劉新征

湖南省益陽(yáng)公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南長(zhǎng)沙 410000

半剛性基層在我國(guó)的公路路面結(jié)構(gòu)體系中的應(yīng)用尤為廣泛，與其它剛性基層相比，半剛性基層在荷載穩(wěn)定性、承載裕度及抗變形剛度方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，同等攤鋪里程條件下的造價(jià)更加低廉，工程性價(jià)比較高[1]。受壓實(shí)機(jī)械限制，以往的半剛性基層結(jié)構(gòu)采用分層攤鋪技術(shù)，不同層厚度一般不超過200mm，分層攤鋪?zhàn)畲蟮膯栴}就是會(huì)伴隨出現(xiàn)攤鋪拼接縫，進(jìn)而影響半剛性基層的整體性；隨著工程機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，超厚半剛性基層技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，使用超厚半剛性基層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分層基層，能夠徹底解決因基層分層帶來(lái)的整體性和承載性不足的問題。與基層分層施工技術(shù)相比，超厚半剛性基層必須做好攤鋪及壓實(shí)的施工控制，以避免出現(xiàn)集料離析及壓實(shí)度不足等問題，本文特以某新建高速公路路面工程施工項(xiàng)目為例，就超厚半剛性基層的施工技術(shù)進(jìn)行具體分析，并對(duì)工后效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。見圖1為水穩(wěn)半剛性基層橫斷面示意圖：

1 原材料

1.1 集料

本文依據(jù)最新的《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)范》中的相關(guān)要求，對(duì)施工項(xiàng)目周邊的原材料廠商進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，最終選定了某家碎石廠作為本項(xiàng)目的石料采購(gòu)方，經(jīng)項(xiàng)目試驗(yàn)室試驗(yàn)鑒定后，所選用的石灰?guī)r碎石材料表面清潔、干燥，硬度較高，泥沙和片狀碎石含量較低，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足試驗(yàn)規(guī)范相關(guān)要求[2-3]。

1.2 水泥

水穩(wěn)碎石混合料用水泥材料的初凝時(shí)間應(yīng)超過3h，終凝時(shí)間應(yīng)介于6h-10h之間，應(yīng)注意的是，不能使用早強(qiáng)水泥、快干水泥及指標(biāo)不合格的水泥拌和超厚水穩(wěn)碎石基層混合料。本項(xiàng)目特選用強(qiáng)度標(biāo)號(hào)為32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)可知，本項(xiàng)目中所選用的水泥材料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

1.3 水穩(wěn)基層配合比設(shè)計(jì)

（1）不斷優(yōu)化水穩(wěn)碎石基層混合料的配合比指標(biāo)，確保其級(jí)配、壓實(shí)度等指標(biāo)滿足工程要求，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混合料配合比進(jìn)行多次優(yōu)化后，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；

（2）經(jīng)優(yōu)化并最終確定的配合比方案中，水泥材料的最佳使用量為4%，最佳含水率指標(biāo)為4.6%，水泥穩(wěn)定碎石基層材料合成級(jí)配指標(biāo)詳見表1所示：

2 工程實(shí)踐

本高速公路路面基層設(shè)計(jì)厚度為340mm，基層結(jié)構(gòu)為水穩(wěn)碎石材料，為了保證基層的攤鋪及壓實(shí)施工質(zhì)量，應(yīng)調(diào)配足夠數(shù)量的超厚水穩(wěn)碎石基層攤鋪和壓實(shí)機(jī)械，全標(biāo)段內(nèi)采取超厚一次攤鋪?zhàn)鳂I(yè)模式。

圖1 路面工程水穩(wěn)斷面圖

表1 水泥穩(wěn)定碎石基層合成級(jí)配

2.1 施工工藝要點(diǎn)

2.1.1 施工準(zhǔn)備

（1）攤鋪及壓實(shí)施工前應(yīng)徹底檢查施工機(jī)械的各項(xiàng)性能情況，確保全部機(jī)械均處于最佳工作狀態(tài)。

（2）提前處治下承層，保證下承層的壓實(shí)度滿足施工要求；

（3）基層攤鋪前應(yīng)在下承層表面適當(dāng)灑水保濕，以提高基層與下承層之間的貼附性。

2.1.2 水泥穩(wěn)定碎石混合料拌制

（1）提前調(diào)試水穩(wěn)碎石混合料拌和機(jī)械，保證混合料的均一性滿足施工要求。

表2 混合料級(jí)配

（2）混合料拌和采用拌合站集中拌和的方式，且原材料添加量應(yīng)嚴(yán)格按照配合比參數(shù)確定。

（3）不同原材料料斗之間應(yīng)增加分隔擋板，以避免原材料混淆，影響配合比精度。

2.1.3 混合料運(yùn)輸

（1）根據(jù)施工項(xiàng)目的水穩(wěn)碎石混合料用量和拌合站的生產(chǎn)能力，科學(xué)統(tǒng)籌運(yùn)輸車輛及運(yùn)輸方案，保證超厚水穩(wěn)碎石混合料攤鋪的連續(xù)性和可靠性。

