燕芳祥，王英慧

（北京中港路通工程管理有限公司，北京 100162）

1 工程概況

本標(biāo)段起點(diǎn)為巴里坤航空小鎮(zhèn)北側(cè)，終點(diǎn)位于駱駝井子金礦（預(yù)查區(qū)）北側(cè)，路線全長67.912 km。巴里坤縣屬大陸性干旱氣候區(qū)，暖季涼爽、冷季嚴(yán)寒，無霜期短，降雨量偏少，蒸發(fā)量大，日氣溫變化大，年平均氣溫2.7 ℃，極端最低氣溫零下43.4 ℃，極端最高氣溫35 ℃，無霜期年平均116 d，年降雨量230.5 mm，年最大降雨量為342.5 mm，年蒸發(fā)量為1 622 mm。全年盛行西風(fēng)，最大風(fēng)速為27.8 m/s，大風(fēng)天氣主要出現(xiàn)在每年的3 月—5 月。內(nèi)側(cè)臨巴里坤湖，是典型的封閉內(nèi)陸鹽湖，所處地貌單元多屬山前沖洪積扇、沖洪積傾斜平原中上部，地形基本平坦，土層主要為粗粒土(天然礫石)，設(shè)計(jì)勘測文件說明部分層位含5 cm～20 cm 弱鹽漬土夾層（硫酸鹽漬土）。基層設(shè)計(jì)為36（38）cm 水泥穩(wěn)定砂礫基層（5.0%～5.5%）。沿線河流較少，所用水源共設(shè)置2處水料場，一處料場位于鹽湖化工工業(yè)園區(qū)內(nèi)。

2 鹽漬土地區(qū)對公路路面造成的危害

本項(xiàng)目病害：2019 年8 月份基層攤鋪完成，9月中旬進(jìn)行AC-25C 7 cm 瀝青下面層攤鋪，2020年3 月底復(fù)工現(xiàn)場檢查K74+000～K76+000 段5 處瀝青下面層經(jīng)開挖后查看橫斷面表面呈白色粉狀物（見圖1），瀝青下面層全斷面隆起（見圖2），初步判定為鹽脹。

圖1 基層橫斷面表面鹽分集聚

圖2 路面斷面隆起

初步分析有3 個(gè)原因：①鹽脹：瀝青面層表面隆起，基層松散，原材料含有易溶鹽、造成表面泛結(jié)晶體屬于鹽脹現(xiàn)象。鹽脹的產(chǎn)生主要是天然礫石原材料中含有硫酸鹽在低溫下溶解度下降吸水結(jié)晶形成，致使體積增大，使結(jié)構(gòu)層膨脹[1]。②次生鹽漬化：結(jié)構(gòu)層由于不合理的人為措施而引起結(jié)構(gòu)層鹽漬化的過程?；鶎釉牧系[石質(zhì)量把控不嚴(yán)含局部攤鋪部位原材料含泥量過大，生產(chǎn)配合比控制不嚴(yán)，養(yǎng)生不及時(shí)造成裂縫出現(xiàn)。中央分隔帶及土路肩回填料質(zhì)量控制不嚴(yán),硫酸鹽含量超標(biāo)（見圖3），路面臨時(shí)排水不完善，造成因雨水通過面層及中央分隔帶順基層裂縫滲入形成次生鹽漬化（見圖4），造成路面隆起損壞。③凍脹：因基層養(yǎng)生期間，順基層裂縫處深入，冬季低溫裂縫時(shí)結(jié)構(gòu)層下部的水分向上集聚并凍結(jié)成冰，引起凍脹，從而造成地面隆起的現(xiàn)象。

圖3 中央分隔帶回填料鹽漬化

圖4 基層橫向裂縫

3 鹽漬土地區(qū)基層原材料、配合比質(zhì)量控制

基層施工質(zhì)量控制應(yīng)從源頭抓起，嚴(yán)格遵循公路路面基層施工細(xì)則相關(guān)要求配合比配制，從而有效的控制施工質(zhì)量，從以下方面跟蹤控制。

3.1 原材料控制

3.1.1 粗集料

用于被穩(wěn)定材料的礫石材料（粒徑在4.75 mm及以上），應(yīng)滿足表1 的技術(shù)要求。

1）水穩(wěn)基層粗集料宜根據(jù)設(shè)計(jì)選用強(qiáng)度高且儲量合適的料場，砂礫材料除單質(zhì)試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括顆粒分析、標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)、壓碎值、相對密度、有機(jī)質(zhì)、液塑限等，外在料場取料還應(yīng)進(jìn)行易溶鹽檢測。

