康軍亮

【摘 ?要】級(jí)配碎石基層是一種柔性路面結(jié)構(gòu)層，屬于無(wú)結(jié)合料材料，是由各占一定比例的粗、細(xì)碎石集料和石粉，與顆粒組成符合密實(shí)級(jí)配的混合料。其用作路面結(jié)構(gòu)基層，具有滲透性好、易施工、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)，也存在強(qiáng)度、剛度低的缺點(diǎn)，而且排水不好很容易喪失穩(wěn)定性，會(huì)造成路面變形及疲勞損壞。但是與半剛性基層相比，級(jí)配碎石用作“倒裝結(jié)構(gòu)”的復(fù)合式路面時(shí)，具有抗反射裂縫強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

【Abstract】Gradation gravel base is a kind of flexible pavement structure layer， which belongs to the non-binding material， is composed of coarse and fine gravel aggregate and stone powder， which each occupies a certain proportion， and the particles constitute a mixture in accordance with the dense gradation. It is used as pavement structural base， with good permeability， easy construction， strong adaptability. At the same time， it also has the shortcomings of low strength and stiffness， and poor drainage is easy to lose stability， will cause pavement deformation and fatigue damage. However， compared with the semi-rigid base， graded gravel has the advantage of strong anti-reflection crack when used as the composite pavement with "inverted structure".

【關(guān)鍵詞】級(jí)配碎石;提漿工藝;應(yīng)用

【Keywords】gradation gravel; pulping process; application

【中圖分類號(hào)】U445.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2020）02-0160-02

1 引言

安哥拉索約公路項(xiàng)目（K8+850～K104+909.65）位于ZAIRE省境內(nèi)，是當(dāng)前安哥拉境內(nèi)最高等級(jí)的高速公路。路面結(jié)構(gòu)層由上至下依次為：6cm瀝青混凝土磨耗層+粘層油 +6cm瀝青混凝土下面層+透層油+25cm級(jí)配碎石基層+30cm天然砂礫底基層。其中，級(jí)配碎石基層施工相比國(guó)內(nèi)施工技術(shù)增加了提漿工藝，以進(jìn)一步提高級(jí)配碎石壓實(shí)度，提高結(jié)構(gòu)層整體穩(wěn)定性和抗水損害能力。

2 級(jí)配碎石灑水提漿作用機(jī)理

王保江等的研究認(rèn)為，由典型路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析可知，級(jí)配碎石層的模量和瀝青面層的厚度對(duì)瀝青層底的拉應(yīng)力有著巨大的影響，減小瀝青層層底的拉應(yīng)力可以采取兩種途徑：一是增加瀝青面層的厚度;二是提高級(jí)配碎石層的彈性模量。當(dāng)級(jí)配碎石的模量較低（<400MPa）時(shí)，增加其模量與瀝青層厚度同時(shí)有效;當(dāng)級(jí)配碎石模量較高時(shí)，提高其模量與增加瀝青層厚相比更具有效性。通過(guò)一定措施降低級(jí)配中小于0.075mm的顆粒含量來(lái)提高透水性能和剛性，而提高以上性能的方法，就是采用灑水振動(dòng)碾壓提漿的施工工藝[1]。級(jí)配碎石表層經(jīng)固結(jié)養(yǎng)生后，采用專用清掃設(shè)備刷去多余浮漿，降低了小于0.075mm的顆粒含量，且在級(jí)配碎石表層形成更加穩(wěn)固的馬賽克效果，增加了表面粗糙度，加強(qiáng)了層間粘結(jié)效果。

依據(jù)長(zhǎng)安大學(xué)蔣應(yīng)軍的試驗(yàn)研究，當(dāng)壓實(shí)度為97%～99%時(shí)，試件壓實(shí)度每提高1%，級(jí)配碎石抗壓強(qiáng)度提高11.6%～43.7%，回彈模量提高17.1%～20.0%，建議實(shí)際施工時(shí)應(yīng)盡可能地提高壓實(shí)度，最好能達(dá)到99%以上，以保證級(jí)配碎石的強(qiáng)度[2]。通過(guò)灑水提漿工藝，使細(xì)料上浮，表面形成穩(wěn)固板結(jié)層，級(jí)配碎石基層壓實(shí)度普遍達(dá)到102%左右，提高了級(jí)配碎石基層的強(qiáng)度和整體性，有效地滿足了《技術(shù)條款》的施工要求。

3 級(jí)配碎石灑水提漿工藝

級(jí)配碎石灑水提漿工序如下：級(jí)配碎石攤鋪碾壓→自檢初驗(yàn)（合格）→灑水車灑水→單鋼輪壓路機(jī)緊跟振動(dòng)碾壓（小振2～3遍，至基層表面出漿為止）→單鋼輪壓路機(jī)或膠輪壓路機(jī)靜壓收面（1遍）→養(yǎng)生→檢測(cè)驗(yàn)收（合格）→表層浮漿清掃。

該項(xiàng)目級(jí)配碎石采用0～37.5mm級(jí)配碎石統(tǒng)料和0～4.75mm石粉，按10∶1比例（重量比）拌和均勻，并悶料不少于2天。級(jí)配碎石拌和、運(yùn)輸、施工過(guò)程中須嚴(yán)格做好級(jí)配、含水率、拌和均勻性控制，以保證后續(xù)提漿和透層油灑布效果。提前拌和好的級(jí)配碎石料堆，在正式裝料前重新檢查含水量，確定補(bǔ)水量，使級(jí)配碎石含水量比最佳含水量高0.5%～1.0%（根據(jù)氣溫、風(fēng)速、天氣情況確定），并對(duì)料堆表層局部離析部位進(jìn)行重新拌和均勻。

