級配碎石墊層施工質量控制問題探討

龐 劍

(廣西翔路建設有限責任公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

級配碎石墊層作為路基與路面基層的基礎，是高速公路工程建設中重要的施工部分，能夠對土路基提供有效的保護，并擴散應力，確保土路基不會受到氣候條件的影響。高速公路施工要求較高，必須具備較強的剛度與抗變形能力，但是由于材料級配與攤鋪碾壓、離析處理以及工后養護等工作在實際施工中的質量難以控制，可能導致無法滿足設計要求[1]。路基過渡段級配碎石填料粒徑、級配及質量應符合設計要求。碎石顆粒中針狀和片狀碎石含量≤20%；質軟和易破碎的碎石含量≤10%。施工單位每工班抽樣檢驗1次顆粒級配、針狀和片狀碎石含量、質軟和易破碎的碎石含量[2]。本文以廣西梧州至柳州公路路面工程施工№D合同段級配碎石首件工程施工路段K157+800～K158+200左幅施工為例，對級配碎石墊層施工技術及其質量控制要點進行了分析和總結，指出了施工過程中可能出現的質量問題，并提出了解決方案。

1 工程概況

該工程為廣西梧州至柳州公路路面工程施工№D合同段，標段起訖樁號：K128+958.321～K172+092.466，路線長43.13 km。主線采用四車道高速公路標準建設，起點至百丈互通立交段。設計速度100 km/h，路基寬26 m；百丈互通立交至終點設計速度120 km/h，路基寬28 m。計劃工期：12個月。主線路面結構為20 cm級配碎石墊層+20 cm4%水泥穩定碎石底基層+35 cm5%水泥穩定碎石基層+透層+1 cm同步瀝青碎石封層+8 cm粗粒式瀝青混凝土下面層+6 cm中粒式改性瀝青混凝土中面層+4 cm細粒式改性瀝青混凝土表面層。級配碎石墊層設計厚度為20 cm，設計工程量為 911 571 m2。

2 施工原材料準備

2.1 集料

級配碎石墊層所用的碎石來自田園石場和桐木石場，其最大粒徑控制在31.5 mm以內，粗集料壓碎值≤26%，針片狀顆粒含量≤20%，且碎石中無黏土塊、植物等雜質，細集料(0～5 mm)中<0.075 mm的顆粒含量≤15%，碎石其顆粒組成和塑性指數符合表1要求。

表1 碎石顆粒組成和塑性指數表

2.2 水

抽取水穩站旁邊小河的河水，水質干凈，符合現行《生活飲用水衛生標準》(GB5794)要求，可作為拌合站生產用水。

2.3 配合比

現已確定級配碎石墊層的配合比為：(20～30 mm)∶(15～20 mm)∶(10～15 mm)∶(5～10 mm)∶(0～5 mm)=21∶13∶11∶20∶35，級配碎石墊層的最大干密度為2.296 g/cm3，最佳含水率為3.8%。采用經驗松鋪系數1.30作為級配碎石墊層首件工程攤鋪的松鋪系數。

3 施工工序與質量控制

3.1 攪拌與儲運

級配碎石攪拌多采用穩定土廠拌設備，通過裝載機配合上料，并由電腦進行計量控制，做好相應的記錄。材料攪拌作業之前，首先根據設計要求與配合比，利用準備過的集料進行試驗拌合，確保集料與水各方面因素符合設計要求。每次開工前均根據碎石的含水量調整施工配合比。

拌合機的投料應當準確，必須符合生產配合比的顆粒級配。對投料進行隨機抽查，確保投料數量達到目標要求。投料過程中嚴格控制含水量，可采用計量裝置進行實時監測，并將含水量控制在0.5%～1%以內。拌合機向料車放料時，按先裝車廂前半部到后半部再到車廂中間部放料，從而避免裝料過程中混合料離析。

材料儲存中，為了保證材料的清潔，應當在堆放場加強清潔防護，避免材料中滲入黏土、粉塵與雜物等，并做好氣候變化的應對準備，例如防雨，同時注意環境保護與安全生產。運輸過程中采用25 t自卸車，運輸車輛在開口處掉頭，避免下承層破壞。裝車前應清洗干凈車廂，運輸過程中應加以覆蓋，以減少水分損失。設專人指揮運輸車輛卸料，以避免自卸車撞擊攤鋪機，并做好相應的記錄。

3.2 攤鋪工藝

攤鋪工藝質量控制主要從三個方面進行：(1)盡可能采用攤鋪機，下層可以采用地平機與小型推土機配合施工，速度控制在1.0～1.5 m/min，間隔長度控制在100～200 m；(2)用方格網結合掛線法控制虛鋪厚度，以試驗數據為準；(3)平整后首先進行人工觀察，排除凹面與離析處，補料采用5～10 mm碎石與石粉。

本項目施工采用攤鋪機攤鋪，首先在級配碎石墊層邊緣設置好厚度控制支架，并根據松鋪系數計算松鋪厚度，控制線高度。控制線一端應安裝拉力計，用于控制攤鋪機攤鋪厚度的鋼絲拉力≥1 000 N。