2）嚴(yán)格控制基層用礫石針片狀含量及軟石含量，經(jīng)試驗(yàn)檢測合格且監(jiān)理工程師驗(yàn)證批準(zhǔn)后，按照核準(zhǔn)的料場規(guī)劃配備篩料機(jī)和顎式破碎設(shè)備，采用集中四級篩分，規(guī)格分別為20 mm～30 mm，10 mm～20 mm，5 mm～10 mm，0～5 mm，并對超粒徑顆粒輔助增加顎破工序，將超粒徑卵礫石破碎成坡口石，增加篩分成品率同時(shí)又增加坡口石含量，從而提高集料結(jié)合性能。

表1 粗集料技術(shù)要求

3）隨機(jī)檢查料場原材料變化，抽查易溶鹽含量，清除表面覆蓋土及夾有易溶鹽的砂礫層。

3.1.2 細(xì)集料

原材料中含泥量大小對基層強(qiáng)度影像非常大，嚴(yán)格控制0.075 mm 粒徑以下的細(xì)集料含量，含泥量過大會增加基層的干縮性，導(dǎo)致基層出現(xiàn)不規(guī)則裂紋。因此0.075 mm 粒徑以下含量宜控制在＜2%的范圍。同時(shí)嚴(yán)格控制細(xì)集料中夾帶泥塊及易溶鹽結(jié)塊，減少基層裂縫及出現(xiàn)鹽脹現(xiàn)象發(fā)生。

3.1.3 拌和用水

水泥穩(wěn)定礫石混合料拌和及養(yǎng)生用水施工中應(yīng)嚴(yán)格控制，水的PH 值≥4.5，含鹽量不得超過3 mg/cm3，硫酸鹽含量(按SO4-2計(jì))＜2.0 mg/cm3，可溶物含量≤5 mg/cm3，不溶物含量≤2 mg/cm3，不得含有油污、泥和其它有害雜物。經(jīng)外委見證取樣檢測合格的水源方可使用，施工中嚴(yán)禁私自更換水源并應(yīng)對拌和用水及養(yǎng)護(hù)用水采取不定期水樣檢測，滿足要求后方可用于工程施工。

3.1.4 水泥

水泥穩(wěn)定礫石基層采用42.5 級普通硅酸鹽水泥，所用水泥應(yīng)滿足規(guī)范要求初凝時(shí)間＞3 h，終凝時(shí)間應(yīng)＞6 h，且＜10 h，不得使用快凝水泥、早強(qiáng)水泥及受潮變質(zhì)水泥[2]。留存每批進(jìn)場材質(zhì)單，建立原材料進(jìn)場臺賬登記制度，落實(shí)進(jìn)場水泥質(zhì)量控制措施。

3.2 混合料的配合比選定

3.2.1 礦料級配

嚴(yán)格控制水泥穩(wěn)定砂礫材料的級配，使其滿足設(shè)計(jì)要求，對于高速公路和一級公路，在特種交通條件下，宜采用與瀝青面層中下層相同規(guī)格和品質(zhì)的礦料見表2。

表2 材料分檔要求

3.2.2 集料級配范圍

水泥穩(wěn)定砂礫基層混合料采用四級礦料進(jìn)行摻配[2]，使基層級配形成骨架密實(shí)型，水泥穩(wěn)定砂礫基層集料級配范圍見表3。

把控水泥穩(wěn)定砂礫基層的控制性指標(biāo)：①7 d齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)Rd 標(biāo)準(zhǔn)值特重交通時(shí)5 MPa～7 MPa，重交通時(shí)4 MPa～6 MPa（根據(jù)設(shè)計(jì)階段試驗(yàn)成果，推薦水泥劑量為5.0%-5.5%，施工時(shí)應(yīng)控制水泥的最大劑量，若達(dá)不到強(qiáng)度要求時(shí)，應(yīng)調(diào)整級配，不應(yīng)單純通過增加水泥劑量來提高材料強(qiáng)度），施工中采用5.5%水泥劑量；②水泥穩(wěn)定砂礫壓實(shí)度要求≥98%。