（2）運(yùn)輸車輛采用“品”字形裝料法，盡量縮短運(yùn)輸距離，最大程度避免混合料離析；此外，混合料表面應(yīng)覆蓋篷布，以控制混合料中水分蒸發(fā)速率。

2.1.4 攤鋪

（1）運(yùn)輸車輛與混合料攤鋪機(jī)械間距應(yīng)控制在100mm-300mm之間，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)委派專人指揮運(yùn)輸車輛和攤鋪機(jī)械，保證二者協(xié)調(diào)行進(jìn)。

（2）混合料應(yīng)使用螺旋布料器撒布，且標(biāo)段內(nèi)的攤鋪應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，禁止中途停機(jī)。

（3）機(jī)械攤鋪后應(yīng)委派專人對(duì)局部缺陷位置進(jìn)行人工修整。

2.1.5 碾壓

（1）初壓實(shí)階段采用鋼輪壓實(shí)機(jī)械，壓實(shí)工況為靜壓實(shí)，壓實(shí)機(jī)械行進(jìn)速率應(yīng)介于1.5km/h-1.7km/h之間。

（2）復(fù)壓實(shí)仍采用鋼輪壓實(shí)機(jī)械，壓實(shí)機(jī)械噸位為36t級(jí)，壓實(shí)工況為動(dòng)壓實(shí)，先小頻率振動(dòng)壓實(shí)1次，再高頻率振動(dòng)壓實(shí)2次，最后用同噸位膠輪壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)收面。

（3）終壓實(shí)應(yīng)采用鋼輪壓實(shí)機(jī)械，壓實(shí)工況為靜壓實(shí)，終壓實(shí)行進(jìn)速率應(yīng)控制在1.5km/h-2.Okm/h之間。

（4）不同壓實(shí)環(huán)節(jié)的輪跡重疊寬度不能小于單輪寬度的1/3，壓實(shí)完工后，應(yīng)保證基層表面平整、無(wú)明顯凹凸起伏[4]。

2.1.6 橫縫布置

（1）基層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中，應(yīng)保證連續(xù)，嚴(yán)禁中途停機(jī)，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故必須停機(jī)且停機(jī)時(shí)間超過2h時(shí)，應(yīng)增設(shè)橫向施工縫。

（2）除了非正常停機(jī)外，正常施工標(biāo)段結(jié)束后也應(yīng)布置施工縫，且施工縫應(yīng)與車輛行駛方向保持正交。

2.1.7 養(yǎng)護(hù)

（1）壓實(shí)完畢后的水穩(wěn)碎石基層應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，指標(biāo)合格后，應(yīng)及時(shí)覆膜灑水養(yǎng)生。

（2）為了保證水穩(wěn)碎石基層的養(yǎng)護(hù)效果，覆膜灑水養(yǎng)生時(shí)間不能少于7天。

（3）基層養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)封閉交通，尤其應(yīng)管控好各種履帶型機(jī)械，原則上禁止任何車輛行駛，以避免因車輛荷載作用引發(fā)基層開裂病害。

2.2 質(zhì)量檢測(cè)

2.2.1 級(jí)配檢測(cè)

（1）水穩(wěn)碎石基層施工階段，混合料級(jí)配檢測(cè)應(yīng)在攤鋪后壓實(shí)前開展，見表2為混合料級(jí)配檢測(cè)結(jié)果：

（2）分析上表2試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在混合料攤鋪階段未出現(xiàn)明顯的離析病害，但實(shí)際級(jí)配指標(biāo)與設(shè)計(jì)指標(biāo)存在偏差，但偏差處于規(guī)范要求的限度內(nèi)[5]。

2.2.2 壓實(shí)度、含水量與水泥劑量

（1）結(jié)合最新的《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容，擬采用灌砂法和滴定法對(duì)超厚水穩(wěn)碎石基層開展壓實(shí)度指標(biāo)檢測(cè)。

（2）檢測(cè)不同層位所選測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)度、含水率及水泥含量等指標(biāo)，檢測(cè)結(jié)果詳見下表3：

表3 壓實(shí)度與含水量檢測(cè)結(jié)果

（3）分析上表檢測(cè)數(shù)據(jù)可知，不同層位檢測(cè)點(diǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，且同一測(cè)點(diǎn)不同層位對(duì)應(yīng)的實(shí)際含水率指標(biāo)與最佳指標(biāo)之間的偏差處于±0.5%區(qū)間內(nèi)，水泥含量比設(shè)計(jì)要求高1%，壓實(shí)度均大于96%的規(guī)范限定值[6]。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以實(shí)際工程案例為背景，針對(duì)超厚水穩(wěn)碎石基層的施工工藝展開詳細(xì)分析，并總結(jié)了超厚半剛性基層的應(yīng)用成效[7-8]。試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：超厚水穩(wěn)碎石基層的各項(xiàng)性能指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；一次性攤鋪技術(shù)代替了傳統(tǒng)的分層攤鋪，使施工效率得到了極大提升，施工質(zhì)量可靠度更高，基層結(jié)構(gòu)的整體性和荷載穩(wěn)定性得到明顯優(yōu)化。