在進行攤鋪機聯合作業的過程中，所有攤鋪機的型號必須相同，將最大作業寬度控制在9 m左右，并按照墊層的設計要求作出適當的調整。攤鋪機的最大作業寬度為9 m，施工時根據墊層的設計寬度進行調整，每臺攤鋪機的作業寬度為7.5 m，單幅一次性鋪筑，減少施工接縫。使用兩臺攤鋪機作業時，則要求第一臺攤鋪機根據導梁進行攤鋪高度的控制，第二臺攤鋪機根據滑靴控制攤鋪高程與厚度。攤鋪機之間的距離保持在10 m以內，攤鋪重疊1 m。

為了確保攤鋪作業的連貫性，除了實際作業中的攤鋪機與運料車之外，還應當額外準備多輛車輛，至少保證有3輛車在等候；將攤鋪機速度控制在2～3 m/min，進行勻速行駛。在攤鋪作業的全過程，檢測與測量人員必須同步進行質量檢測，包括對寬度、厚度、平整度等進行檢查，對沒有達到設計要求或施工標準的部位進行及時糾正。應當注意在兩臺攤鋪機同步作業的情況下，交接處可能會出現離析，采用專人備料及時消除離析現象。對于粗集料“窩料”和“帶料”，應添加細集料，并拌合均勻；對于細集料“窩料”，應添加粗集料，并拌合均勻。攤鋪機混合料高度略高于螺旋布料器2/3高度，且全長一致。

3.3 碾壓工藝

碾壓設備一般采用自行式振動壓路機，應當遵循先輕后重、先慢后快的碾壓原則，首先整體碾壓2遍，保證大面基本平整，配合人工進行修整，之后再重壓2遍，并輕壓2遍，最后靜壓1～2遍收光。注重振動對表層的破壞作用，防止出現過剩。碾壓需要在攤鋪后即刻進行，防止水分缺失。現場配備噴霧灑水車，配合碾壓過程及時補水。直線段兩側向中間碾壓，曲線段內側向兩側碾壓，縱向重疊控制在0.4 m以上；橫向銜接處搭接長度控制在2 m以上[3]。

本項目采用1臺12 t雙鋼輪壓路機、2臺26 t膠輪壓路機和2臺20 t單鋼輪壓路機進行兩種碾壓工藝對比，攤鋪30 m即作為一個碾壓段開始碾壓，碾壓的原則為先輕后重、由低向高，碾壓往、返作為一遍，碾壓重疊1/3輪寬。第一種工藝先用雙鋼輪壓路機靜壓1遍，碾壓速度控制在2 km/h；然后膠輪壓路機復壓3遍，碾壓速度控制在3 km/h；最后用雙鋼輪壓路機終壓光面1遍，碾壓速度控制在2 km/h。第二種工藝先用膠輪壓路機初壓1遍碾壓，速度控制在2 km/h，然后單鋼輪壓路機小振1遍，大振2遍，碾壓速度3 km/h，最后用雙鋼輪壓路機光面終壓1遍，碾壓速度3 km/h。

碾壓過程中試驗人員應在現場檢測混合料含水量，如果含水量過大要及時通知拌合站調整，現場技術員在碾壓前應安排工人徹底消除離析現象，并跟蹤檢測松鋪厚度、攤鋪厚度、攤鋪寬度等幾何尺寸；碾壓過程中要及時用3 m直尺進行平整度檢測，不合格的要立即處理。

3.4 試驗與檢測

本項目首先進行標高測量，按照要求的檢測頻率每20 m一個斷面進行B1、B2、B3三個點標高檢測，得出各點標高H后，B1點為距中線1.5 m，B2點為距中線9.75 m，B3點為距中線11.25 m。碾壓完成后，進行壓實后標高測量，測量頻率與攤鋪后測量相同，得出各點的標高H后，再根據攤鋪前的標高算出松鋪厚度和壓實厚度，得出松鋪系數為1.33。

施工過程中，試驗人員必須嚴格按照標準進行質量檢測，包括材料級配比例試驗、含水量控制調整等，確保含水量始終維持標準狀態，提高壓實質量。分層填筑厚度逐段進行抽檢與評定；彎沉值應當每20 m抽檢一個，對問題部位及時返工處理；壓實度檢測按照固定頻率要求，測量人員應當同步檢測，及時糾正誤差。每100 m單位抽測4個斷面，以高程、橫坡、厚度、平整度等指標為標準進行質量檢測。

3.5 養護管理

施工結束階段，檢測攤鋪層平整度與壓實度，確定平整面與斜面的結合位置，在該位置挖槽并清除斜面部分，并將靠穩定層的一面切成垂直面。碾壓完成并通過壓實度檢驗合格之后，應當加強養護管理，對碾壓成型的級配碎石層，由于石粉水化粘結的作用，會有板結過程，1 d的強度基本可以達到60%左右，3 d后的達到70%，5 d后達到85%～90%，因此養護管理時間至少為5 d。同時為保證表面不受破壞，現場進行封閉交通，并在路邊設置相關禁行標志標牌。養護管理期間避免車輛擾動，確保含水量，根據實際情況按時進行灑水，同時防止強降雨的沖刷造成細粒滲漏。

4 結語

隨著城市現代化建設進程的加快，高速公路工程項目不斷增多，級配碎石墊層施工得到廣泛重視與應用。對級配碎石施工工藝而言，攤鋪、運輸、碾壓等環節必須注重及時性與精準性，有效控制含水量等指標，確保固結、壓實、彎沉等滿足設計要求。施工過程中，施工測量人員應現場跟蹤測量，及時糾正誤差，有效控制施工質量。施工結束后，應當加強路面的養護管理，確保路面不會受外界因素影響遭到破壞，保障級配碎石施工質量。