公路大修工程级配碎石基层的施工技术

龚 义 海

(河南省公路工程局集团有限公司，河南 郑州 450000)

·道路·铁路·

公路大修工程级配碎石基层的施工技术

龚 义 海

(河南省公路工程局集团有限公司，河南 郑州 450000)

简要介绍了级配碎石基层的特点及其抗裂机理，并依托具体工程实例，对公路大修工程中级配碎石基层的施工技术进行了论述，主要包括级配碎石材料选择与配比设计、碎石混合料拌和、摊铺、碾压技术，有利于提高路面结构的使用寿命。

公路大修，级配碎石基层，施工技术

1 级配碎石基层的特点及其抗裂机理

1.1 级配碎石基层的主要特点

相关研究结果表明，在半刚性基层沥青路面结构中，基层的开裂是不可避免的一个问题，一旦基层出现开裂，还会引起面层反射裂缝，针对该情况，工程技术人员在路面设计的过程中，采取了诸多技术措施，如改性沥青技术、面层加厚、沥青混凝土加强筋等等，虽然上述措施的应用缓解了基层的开裂问题，但从工程实践效果上看并不是非常理想，而且各类措施的应用还导致了工程造价增大。故此，探寻一种经济、有效的解决方法显得尤为重要。在这一背景下，级配碎石基层被提出，经过大量的实践验证，在半刚性基层与沥青面层中加入级配碎石层，可以有效地解决路面反射裂缝的问题，而且这种方法不但经济、有效，同时，效果也非常明显。

大体上可将级配碎石基层的特点归纳为以下几个方面：

1)由于级配碎石层全部都是由一定粒径的碎石材料构成，碎石之间存在着较大的空隙，这使得碎石层成为路面的主要排水途径，进一步提升了路面的排水性能，大幅度降低了水对路面的危害程度。

2)级配碎石层一般都是铺设在沥青面层与半刚性基层之间，可将视作为一个过渡层，在整个结构当中该层处于三向受压的状态，它不会传递拉应力和拉应变，但却能够充分吸收下层裂缝释放出来的应变能，由此便可以达到有效抑制裂缝的目的。

3)级配碎石层还具备十分显著的隔离作用，可以极大程度地改善半刚性基层的温湿度，降低了温湿度变化对半刚性基层的影响，进一步减轻了半刚性基层的干缩和温缩。

1.2 级配碎石层的抗裂机理

就裂缝而言，级配碎石对其具有一定的自愈性，当反射裂缝出现时，级配碎石当中的骨料会在外界荷载的作用下重新调整位置，并且应力也会随之重新分布，这不但能够有效抑制裂缝的发展，而且还能使已经产生的裂缝获得弥合。不仅如此，级配碎石本身还具备一定的孔隙率，它们的存在可将渗入到面层当中的水排出，从而避免了水对基层的破坏。

2 公路大修工程级配碎石基层的施工技术要点

为了便于本文研究，下面依托工程实例，对公路大修中级配碎石的施工技术进行论述。某公路于2005年建成并正式投入使用，随着近10年来交通量的不断增大，使得该公路的路面状态受到了十分严重的损坏，部分路段的路面上出现了面积较大的裂缝和沉陷等病害，路面的平整度变得越来越差，已经影响到了路面行车安全。经过研究后，决定选用级配碎石基层对该公路进行大修处理，下面重点对级配碎石基层的施工技术要点进行分析。

2.1 级配碎石的材料选择与配合比设计

1)选材。所选的级配碎石不但要坚硬、洁净，而且还要具备一定的强度和良好的颗粒形状；碎石当中不得存在粘土块或是植物，若是塑性指数偏大，必须确保其与0.5 mm以下细土含量的乘积小于100；必须采用多级备料，即不小于三级；不同粒径级别的材料应当分开堆放，各个料堆之间需要设置间隔，4.75 mm以下的集料需要采取相应的防雨措施。

