蔡光艷高海軍景宏君

（1 陜西省延安公路管理局；2 陜西省咸陽市交通運輸局）

填隙碎石基層在干線公路改建工程中的應(yīng)用研究

蔡光艷1高海軍1景宏君2

（1 陜西省延安公路管理局；2 陜西省咸陽市交通運輸局）

在高等級公路路面改建工程中，不同類型路面病害一直困擾著公路建設(shè)者。文章針對陜西延安某干線公路改建工程中所遇到層間滲水嚴(yán)重病害現(xiàn)象，采用填隙碎石基層進行處理。實踐證明，通車兩年多來，其路用性能優(yōu)良，各項指標(biāo)都符合規(guī)范要求， 在該大修工程中應(yīng)用是可行的，可作進一步的推廣應(yīng)用。

道路工程；填隙碎石；基層；改建工程；應(yīng)用研究

1 工程概況

本項目位于陜西延安某干線公路改建段，其地形較為復(fù)雜，其左臨無定河，右傍石質(zhì)山脈，山脈為沉積巖系，風(fēng)化不太明顯，層間滲水較為嚴(yán)重。改建前，此路段一到冬季凍冰即漫及公路，嚴(yán)重影響著車輛的正常通行。

我單位于2010年4月組織施工該段路面工程。為了避免滲水浸入路面結(jié)構(gòu)層，針對具體地質(zhì)病害情況，項目經(jīng)理部提出采用填隙碎石作為該路段的底基層，基層采用碎石含量較大的碎石灰土層等一系列具體方案進行整治，并報經(jīng)總監(jiān)辦和業(yè)主批準(zhǔn)后，于2010年6月底

順利完工。通車兩年多來，其路用性能優(yōu)良，

各項指標(biāo)都符合規(guī)范要求。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

填隙碎石是用單一尺寸的粗粒碎石作為主骨料，并用石屑或粗沙填滿碎石間的空隙，形成嵌擠作用，以增加該層密實度和穩(wěn)定性。其力學(xué)性質(zhì)優(yōu)于級配礫石，接近于級配碎石，適宜于在石料豐富的地區(qū)應(yīng)用。

該路段路基為填石路基，已于2009年10月完工。經(jīng)過半年多的行車碾壓和自然沉陷，其路用性能已完全滿足路面工程的各項施工要求。填隙碎石層作為底基層，采用最大粒徑為80mm的碎石粗骨料，層厚為12cm；基層采用25cm厚、含碎石量為80%的碎石灰土層和20cm厚、含碎石量為60%的碎石灰土層兩層；面層采用4cm厚中粒式瀝青混合料層和3cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土上封層。由于該地區(qū)石料較為豐富，且能滿足基層所需石料的規(guī)范要求，故在原材料用量方面能完全滿足施工需求。

3 施工技術(shù)

材料組成見表1、表2。

表1 填隙碎石層粗骨料的顆粒組成

表2 填隙料的顆粒組成

施工中要求：填隙粗骨料集料壓碎值≤30%，該層壓實度≥93%，基層25cm厚含碎石量為80%的碎石灰土層其壓實度≥95%，20cm厚含碎石量為60%的碎石灰土層其壓實度≥97%。

填隙碎石層厚12cm，最大粒徑≤8cm，填隙料采用石屑和最大粒徑<10mm的粗沙，且其中的針片狀顆粒含量不大于15%，石料抗壓模量E值介于200～280Mpa。

填隙碎石作為底基層，其壓實度、平整度、層厚等在實際施工過程中很難控制。因此，具有填隙碎石層路面結(jié)構(gòu)的道路，提高該層施工工藝質(zhì)量是該項工程能否達到高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的關(guān)鍵。該路段在實際施工中注意考慮了一下幾點：

3.1 填隙碎石的壓實特性。填隙碎石不同于普通的灰土層和碎石灰土層，其為主骨料和填隙料在一定壓力作用下克服粒料間的摩擦阻力，不同粒徑的顆粒相互嵌擠、重新排列，使孔隙率盡量減小、密度增大的受力過程。判斷填隙碎石層是否達到規(guī)定的壓實度，也即檢驗粒料之間是否相互嵌擠、是否達到緊密的程度。因此，嚴(yán)格、精確地測定填隙碎石層的壓實度，是控制該層質(zhì)量的關(guān)鍵。

