準，先進行1遍穩壓，隨后進行2遍強振。若出現某個位置大粒徑碎石集料過多情況，必須找平、填補處理，直到滿足平整度需求。

4.5 灑布填隙料

根據施工要求，待碾壓施工之后，需進行B型填隙料灑布施工，填充、找補基層表面空隙。待此類填隙料攤鋪過程中，需要將其充分填充到大粒徑碎石骨架內。待結束之后，還需要通過壓路機進行碾壓施工，保證在大粒徑骨架當中水穩細料能夠充分填滿，且做好灑水施工，保證滿足最佳含水量需求。

4.6 養護

水穩填充大粒徑碎石基層對交通影響很小，因此，在養護階段便可允許車輛通行，但車速不宜過高，需灑水養護7d以上，保證水穩填充大粒徑碎石基層成型。

4.7 質量檢測分析

為了檢驗水穩填充大粒徑碎石基層的施工質量，在通車運行1年以后，通過實地檢查發現，本路面平整，未見反射裂縫和沉陷等病害，具有良好的應用狀況。

5 結束語

綜上所述，近年來，隨著社會經濟的迅速發展，我國交通運輸事業取得了跨越式的發展，進一步擴大了公路建養需求。然而，在道路使用早期，傳統半剛性基層瀝青路面極易產生裂縫問題，不但會對路面的行車舒適性和安全造成不利影響，甚至會造成更大病害，發生安全事故。基于此，本文提出了水穩填充大粒徑碎石基層，通過此類基層結構，可以有效克服半剛性基層和柔性基層的缺陷，保障路面施工質量，延長工程使用壽命。

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