李忠明

(百色市公路管理處，廣西 百色 533000)

0 引言

基于交通事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，以瀝青混凝土為面層的半剛性路面被廣泛地用于國內(nèi)二級(jí)及以上公路(含高速公路)，半剛性基層的一種重要形式是水泥穩(wěn)定碎石基層，由于其施工成本較低且可以獲得較好的路用性能，在道路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，本文主要圍繞水泥穩(wěn)定碎石基層施工展開具體分析。

1 廣西二級(jí)及以上高等級(jí)普通公路施工情況

近年來，廣西一直致力于全面構(gòu)建公路網(wǎng)絡(luò)，加快國省干線改造和農(nóng)村公路建設(shè)，根據(jù)廣西綜合交通運(yùn)輸發(fā)展“十三五”規(guī)劃，其公路通車?yán)锍讨饕l(fā)展指標(biāo)如表1所示。

表1 “十三五”時(shí)期廣西公路通車?yán)锍讨饕l(fā)展指標(biāo)表

根據(jù)表1可知，廣西二級(jí)及以上高等級(jí)普通公路里程2015年已達(dá)12 226 km，至2020年預(yù)計(jì)達(dá)到17 000 km，是廣西公路網(wǎng)絡(luò)的中堅(jiān)力量。本文以二級(jí)公路為研究對(duì)象，其是指設(shè)計(jì)速度在40～80 km/h(由于百色市位于云貴高原邊緣的崇山峻嶺中，山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路工程量大，配套資金投入不足，部分可行性研究報(bào)告的批復(fù)仍采用40 km/h)、雙向行駛且無中央分隔帶的雙車道公路，根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，其能適應(yīng)按各種車輛折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限年平均晝夜交通量為3 000～7 500輛。

根據(jù)二級(jí)公路實(shí)際建設(shè)情況可知，其多數(shù)采用半剛性基層瀝青路面，半剛性基層的強(qiáng)度、平整度、抗疲勞性能等均較好，尤其是水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)憑借著材料采集容易、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，本文即圍繞此展開具體論述。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層在二級(jí)公路施工中的應(yīng)用

2.1 水泥穩(wěn)定碎石基層組成結(jié)構(gòu)

水泥穩(wěn)定碎石是混合料，其原材料包括：水泥、集料、水等各材料組成。根據(jù)粗細(xì)集料粒徑的不同，會(huì)形成不同結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的路用性能也有所差異。從相關(guān)總結(jié)分析可知，水泥穩(wěn)定碎石材料結(jié)構(gòu)主要分為三種：骨架密實(shí)、骨架空隙、懸浮密實(shí)，具體如圖1所示。

(a)懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)；(b)骨架空隙結(jié)構(gòu)；(c)骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)圖1 水泥穩(wěn)定碎石混合料結(jié)構(gòu)圖

骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)兼有骨架空隙結(jié)構(gòu)和密實(shí)懸浮結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，無論是密實(shí)度、強(qiáng)度，還是穩(wěn)定性均表現(xiàn)較好，理論上在三種結(jié)構(gòu)中其路用性能最優(yōu)。

2.2 水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝

水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝分為路拌法、廠拌法兩種，但根據(jù)實(shí)際施工實(shí)驗(yàn)證明，廠拌法施工質(zhì)量易于保證，其施工流程為：拌合站設(shè)備、材料準(zhǔn)備→參數(shù)設(shè)定拌合→運(yùn)輸車接料→運(yùn)至現(xiàn)場→攤鋪機(jī)開始攤鋪→碾壓→養(yǎng)生。具體施工技術(shù)要點(diǎn)可歸納為：

(1)攤鋪準(zhǔn)備

在進(jìn)行攤鋪施工前，將作業(yè)面清除干凈，灑水濕潤；攤鋪前做好測(cè)量放樣工作，根據(jù)松鋪厚度、攤鋪機(jī)傳感器位置設(shè)置好導(dǎo)向控制線。

(2)混合料拌合、運(yùn)輸

在混合料拌合中，準(zhǔn)確計(jì)量，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案控制施工配合比，發(fā)現(xiàn)偏離應(yīng)立即調(diào)整；混合料拌合完成后存于料倉，不宜直接卸入到運(yùn)輸車輛內(nèi)；根據(jù)運(yùn)輸距離等合理確定運(yùn)輸車數(shù)量，以滿足攤鋪?zhàn)鳂I(yè)不間斷為原則，要求運(yùn)料車等攤鋪機(jī)，不能讓攤鋪機(jī)等料，裝料后運(yùn)輸車上要加蓋篷布，以減少水分散失。

(3)混合料攤鋪

混合料攤鋪必須連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中斷，要求拌合機(jī)生產(chǎn)能力與攤鋪機(jī)相適應(yīng)，不得出現(xiàn)停機(jī)待料的現(xiàn)象，攤鋪速度控制在1 m/min為宜；可采用2臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，要求2臺(tái)攤鋪機(jī)攤鋪速度、厚度、振動(dòng)頻率等均一致，確保接縫平整。

(4)混合料碾壓

碾壓遵循試鋪路段確定的程序與工藝進(jìn)行，緊跟攤鋪機(jī)碾壓，壓路機(jī)行駛速度第1～2遍控制在1.5～1.7 km/h，后續(xù)可控制在1.8～2.2 km/h；為保證路面平整度滿足要求，嚴(yán)禁壓路機(jī)在碾壓過程中調(diào)頭、急剎車。

