龔 義 海

(河南省公路工程局集團有限公司，河南 鄭州 450000)

·道路·鐵路·

公路大修工程級配碎石基層的施工技術

龔 義 海

(河南省公路工程局集團有限公司，河南 鄭州 450000)

簡要介紹了級配碎石基層的特點及其抗裂機理，并依托具體工程實例，對公路大修工程中級配碎石基層的施工技術進行了論述，主要包括級配碎石材料選擇與配比設計、碎石混合料拌和、攤鋪、碾壓技術，有利于提高路面結(jié)構(gòu)的使用壽命。

公路大修，級配碎石基層，施工技術

1 級配碎石基層的特點及其抗裂機理

1.1 級配碎石基層的主要特點

相關研究結(jié)果表明，在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)中，基層的開裂是不可避免的一個問題，一旦基層出現(xiàn)開裂，還會引起面層反射裂縫，針對該情況，工程技術人員在路面設計的過程中，采取了諸多技術措施，如改性瀝青技術、面層加厚、瀝青混凝土加強筋等等，雖然上述措施的應用緩解了基層的開裂問題，但從工程實踐效果上看并不是非常理想，而且各類措施的應用還導致了工程造價增大。故此，探尋一種經(jīng)濟、有效的解決方法顯得尤為重要。在這一背景下，級配碎石基層被提出，經(jīng)過大量的實踐驗證，在半剛性基層與瀝青面層中加入級配碎石層，可以有效地解決路面反射裂縫的問題，而且這種方法不但經(jīng)濟、有效，同時，效果也非常明顯。

大體上可將級配碎石基層的特點歸納為以下幾個方面：

1)由于級配碎石層全部都是由一定粒徑的碎石材料構(gòu)成，碎石之間存在著較大的空隙，這使得碎石層成為路面的主要排水途徑，進一步提升了路面的排水性能，大幅度降低了水對路面的危害程度。

2)級配碎石層一般都是鋪設在瀝青面層與半剛性基層之間，可將視作為一個過渡層，在整個結(jié)構(gòu)當中該層處于三向受壓的狀態(tài)，它不會傳遞拉應力和拉應變，但卻能夠充分吸收下層裂縫釋放出來的應變能，由此便可以達到有效抑制裂縫的目的。

3)級配碎石層還具備十分顯著的隔離作用，可以極大程度地改善半剛性基層的溫濕度，降低了溫濕度變化對半剛性基層的影響，進一步減輕了半剛性基層的干縮和溫縮。

1.2 級配碎石層的抗裂機理

就裂縫而言，級配碎石對其具有一定的自愈性，當反射裂縫出現(xiàn)時，級配碎石當中的骨料會在外界荷載的作用下重新調(diào)整位置，并且應力也會隨之重新分布，這不但能夠有效抑制裂縫的發(fā)展，而且還能使已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫獲得彌合。不僅如此，級配碎石本身還具備一定的孔隙率，它們的存在可將滲入到面層當中的水排出，從而避免了水對基層的破壞。

2 公路大修工程級配碎石基層的施工技術要點

為了便于本文研究，下面依托工程實例，對公路大修中級配碎石的施工技術進行論述。某公路于2005年建成并正式投入使用，隨著近10年來交通量的不斷增大，使得該公路的路面狀態(tài)受到了十分嚴重的損壞，部分路段的路面上出現(xiàn)了面積較大的裂縫和沉陷等病害，路面的平整度變得越來越差，已經(jīng)影響到了路面行車安全。經(jīng)過研究后，決定選用級配碎石基層對該公路進行大修處理，下面重點對級配碎石基層的施工技術要點進行分析。

2.1 級配碎石的材料選擇與配合比設計

1)選材。所選的級配碎石不但要堅硬、潔凈，而且還要具備一定的強度和良好的顆粒形狀；碎石當中不得存在粘土塊或是植物，若是塑性指數(shù)偏大，必須確保其與0.5 mm以下細土含量的乘積小于100；必須采用多級備料，即不小于三級；不同粒徑級別的材料應當分開堆放，各個料堆之間需要設置間隔，4.75 mm以下的集料需要采取相應的防雨措施。

2)配合比設計。在本工程的試驗路段上，按照原材料的情況，采用了三級備料，即0 mm～4.75 mm,4.75 mm～13.2 mm,13.2 mm～26.5 mm，碎石選用的是石灰?guī)r碎石。在拌和場的料堆當中，選取出具有代表性的碎石材料，其篩分與合成級配如表1所示，生產(chǎn)配合比結(jié)果如表2所示。

表1 篩分與合成級配結(jié)果

表2 生產(chǎn)配合比結(jié)果

2.2 碎石混合料拌和

為了確保施工中的級配碎石基層具備足夠的強度，必須保證混合料均勻且級配良好。由于級配碎石中并不摻結(jié)合料，故此其強度完全是通過骨料之間的嵌鎖效應形成的，這就要求在混合料拌和的過程中，要對級配和含水量進行嚴格控制。拌和技術要點如下：