3.2 壓實機具的選擇。根據(jù)該層的壓實受力特性，施工時宜采用重型振動壓路機或重夯進行壓實。振動壓路機碾壓時能產(chǎn)生振動力，可使粒料產(chǎn)生振動及瞬時移位，使粒料能緊密咬合，從而達到設(shè)計要求。而靜載光輪壓路機很難達到這種效果。根據(jù)實際情況及試驗路段的經(jīng)驗，施工中采用自行式膠輪振動壓路機（YZ-14）進行壓實，對于部分邊角地段壓路機壓實不到的地方，采用重夯配合壓實。

3.3 路槽的質(zhì)量要求。由于該路段屬于沿溪公路，又路基為填石路基，故對路槽的質(zhì)量要求也較高。施工前先大致整平原路基，然后在路槽上填筑了30cm厚的CBR值≥6.0%的土，并嚴(yán)格按施工規(guī)范對路槽進行碾壓、整平。

3.4 試驗路段的鋪設(shè)。填隙碎石層開工前曾鋪筑了200m長的試驗路段，以確定必要的技術(shù)參數(shù)。材料用量及壓實變數(shù)見表3、表4。試驗確定虛鋪系數(shù)為1.31（平地機攤鋪）。

3.5 施工工藝流程。一項工程其施工工藝流程是否合理，關(guān)系到該項工程能否如期完成、其質(zhì)量能否達到規(guī)范要求。因此，其在公路工程中起著很重要的作用。該路段采用了如下流程：

3.5.1 按規(guī)范要求整好路槽。

3.5.2 進行施工放樣。為了控制好工程質(zhì)量，該路段采用全站儀精確施放中線、邊線，確定出材料松鋪邊線，并以白灰劃線。

3.5.3 運輸粗骨料，并按每平方米碎石用量劃格，然后進行碎石料的攤鋪（平地機攤鋪，不足處人工配合）。

3.5.4 對粗骨料進行初壓，用壓路機靜壓一遍。

3.5.5 在碎石層上撒布石屑和粗沙。嚴(yán)格控制石屑和粗沙用量，并對其均勻撒布。

3.5.6 對碎石層進行振動壓實。用振動壓路機帶振動碾壓兩遍。

3.5.7 局部補撒石屑和粗沙。對局部孔隙較大處進行石屑和粗沙的補撒，并用掃帚將其掃勻。

3.5.8 振動壓實。對補撒后的碎石層進行振動壓實兩遍。

3.5.9 壓實度的檢測。采用灌沙法或水袋法。由于檢測該層壓實度難度較大，因此施工中大多數(shù)采用水袋法，并嚴(yán)格、精確量測取芯孔洞。

3.5.10 當(dāng)壓實度≥93%時，即對該層表面灑少量水，并靜壓一遍，結(jié)束該項工序；反之補壓，直至符合規(guī)范要求為止。

另外，該路段邊坡層間滲水較為嚴(yán)重，故在路面工程開工前先修筑了臨時排水溝，以利于工程正常進行。

4 結(jié)論

填隙碎石施工工序較為復(fù)雜，施工時要求各項工序應(yīng)緊密協(xié)調(diào)、嚴(yán)格細(xì)致。通車兩年多來，在折合年均晝夜交通量達6000輛的情況下（數(shù)據(jù)截至2012年6月），路況仍保持完好，路面各層無浸水現(xiàn)象，各項技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求（2012年6月業(yè)主組織有關(guān)技術(shù)人員對該路段進行各項指標(biāo)的檢驗）。實踐證明了該路面結(jié)構(gòu)在此種特殊環(huán)境下的合理性和可行性（這與每層嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制也密不可分），可在該類型地區(qū)公路新建改建或大中修工程中推廣使用。

表3 材料用量

表4 壓實遍數(shù)