天然砂砾在高速公路路面工程中的应用

（中交四航局第一工程有限公司，广东 广州 510310）

新疆乌尉公路为PPP项目，从兵团35团到若羌高速公路，位于新疆维吾尔自治区巴州境内塔克拉玛干沙漠东部。

该项目为双向四车道，设计时速为120km，线路路基包括整体式路基及分离式路基。分离式路基宽度13.25m，整体式路基宽度为27m。主线路面结构层总厚度68cm，路面底基层设计为20cm厚天然砂砾。具体路面结构如图1所示。

图1 主线路面结构图

一、天然砂砾试验检测

（一）常规检测

天然砂砾料源在兵团35团北山料场，在现场取样检测，检测结果符合设计及规范要求，如表1所示。除进行常规检测外还增加全盐分析试验，经检测北山料场的天然砂砾为非盐渍土，其含盐性质为亚硫酸盐。

（二）易溶盐检测

在塔里木河施工用水取水点取水样试验，检测结果如表2所示，符合设计及规范要求。

室内试验。在料场6个取样点取约200kg的天然砂砾充分搅拌均匀后，做天然砂砾的易溶盐含量及全盐分析试验，得出天然砂砾的含盐性质。在搅拌均匀的天然砂砾中称取15份每份重5kg的天然砂砾，分别加入施工用水。焖料2h后，烘干后得出实际含水率，每份烘干后的试样过筛后做易溶盐含量试验，得出天然砂砾加入不同含水率的易溶盐含量结果，如表3所示。

表1 天然砂砾最大干密度与最佳含水量试验结果统计表

表2 水质检测结果统计表

表3 天然砂砾加不同施工用水含盐量试验结果统计表

试验结果分析。根据试验结果可以得出，含盐量为0.324%天然砂砾填料，当施工时洒水量＞50%，填料由非盐渍土变为弱盐渍土。

二、施工方法

（一）下承层准备

下承层（基床）基面若出现车辙、松软、压实度不足等问题，应及时翻松，待重新碾压修整达到相关规范要求后，交验后方能进行底基层的施工。

底基层施工前清除下承层表面杂物，并按要求洒水处理，保持下承面处于湿润状态。

（二）施工放样

施工需应用到全站仪，以恢复中桩、边桩，按照每20m布设一桩，放出底基层摊铺两侧控制点，测量出每个控制点的高程，做好指示桩，并按照试验段得出的松铺系数计算出每个点的挂线高度。

在边线控制点处打入钢钎挂线桩，按照对应的高程给每个控制点挂好导线。用φ0.3mm钢丝绳作为导线，导线一端用钢钎斜向打入地面固定，另一端用紧线器张紧。张紧时控制好张拉力在800N～1000N之间，防止拉力过大断线或拉力不足造成导线下垂。

为确保底基层边缘压实度，填筑宽度两侧各加宽10cm。

（三）超粒径控制

根据检测结果，天然砂砾级配满足设计要求，但天然砂砾的开采和施工过程中难免会混入些许超粒径的颗粒，需采用人工挑除的方式控制超粒径。

（四）闷料和运料

为确保粒料含水率满足要求，同时考虑炎热天气水分的散失，天然砂砾装运前应按最佳含水率5.5%+2.5%=8%（运输过程中填料的失水量为2.5%）闷料。闷料场设在水稳站的备料场内。采用抽“田”字格的方式闷料，根据计算的取料数量，确定准备取料的面积和深度，取料时必须全断面开挖并拌和。

根据每天的施工方量，每个备料场设置两个闷料区。每个区域每天闷料3500m，闷料8h～12h后检测天然砂砾的含水量，满足施工要求后即可运至现场施工。

（五）摊铺

摊铺前下承层应适量洒水湿润，保证摊铺料的含水量。摊铺过程中，应用到两台摊铺机，采用联合摊铺方式作业。两台摊铺机烫平板的搭接宽度≥20cm，前后的距离控制在10m以内。

摊铺机熨平板用方木就位垫稳（烫平板底面的高度及横坡与设计松铺面重合）、自动找平传感器及布料螺旋传感器调节完毕后，由专人指挥料车倒车、卸料。运料车后车轮不得直接撞击摊铺机，运料车应在摊铺机料斗前10cm～30cm处停住，刹车起斗后松开刹车由摊铺机向前顶推前进。

摊铺机启动送料器待布料螺旋充满填料后按照3m/min的速度匀速连续摊铺，中途尽量减少停机次数，使摊铺过程平稳连续，减少横向施工缝。

摊铺前对松铺厚度检查，满足规范要求后方可开展后续摊铺工作。摊铺开始后试验员检测含水量，通常含水量应≥最佳含水量，否则就根据摊铺路段计算出补水量，补水量=长×宽×摊铺厚度×（天然砂砾最佳含水量-实测含水量），并通知技术人员补水。补水作业采用洒水车喷雾状的模式，严禁用水枪直接对着已摊铺的填料洒水。

在起步后3m～5m内，不断使用靠尺校正高程，使其在5m后的摊铺符合设计要求的高程及宽度。摊铺机起步后，现场作业人员及时用3米长铝合金尺检查松铺面的宽度及横坡，发现偏差及时调整，摊铺正常后按10m检查一次，以此控制摊铺宽度和横坡。

施工人员及时挑除超粒径填料，并在摊铺机料斗内取料填补坑洞，严禁在已摊铺地段取料。摊铺的天然砂砾未压实前，施工人员不得随意踩踏，车辆不得通行。摊铺时需看护导线和高度传感器，避免传感器碰撞钢钎导致底基层面平整度不佳。

（六）碾压

天然砂砾摊铺后立即或在补水后待填料表面无明显水渍后，用两台22t压路机静压一遍，正线一次摊铺，碾压长度控制在50m～60m范围内，匝道控制在80m～100m范围内。

第1遍速度应控制在1.5km/h，确保碾压过程不出现“波浪”，不出现“弹簧”，松散、起皮现象。当压实度满足要求后，再静压一遍收面。

在不设超高的平曲线或直线段，碾压方向可以从两侧路肩向路中心碾压；在设超高的平曲线段，则是由内侧向外侧碾压。碾压时，轮迹应重叠1／3轮宽；最后用胶轮压路机光面，直到表面无明显轮迹后便停止施工。压路机的碾压速度，前两遍以1.5km／h～1.7km／h为宜，后面的按2.0km／h～2.5km／h行进。底基层两侧边缘应各超宽10cm并多压1遍～2遍。

压路机上碾压过程中或者是在己完成的路段上，不允许突然急刹车或调头，来回交替碾压时两次停留点的间距应＞10m，并远离压实线3m以外。在碾压过程中配备足够的作业人员，处理局部臃包或边角部位，并用3米直尺逐尺测量，确保平整度。

检测合格的底基层必须封闭管理，在水稳层施工前严禁车辆通行，防止车辆碾压破坏底基层表面结构，造成底基层表面松散。