該項(xiàng)目通過(guò)前、后場(chǎng)取樣篩分結(jié)果顯示，級(jí)配控制較穩(wěn)定，裝料、運(yùn)輸及施工過(guò)程控制較好，未發(fā)生明顯離析現(xiàn)象。

級(jí)配碎石攤鋪和碾壓按照正常工序進(jìn)行施工，不得因?yàn)闉⑺釢{工藝減少碾壓遍數(shù)。攤鋪碾壓施工完畢應(yīng)進(jìn)行自檢，初檢合格方可進(jìn)行灑水提漿工序。級(jí)配碎石碾壓的初期平整度應(yīng)嚴(yán)格控制，其將直接影響提漿后的成品工作面平整度。

提漿工序應(yīng)在碾壓后立即進(jìn)行。采用灑水車在碾壓后的級(jí)配碎石表面適量灑水（見圖1），鋼輪壓路機(jī)（或單鋼輪+膠輪壓路機(jī)）緊隨其后進(jìn)行往返振動(dòng)碾壓，直到表面出漿為止（見圖2）。同時(shí)，也應(yīng)防止提漿“過(guò)振”“過(guò)壓”，在級(jí)配碎石表層形成過(guò)厚的粉細(xì)集料富余層，影響透層油灑布、滲透效果，一般控制提漿后壓實(shí)度不得大于105%。

級(jí)配碎石提漿工藝的推薦設(shè)備為：灑水車和單鋼輪壓路機(jī)。其中，灑水車要求能調(diào)整灑布寬度，且水量噴灑均勻，霧化良好。碾壓設(shè)備優(yōu)先選擇單鋼輪壓路機(jī)，也可采用膠輪壓路機(jī)輔助收面，實(shí)踐證明單鋼輪壓路機(jī)的振動(dòng)提漿效果優(yōu)于膠輪壓路機(jī)。

振動(dòng)壓路機(jī)須選擇合適的振頻與振幅，可根據(jù)碾壓試驗(yàn)選擇合理的振頻與振幅，一般采用高頻低幅振動(dòng)碾壓。灑水車灑水應(yīng)均勻且呈霧化狀，且噴灑寬度可調(diào)。灑水量控制堅(jiān)持多次、均勻的原則，以級(jí)配碎石表面無(wú)自由水流淌為宜。嚴(yán)禁局部水量灑布過(guò)大沖刷級(jí)配碎石表層形成沖溝。

級(jí)配碎石提漿施工完畢，須封閉交通，嚴(yán)禁任何車輛進(jìn)入，養(yǎng)生至表層固結(jié)，一般不少于24h。實(shí)踐證明，級(jí)配碎石施工過(guò)程中嚴(yán)格控制級(jí)配及粉細(xì)料含量，壓實(shí)時(shí)選擇合理的施工工序和機(jī)械組合，控制在最佳含水量±1%附近碾壓，在提漿養(yǎng)生結(jié)束及時(shí)進(jìn)行清掃作業(yè)和透層油灑布，通過(guò)實(shí)際取芯效果驗(yàn)證，亦可獲得較好的透層油滲透和層間粘結(jié)效果。

級(jí)配碎石施工完畢外觀質(zhì)量應(yīng)表面平整密實(shí)，無(wú)松散、彈簧現(xiàn)象，無(wú)壓路機(jī)碾壓輪跡和波浪擁包，表面連續(xù)離析不得超過(guò)10m，累計(jì)離析不得超過(guò)50m。

4 級(jí)配碎石灑水提漿工藝效果總結(jié)

工程實(shí)踐表明，級(jí)配碎石灑水提漿工藝具有以下優(yōu)勢(shì)：

①通過(guò)灑水提漿工藝，級(jí)配碎石基層壓實(shí)度普遍能達(dá)到102%左右，基層穩(wěn)定性、強(qiáng)度和抗水損壞性能大幅提高。

②通過(guò)灑水提漿工藝，可以修復(fù)級(jí)配碎石施工過(guò)程中局部小范圍離析點(diǎn)，提高基層均勻性。

③通過(guò)灑水提漿工藝，在高含水量的狀態(tài)下振動(dòng)碾壓使得級(jí)配碎石中的大顆粒結(jié)構(gòu)進(jìn)一步擠嵌形成密實(shí)骨架，小顆粒和浮漿上浮至表層，經(jīng)干燥養(yǎng)生后形成穩(wěn)固板結(jié)層，防止表層松散，提高基層結(jié)構(gòu)整體性。

同時(shí)，級(jí)配碎石灑水提漿工藝增加了施工工序和施工機(jī)械設(shè)備配置，在一定程度上延長(zhǎng)了施工控制工序，增加項(xiàng)目建設(shè)成本和施工工期，須提前做好施工計(jì)劃和施工組織。

級(jí)配碎石提漿工藝廣泛應(yīng)用于非洲公路施工領(lǐng)域，在安哥拉UIGE至MAQUELA DO ZOMBO公路、安哥拉口行一期、二期公路項(xiàng)目均有使用，經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期高熱及雨季長(zhǎng)時(shí)期集中降雨考驗(yàn)，體現(xiàn)出了優(yōu)良的抗反射裂縫、抗水損壞性能，取得了良好的路用效果，具有較好的工程效果和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。安哥拉索約公路項(xiàng)目右幅瀝青路面經(jīng)過(guò)1年多的通車使用，路用效果良好，未發(fā)現(xiàn)基層反射裂縫、早期水損害等明顯病害。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王保江.級(jí)配碎石灑水提漿施工工藝[J].科技與企業(yè)，2014（04）：199+201.

【2】蔣應(yīng)軍.級(jí)配碎石力學(xué)性能影響因素的試驗(yàn)研究[J].交通科學(xué)與工程，2010（01）：6-13.