表3 水泥穩(wěn)定砂礫材料備料規(guī)格要求

3.3 選定配合比

通過現(xiàn)場取料參配選定砂礫各檔材料用量，確定材料用量見表4。

水泥穩(wěn)定砂礫基層配合比設(shè)計(jì)中，應(yīng)在保證強(qiáng)度前提下取最小劑量進(jìn)行施工。采用振動擊實(shí)法水泥劑量分別選取3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，5.5%，5 種水泥參配比例配制混合料，最終選定水泥劑量5.0%為最終用量，最大干密度2.283 g/cm3，最佳含水率5.0%，壓實(shí)度98%，強(qiáng)度平均值6.3 MPa（滿足重交通、特重交通要求），強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差0.298，變異系數(shù)4.7，滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4 確定水泥延遲時(shí)間

根據(jù)確定的配合比試驗(yàn)數(shù)據(jù)配制水泥穩(wěn)定砂礫混合料，對混合料延遲分別進(jìn)行1 h，2 h，3 h，4 h，5 h 成型試驗(yàn)，得出延遲時(shí)間強(qiáng)度指標(biāo)在4 h 以內(nèi)5.0%水泥穩(wěn)定砂礫無側(cè)限抗壓強(qiáng)度降低幅度不大，延遲時(shí)間在5 h 的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度降低幅度較大且無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不合格，選定5.0%水泥穩(wěn)定砂礫的延遲時(shí)間為4 h。

表4 選定水泥穩(wěn)定砂礫材料備料規(guī)格

原材料及配合比選定應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：嚴(yán)格控制各項(xiàng)進(jìn)場原材料滿足規(guī)范要求，同時(shí)在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上限制水泥用量；在合成級配滿足要求的同時(shí)限制細(xì)集料的用量；嚴(yán)格控制粗細(xì)集料是否含有易溶鹽成分；拌和用水PH 值檢測合格。

4 現(xiàn)場攤鋪施工質(zhì)量控制

規(guī)范施工工藝，落實(shí)技術(shù)交底及首件施工，根據(jù)試驗(yàn)段施工確定各項(xiàng)參數(shù)，選定最佳機(jī)械組合，成品控制措施，針對施工中存在問題及注意事項(xiàng)認(rèn)真總結(jié)，現(xiàn)場施工工藝控制重點(diǎn)把控如下。

4.1 混合料的拌和

1）拌和設(shè)備產(chǎn)量≥500 t/h?，F(xiàn)場采用山東路機(jī)800 型拌和設(shè)備，電子稱量裝置精度標(biāo)定合格，生產(chǎn)能力800 t/h。嚴(yán)格控制拌合樓上料倉的擋板高度，杜絕存在混料現(xiàn)象發(fā)生[2]。

2）拌和過程中水泥劑量考慮施工離散性的影響，較確定的配合比增加0.5%的水泥劑量，水泥用量為5.5%，宜在拌缸、出料倉上各架設(shè)攝像探頭，連線至拌和站中控室計(jì)算機(jī)上，拌和過程中，負(fù)責(zé)人隨時(shí)通過計(jì)算機(jī)顯示屏或在拌缸上觀察混合料拌和后的顏色，防止水泥堵塞不流動。高溫天氣對含水率上調(diào)1%～2%，以補(bǔ)償攤鋪及碾壓過程中的水分損失。由于新疆溫差較大，早晚與中午的含水率不一，應(yīng)按溫度變化、風(fēng)速大小等因素及時(shí)調(diào)整[3]。

3）拌和過程中，應(yīng)適時(shí)檢測各料倉（包括水泥倉和水）的生產(chǎn)計(jì)量，對于高速公路和一級公路應(yīng)每車混合料打印各檔料倉的使用量。定期核查拌和設(shè)備的計(jì)量裝置是否存在偏差。

圖5 運(yùn)輸車輛混合料規(guī)范覆蓋

4）抽查每批進(jìn)場原材料，檢測易溶鹽含量，經(jīng)拌和后出場混合料的含水量。

4.2 混合料的運(yùn)輸

1）在裝料時(shí)應(yīng)前后移動、規(guī)范裝料，運(yùn)輸中運(yùn)料車必須覆蓋規(guī)范，避免水分蒸發(fā)（見圖5）。

2）落實(shí)在線監(jiān)測，嚴(yán)格控制混合料從拌和至碾壓終了的延遲時(shí)間≤4 h。

4.3 混合料的攤鋪

1）下承層經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格。

2）攤鋪前檢查兩側(cè)模板固定是否牢固，具有足夠的強(qiáng)度確保側(cè)限滿足要求（見圖6）。檢查模內(nèi)斷面尺寸是否滿足設(shè)計(jì)要求。攤鋪機(jī)速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械的配套情況及攤鋪厚度等予以調(diào)整，避免停機(jī)待料，保證緩慢、均勻、不間斷進(jìn)行攤鋪。

