路面级配碎石基层概述及施工技术

2019-02-16尚俊峰

四川水泥 2019年8期

尚俊峰

（太顺建设有限公司，山西太原 030006）

1 路面用级配碎石基层概述

1.1 路面用级配碎石基层基本概念分析

顾名思义，级配碎石就是将粒径不同且按照一定设计标准设计的粒径级配碎石混合料，级配碎石的典型特点是设计级配具备连续性特点，对应的设计级配满足公路路面施工要求及条件的基础上，根据规范规定可以将其认定为级配碎石集料。级配碎石集料包括级配碎石、级配砂砾石及级配碎石和级配砂砾石的混合集料。在公路工程路面基层结构施工过程中，为了满足公路路面各层的受力合理性，提高路面结构整体的承载能力和刚度指标，将不同粒径的级配碎石依照一定的比重混合后组成新的级配碎石集料，如果混合集料的级配设计标准满足密级配要求时，将其称为密级配碎石混合料。密级配碎石通过提前筛分完成的不同颗粒指标的碎石按照设计指标混合，部分设计等级较低的公路直接将未筛分碎石和石料作为混合料，尚未筛分的级配碎石主要针对于在控制最大颗粒直径标准的前提下，直接使用碎石轧机制成的尚未筛分的碎石混合料。混合集料中的碎屑主要指的是经过孔径5mm 的标准筛的筛余料，在工程实践中，对应筛余料的颗粒直径基本介于5mm-10mm 范围内，其级配指标良好。如果施工现场没有现成的碎屑，可以直接添加细砂砾或者粗砂材料，相较于级配碎屑而言，砂砾石和粗砂的承载强度、抗变形刚度及荷载稳定性略逊色于碎屑。在部分工程实践中，可以采用混合集料组成相对合适的细集料占比较大的砂砾石和尚未筛分的级配碎石混合成的准级配碎石集料。

1.2 路面用级配碎石基层应用对象分析

在公路工程施工过程中，为了优化上部结构车辆荷载的传递和扩散，提高路面结构层整体的协调变形能力和综合承载能力，除了保证沥青路面层的结构强度外，还应保证中面层和基层结构的承载强度和设计级配，路面级配碎石基层材料可以广泛应用在水泥混凝土路面和沥青混凝土路面中，一般使用在基层或者底基层，使用在低级层的级配碎石直接与路基结构层相接触，因此，其设计级配指标及质量应高于基层，在公路路面施工中，一般也将级配碎石基层称为路基改善层。在路面层排水系统可靠的基础上，级配碎石基层广泛应用在不同环境条件下的不同通行工况道路上，尤其是在山区潮湿和多雨环境条件下，级配碎石基层的优势更加明显。级配碎石根据设计级配的差异被使用在路面的不同层中，层间位置主要取决于材料自身的特点、材料质量、地方气候条件、区域交通量等。通常情况下，在路面服役过程中，常见的施工工况有以下几种。

第一，在区域交通量较小或者车辆设计荷载较低的薄层沥青路面结构中，级配碎石基层基本实现了全覆盖。第二，在高轮压及重轴载工况条件下的沥青路面基层及底基层中，在级配碎石颗粒质量较高的情况下，可以用于路面基层摊铺，级配碎石质量较低的情况下，一般使用在底基层中。第三，很多设计方案中，将级配碎石基层摊铺在沥青路面层和水硬性处治层的中间位置，借助级配碎石基层的应力释放和缓冲作用防止出现反射裂缝，有助于加快路面结构内部的水分外排，预防应力冲刷引起的级配碎石离析病害。

2 路面用级配碎石基层施工技术分析

路面基层摊铺用级配碎石的拌合阶段是影响其后期施工质量和运营质量的重要阶段之一，必须做好拌合质量把控工作。级配碎石拌合过程中必须做好以下三个流程：第一，保证级配碎石级配设计的精准性，第二，路面基层级配碎石含水率指标及级配碎石拌合的均匀性。根据最新的《公路路面基层施工技术细则（JTGT F20-2015）》中的相关要求和强制性规定，路面基层用级配碎石为了保证原材料供给的连续性和质量可靠性，建议使用厂拌或者路拌两种拌合模式；其中，路拌技术适用于标段工程量较小，且对路面设计荷载和等级较低的项目，厂拌相较于路拌在拌合质量、拌合连续性和拌合精度上体现出更大的优势，在大型公路工程施工项目中，厂拌占据了较大比例，此外，采用厂拌技术对应的级配碎石层的平整度更高，有利于后续的摊铺及压实施工环节开展。

拌合过程中的含水率控制应通过以下流程实现，首先应结合施工项目现场的环境因素和气候条件，结合设计配合比要求，严格把控级配碎石的含水率指标。如果实际含水率大于设计含水率，容易引发级配碎石混合料反弹，造成混合料之间压实不可靠；如果实际含水率指标小于设计含水率指标，将严重影响级配碎石的施工和易性，导致混合料集料黏连严重，无法保证级配碎石层的平整度。在具体施工过程中，考虑到运输阶段的水分蒸发等因素，实际含水率指标应略大于设计含水率指标，且含水率指标设计还应兼顾摊铺机类型及型号。

级配碎石装运过程中，应使用专用的级配碎石运输车辆，单次装填容积不能超过装载总容积的2/3，相同路段内必须使用由远至近的运输及装卸次序，把控好施工现场最佳的卸料顺序，防止因运输扰动引起的级配碎石混合料离析。级配碎石装载过程中必须详细检查料斗内的平整性，装载应分层均匀转载，禁止局部堆积，防范级配碎石混合料离析，密封篷布应覆盖在装载车料斗顶部，防止在运输过程中造成的水分流失。

级配碎石层应做好横向接缝和纵向接缝的处治，摊铺机作业时，应先预留6m-8m 的欠压实区域，等与后一段碎石基层衔接后协同压实，必须控制好衔接位置附近的含水率指标，如果局部含水率不满足施工要求，应及时人工补水；建议使用摊铺有效宽度较大的摊铺机械以避免纵向接缝的出现，如果施工作业条件不允许，则使用两套摊铺机械协同作业。