1)可先對4.75 mm的集料在拌和前一晚進行灑水燜料，時間可控制在12 h左右；4.75 mm以下的集料應當保持干燥。

2)依據(jù)集料的密度和施工配合比，將拌和機的速度調(diào)整至最佳值，同時應當對集料的摻配比例進行嚴格控制。為防止串料的情況發(fā)生，可在料倉上口加裝隔板，鏟料時要保證均勻，避免級配不穩(wěn)定。

3)為確保級配碎石能夠在接近最佳含水量的情況下碾壓，拌和時的含水量應當高于最佳含水量。經(jīng)過相關試驗得出陰天拌和時的含水量應當高出最佳含水量0.5%～1.0%，晴天則應當高出1.0%～2.0%。

2.3 攤鋪

級配碎石基層的攤鋪技術要點如下：

1)攤鋪機可以選擇自動找平方式，并以兩側(cè)鋼絲繩引導的方式對平整度及攤鋪厚度進行控制。由于攤鋪的過程中，傳感器容易從鋼絲繩上滑落，所以需要安排專人對傳感器進行跟蹤檢查。

2)在本工程中，攤鋪速度可控制在1.0 m/min～1.5 m/min左右，這樣能夠與拌和機的產(chǎn)能相匹配，基本不需要停機待料，有助于減少橫向裂縫的產(chǎn)生。

3)攤鋪的過程中，應當注意對混合料的離析情況進行控制，可設置專人隨時清除集料的離析現(xiàn)象。

2.4 碾壓

壓實是級配碎石基層施工中最為重要的環(huán)節(jié)之一，壓實質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系到基層的整體質(zhì)量。為此，必須對該環(huán)節(jié)予以足夠的重視。碾壓的施工技術要點如下：

1)在碾壓的過程中，若是混合料中的含水量偏低，可能會導致無法壓實，此時需要按照現(xiàn)場實際情況，對混合料進行灑水潤濕，提高其含水量。

2)碾壓時，壓路機后輪應當重疊50%輪寬，同時還應超過兩段的接縫處，通常以后輪壓完路面的全寬為一遍。需要特別注意的是，壓路機的速度不可太快，否則會影響壓實效果，嚴重時甚至會出現(xiàn)推移的現(xiàn)象。在第一遍和第二遍碾壓時，壓路機的速度可控制在1.5 km/h～1.7 km/h，之后可加快到2.0 km/h～2.5 km/h。此外，壓路機不得在已經(jīng)壓完或是正在碾壓的路段上調(diào)頭或是急停。

3)碾壓完畢后，需要做好接縫處理工作，常用的方法是將頭一天完成的接縫處混合料預留出1 m左右不進行碾壓，在次日先進行灑水使其達到最佳含水量后，再與新攤鋪的混合料一并碾壓成型。

3 結(jié)語

在對公路進行大修時，尤其路面存在嚴重裂縫的公路，可選用級配碎石基層，它的加入可以有效防止裂縫的產(chǎn)生，有助于提高路面結(jié)構(gòu)的使用壽命。在應用級配碎石基層時，必須了解并掌握施工技術要點，這樣才能對施工質(zhì)量進行有效控制，從而使其在公路大修中的作用得以充分發(fā)揮。

[1] 沈金安，李福普，陳北雄.高速公路瀝青路面早期損害分析與防治對策[J].路面機械與施工技術，2012(2)：67-68.

[2] 何成勇.云南高海拔地區(qū)級配碎石基層材料組成及性能研究[D].重慶：重慶交通大學，2011.

[3] 楊 斌，陳拴發(fā).級配碎石裂縫緩解層防裂機理及足尺疲勞試驗[J].公路交通科技，2010(8)：91-92.

[4] 馬 骉,王秉綱.基于抗變形能力的級配碎石組成設計方法[J].長安大學學報，2013(9)：111-115.

[5] 何兆益.黃 衛(wèi).不同成型條件下級配碎石力學特性研究[J].東南大學學報，2012(10)：111-114.

The construction technology of highway overhaul engineering unbound graded base

Gong Yihai

(HenanHighwayEngineeringBureauGroupLimitedCompany,Zhengzhou450000,China)

This paper briefly introduces the characteristics and its crack resistance mechanism of unbound graded base, based on specific engineering examples, discussed the construction technology of highway overhaul engineering unbound graded base, including unbound graded material selection and mixture ratio design, gravel mixture mixing, paving, rolling technology, helpful to improve the service life of pavement structure.

highway maintenance, unbound graded base, construction technology

2015-01-18

龔義海(1972- )，男，高級工程師

1009-6825(2015)09-0130-03

U416.214

A