3）機(jī)械就位后，現(xiàn)場等待料車應(yīng)滿足攤鋪連續(xù)性，盡量避免中途中斷。

4）采用2 臺同型號及同程度的攤鋪機(jī)進(jìn)行施工（見圖7）。采取道路兩側(cè)邊線控制鋼絲為高程基準(zhǔn)線，2 臺攤鋪機(jī)之間架設(shè)一道鋁合金梁，確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)面橫坡符合要求，攤鋪機(jī)熨平板下墊木板（木板厚度為攤鋪松鋪厚度），確保壓實(shí)后厚度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定。

4.4 混合料的碾壓

1）混合料攤鋪后立即在全寬度范圍內(nèi)進(jìn)行碾壓，碾壓長度根據(jù)試驗(yàn)段總結(jié)數(shù)據(jù)確定，根據(jù)天氣情況而定，碾壓段落層次分明，碾壓工藝應(yīng)在水泥初凝前完成。

圖6 基層攤鋪側(cè)限加固

2）基層碾壓時(shí)嚴(yán)格遵循碾壓原則，確保在時(shí)限內(nèi)完成碾壓，壓實(shí)度滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。表面水分流失嚴(yán)重時(shí)，霧化補(bǔ)水后采用腳輪進(jìn)行復(fù)壓。

4.5 接縫處理

1）攤鋪施工如因故中斷時(shí)間過長或當(dāng)日施工結(jié)束時(shí)，橫向接縫應(yīng)垂直切縫，嚴(yán)禁橫向斜接，造成橫向接縫質(zhì)量缺陷，避免基層薄弱環(huán)節(jié)存在。橫縫相接處理應(yīng)平整、密實(shí)，存在橫向裂縫時(shí)瀝青攤鋪前應(yīng)落實(shí)現(xiàn)場排查，采取增設(shè)玻纖格柵處理橫向裂縫（見圖8）。

2）施工中應(yīng)避免縱向接縫，高速公路和一級公路基層分層攤鋪時(shí)，縱向接縫處應(yīng)加強(qiáng)碾壓。在不能避免縱向接縫情況下，縱縫必須垂直相接。

4.6 混合料的養(yǎng)生

1）嚴(yán)格控制基層養(yǎng)生用水，確保水源合格，基層成品養(yǎng)生期間在經(jīng)批準(zhǔn)的水源取水，不得私自更換水源。

2）新疆地區(qū)氣候干旱，水資源缺乏，基層成品養(yǎng)生采用節(jié)水保濕養(yǎng)生膜和覆蓋土工布的方法進(jìn)行成品養(yǎng)生，要求基層規(guī)范覆蓋，保持養(yǎng)生水分，避免蒸發(fā)（見圖9）。養(yǎng)生期間補(bǔ)水，減少基層干縮裂縫現(xiàn)象（見圖10）。

圖7 兩臺同型號攤鋪機(jī)攤鋪

圖8 基層橫向裂縫玻纖格柵處理

圖9 基層全斷面覆蓋養(yǎng)生

5 結(jié)語

鹽漬土地區(qū)基層施工時(shí)為避免易容鹽及施工工藝把控不嚴(yán)造成質(zhì)量缺陷，施工質(zhì)量控制總結(jié)如下。

圖10 基層成品養(yǎng)生期間及時(shí)補(bǔ)水

了解易溶鹽尤其是硫酸鹽真實(shí)情況，采取更嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)，從原材料抓起，彌補(bǔ)由于人員操作、儀器設(shè)備、環(huán)境因素、施工工藝控制等對基層質(zhì)量的影響，摸清易溶鹽的分布，可用原材料的范圍，不讓夾層中存在硫酸鹽的土層被開采進(jìn)入料場進(jìn)行篩分；從源頭把好關(guān)，同時(shí)關(guān)注拌和、養(yǎng)生用水的影響；重視次生鹽漬化問題，現(xiàn)場完善臨時(shí)排水措施尤為重要；加強(qiáng)施工工藝控制及現(xiàn)場施工管理，把控原材料及混合料質(zhì)量控制同時(shí)，確?，F(xiàn)場施工工藝規(guī)范化，避免因工藝控制不當(dāng)造成基層裂縫引起質(zhì)量缺陷。