(5)養(yǎng)生與交通管制

每一段碾壓完成后做好質(zhì)量檢查工作，封閉養(yǎng)生。灑水養(yǎng)生時(shí)，采用噴霧式噴頭，根據(jù)氣候確定灑水次數(shù)，保證水泥穩(wěn)定碎石基層表面濕潤。

3 實(shí)例探析

3.1 工程概況

本文以廣西百色市那坡縣至隆平至那桑公路工程為例，具體分析水泥穩(wěn)定碎石基層施工情況。那坡縣至隆平至那桑工程為山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路，根據(jù)目前廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳對(duì)廣西路網(wǎng)項(xiàng)目路面結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)意見并考慮路面的安全儲(chǔ)備要求，依據(jù)交通量及其狀況和公路等級(jí)對(duì)路面強(qiáng)度的要求及有關(guān)的公路設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合沿線地形、水文、地質(zhì)、氣候以及筑路材料的分布情況，遵循因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則，本項(xiàng)目決定采用瀝青混凝土路面，具體路面結(jié)構(gòu)如表2所示。

表2 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)表

3.2 水泥穩(wěn)定碎石基層材料

水泥穩(wěn)定碎石中集料級(jí)配采用《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006)表6.1.6-1的基層級(jí)配，壓碎值≤35%，壓實(shí)度≥98%，含水量不宜超過最佳含水量的1%。水泥穩(wěn)定碎石7 d浸水抗壓強(qiáng)度R7=3.5 MPa。其中碎石的級(jí)配范圍參見《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》(JTG-T-F20-2015)表4.5.4，如表3所示。

表3 水泥穩(wěn)定碎石混合料中碎石級(jí)配范圍表

3.3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工

3.3.1 混合料配合比

各公路用水泥穩(wěn)定類材科7 d齡期抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006)表6.1.5的規(guī)定，本路段的水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設(shè)計(jì)為：水泥劑量以水泥質(zhì)量占全部粗細(xì)土顆粒干質(zhì)量和的百分率表示，即水泥劑量=水的質(zhì)量/干土質(zhì)量，7 d齡期(6 d保溫保濕養(yǎng)生，1 d浸水)，抗壓強(qiáng)度≥3.0 MPa進(jìn)行設(shè)計(jì)。但在施工時(shí)，由于受自然條件的影響，施工前，施工單位應(yīng)根據(jù)自身的施工水平以及所選材料的情況，依據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求，對(duì)所用材科按強(qiáng)度要求重新試驗(yàn)以確定最終的施工配合比。

3.3.2 混合料拌合

采用集中廠拌法，并用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，為了確保水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量，采取分層施工方法，每層20 cm，拌合時(shí)配料要準(zhǔn)確，拌合要均勻，含水量宜略大于最佳含水量。

3.3.3 基層施工

(1)根據(jù)百色市氣溫、氣候情況，選擇在3～11月氣溫較高季節(jié)開展水泥穩(wěn)定碎石基層施工，要求最低氣溫>5 ℃，若是遭遇雨天應(yīng)停止施工。

(2)施工必須在經(jīng)試驗(yàn)確定的延遲時(shí)間內(nèi)完成，并應(yīng)通過施工工序的合理安排和作業(yè)段長度的合理劃分，有效控制整個(gè)施工時(shí)間，防止施工延時(shí)，確保工程質(zhì)量滿足要求。

(3)攤鋪要連續(xù)、平整，嚴(yán)禁出現(xiàn)粗細(xì)集料離析的情況，全面消除粗集料“窩料”；如因故中斷時(shí)間超過2 h，應(yīng)設(shè)置橫向接縫，攤鋪機(jī)應(yīng)駛離混合料未端。

(4)合理選擇碾壓時(shí)機(jī)，以混合料處于或略大于最佳含水量時(shí)為宜；要求壓路機(jī)不得在已完成或正在碾壓路段調(diào)頭、急剎，要求壓實(shí)度應(yīng)≥98%(重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn))；不得采用薄層貼補(bǔ)法找平。

(5)每段碾壓完成經(jīng)檢查合格后，立即養(yǎng)生。養(yǎng)生期≥7 d，封閉交通；若是不封閉交通，需限制重車通行，其他車輛車速≤30 km/h。

(6)完成養(yǎng)生后，將基層清掃干凈，鋪設(shè)下封層，以免基層出現(xiàn)干縮開裂問題，同時(shí)也可以起到保護(hù)基層的作用。

(7)其余未盡事宜，參照《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》(JTG-T-F20-2015)中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4 結(jié)語

我國公路多采用水泥穩(wěn)定碎石基層，其在強(qiáng)度、板體性、承載力、施工成本等方面均具有一定優(yōu)勢(shì)，值得推廣應(yīng)用。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，需根據(jù)公路實(shí)際情況合理選擇施工方法，做好試驗(yàn)路段的攤鋪碾壓工作，并合理確定各項(xiàng)施工參數(shù)，規(guī)范落實(shí)后續(xù)各路段施工，做好質(zhì)量檢查與養(yǎng)生，為后續(xù)面層攤鋪奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。