2)配合比设计。在本工程的试验路段上，按照原材料的情况，采用了三级备料，即0 mm～4.75 mm,4.75 mm～13.2 mm,13.2 mm～26.5 mm，碎石选用的是石灰岩碎石。在拌和场的料堆当中，选取出具有代表性的碎石材料，其筛分与合成级配如表1所示，生产配合比结果如表2所示。

表1 筛分与合成级配结果

表2 生产配合比结果

2.2 碎石混合料拌和

为了确保施工中的级配碎石基层具备足够的强度，必须保证混合料均匀且级配良好。由于级配碎石中并不掺结合料，故此其强度完全是通过骨料之间的嵌锁效应形成的，这就要求在混合料拌和的过程中，要对级配和含水量进行严格控制。拌和技术要点如下：

1)可先对4.75 mm的集料在拌和前一晚进行洒水焖料，时间可控制在12 h左右；4.75 mm以下的集料应当保持干燥。

2)依据集料的密度和施工配合比，将拌和机的速度调整至最佳值，同时应当对集料的掺配比例进行严格控制。为防止串料的情况发生，可在料仓上口加装隔板，铲料时要保证均匀，避免级配不稳定。

3)为确保级配碎石能够在接近最佳含水量的情况下碾压，拌和时的含水量应当高于最佳含水量。经过相关试验得出阴天拌和时的含水量应当高出最佳含水量0.5%～1.0%，晴天则应当高出1.0%～2.0%。

2.3 摊铺

级配碎石基层的摊铺技术要点如下：

1)摊铺机可以选择自动找平方式，并以两侧钢丝绳引导的方式对平整度及摊铺厚度进行控制。由于摊铺的过程中，传感器容易从钢丝绳上滑落，所以需要安排专人对传感器进行跟踪检查。

2)在本工程中，摊铺速度可控制在1.0 m/min～1.5 m/min左右，这样能够与拌和机的产能相匹配，基本不需要停机待料，有助于减少横向裂缝的产生。

3)摊铺的过程中，应当注意对混合料的离析情况进行控制，可设置专人随时清除集料的离析现象。

2.4 碾压

压实是级配碎石基层施工中最为重要的环节之一，压实质量的优劣直接关系到基层的整体质量。为此，必须对该环节予以足够的重视。碾压的施工技术要点如下：

1)在碾压的过程中，若是混合料中的含水量偏低，可能会导致无法压实，此时需要按照现场实际情况，对混合料进行洒水润湿，提高其含水量。

2)碾压时，压路机后轮应当重叠50%轮宽，同时还应超过两段的接缝处，通常以后轮压完路面的全宽为一遍。需要特别注意的是，压路机的速度不可太快，否则会影响压实效果，严重时甚至会出现推移的现象。在第一遍和第二遍碾压时，压路机的速度可控制在1.5 km/h～1.7 km/h，之后可加快到2.0 km/h～2.5 km/h。此外，压路机不得在已经压完或是正在碾压的路段上调头或是急停。

3)碾压完毕后，需要做好接缝处理工作，常用的方法是将头一天完成的接缝处混合料预留出1 m左右不进行碾压，在次日先进行洒水使其达到最佳含水量后，再与新摊铺的混合料一并碾压成型。

3 结语

在对公路进行大修时，尤其路面存在严重裂缝的公路，可选用级配碎石基层，它的加入可以有效防止裂缝的产生，有助于提高路面结构的使用寿命。在应用级配碎石基层时，必须了解并掌握施工技术要点，这样才能对施工质量进行有效控制，从而使其在公路大修中的作用得以充分发挥。

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The construction technology of highway overhaul engineering unbound graded base

Gong Yihai

(HenanHighwayEngineeringBureauGroupLimitedCompany,Zhengzhou450000,China)

This paper briefly introduces the characteristics and its crack resistance mechanism of unbound graded base, based on specific engineering examples, discussed the construction technology of highway overhaul engineering unbound graded base, including unbound graded material selection and mixture ratio design, gravel mixture mixing, paving, rolling technology, helpful to improve the service life of pavement structure.

highway maintenance, unbound graded base, construction technology

2015-01-18

龚义海(1972- )，男，高级工程师

1009-6825(2015)09-0130-03

U416.214

A