路面級配碎石基層概述及施工技術(shù)

尚俊峰

（太順建設(shè)有限公司， 山西 太原 030006）

1 路面用級配碎石基層概述

1.1 路面用級配碎石基層基本概念分析

顧名思義，級配碎石就是將粒徑不同且按照一定設(shè)計標準設(shè)計的粒徑級配碎石混合料，級配碎石的典型特點是設(shè)計級配具備連續(xù)性特點，對應(yīng)的設(shè)計級配滿足公路路面施工要求及條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)規(guī)范規(guī)定可以將其認定為級配碎石集料。級配碎石集料包括級配碎石、級配砂礫石及級配碎石和級配砂礫石的混合集料。在公路工程路面基層結(jié)構(gòu)施工過程中，為了滿足公路路面各層的受力合理性，提高路面結(jié)構(gòu)整體的承載能力和剛度指標，將不同粒徑的級配碎石依照一定的比重混合后組成新的級配碎石集料，如果混合集料的級配設(shè)計標準滿足密級配要求時，將其稱為密級配碎石混合料。密級配碎石通過提前篩分完成的不同顆粒指標的碎石按照設(shè)計指標混合，部分設(shè)計等級較低的公路直接將未篩分碎石和石料作為混合料，尚未篩分的級配碎石主要針對于在控制最大顆粒直徑標準的前提下，直接使用碎石軋機制成的尚未篩分的碎石混合料。混合集料中的碎屑主要指的是經(jīng)過孔徑5mm 的標準篩的篩余料，在工程實踐中，對應(yīng)篩余料的顆粒直徑基本介于5mm-10mm 范圍內(nèi)，其級配指標良好。如果施工現(xiàn)場沒有現(xiàn)成的碎屑，可以直接添加細砂礫或者粗砂材料，相較于級配碎屑而言，砂礫石和粗砂的承載強度、抗變形剛度及荷載穩(wěn)定性略遜色于碎屑。在部分工程實踐中，可以采用混合集料組成相對合適的細集料占比較大的砂礫石和尚未篩分的級配碎石混合成的準級配碎石集料。

1.2 路面用級配碎石基層應(yīng)用對象分析

在公路工程施工過程中，為了優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)車輛荷載的傳遞和擴散，提高路面結(jié)構(gòu)層整體的協(xié)調(diào)變形能力和綜合承載能力，除了保證瀝青路面層的結(jié)構(gòu)強度外，還應(yīng)保證中面層和基層結(jié)構(gòu)的承載強度和設(shè)計級配，路面級配碎石基層材料可以廣泛應(yīng)用在水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面中，一般使用在基層或者底基層，使用在低級層的級配碎石直接與路基結(jié)構(gòu)層相接觸，因此，其設(shè)計級配指標及質(zhì)量應(yīng)高于基層，在公路路面施工中，一般也將級配碎石基層稱為路基改善層。在路面層排水系統(tǒng)可靠的基礎(chǔ)上，級配碎石基層廣泛應(yīng)用在不同環(huán)境條件下的不同通行工況道路上，尤其是在山區(qū)潮濕和多雨環(huán)境條件下，級配碎石基層的優(yōu)勢更加明顯。級配碎石根據(jù)設(shè)計級配的差異被使用在路面的不同層中，層間位置主要取決于材料自身的特點、材料質(zhì)量、地方氣候條件、區(qū)域交通量等。通常情況下，在路面服役過程中，常見的施工工況有以下幾種。

第一，在區(qū)域交通量較小或者車輛設(shè)計荷載較低的薄層瀝青路面結(jié)構(gòu)中，級配碎石基層基本實現(xiàn)了全覆蓋。第二，在高輪壓及重軸載工況條件下的瀝青路面基層及底基層中，在級配碎石顆粒質(zhì)量較高的情況下，可以用于路面基層攤鋪，級配碎石質(zhì)量較低的情況下，一般使用在底基層中。第三，很多設(shè)計方案中，將級配碎石基層攤鋪在瀝青路面層和水硬性處治層的中間位置，借助級配碎石基層的應(yīng)力釋放和緩沖作用防止出現(xiàn)反射裂縫，有助于加快路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分外排，預(yù)防應(yīng)力沖刷引起的級配碎石離析病害。

2 路面用級配碎石基層施工技術(shù)分析

路面基層攤鋪用級配碎石的拌合階段是影響其后期施工質(zhì)量和運營質(zhì)量的重要階段之一，必須做好拌合質(zhì)量把控工作。級配碎石拌合過程中必須做好以下三個流程：第一，保證級配碎石級配設(shè)計的精準性，第二，路面基層級配碎石含水率指標及級配碎石拌合的均勻性。根據(jù)最新的《公路路面基層施工技術(shù)細則（JTGT F20-2015）》中的相關(guān)要求和強制性規(guī)定，路面基層用級配碎石為了保證原材料供給的連續(xù)性和質(zhì)量可靠性，建議使用廠拌或者路拌兩種拌合模式；其中，路拌技術(shù)適用于標段工程量較小，且對路面設(shè)計荷載和等級較低的項目，廠拌相較于路拌在拌合質(zhì)量、拌合連續(xù)性和拌合精度上體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢，在大型公路工程施工項目中，廠拌占據(jù)了較大比例，此外，采用廠拌技術(shù)對應(yīng)的級配碎石層的平整度更高，有利于后續(xù)的攤鋪及壓實施工環(huán)節(jié)開展。

拌合過程中的含水率控制應(yīng)通過以下流程實現(xiàn)，首先應(yīng)結(jié)合施工項目現(xiàn)場的環(huán)境因素和氣候條件，結(jié)合設(shè)計配合比要求，嚴格把控級配碎石的含水率指標。如果實際含水率大于設(shè)計含水率，容易引發(fā)級配碎石混合料反彈，造成混合料之間壓實不可靠；如果實際含水率指標小于設(shè)計含水率指標，將嚴重影響級配碎石的施工和易性，導(dǎo)致混合料集料黏連嚴重，無法保證級配碎石層的平整度。在具體施工過程中，考慮到運輸階段的水分蒸發(fā)等因素，實際含水率指標應(yīng)略大于設(shè)計含水率指標，且含水率指標設(shè)計還應(yīng)兼顧攤鋪機類型及型號。

級配碎石裝運過程中，應(yīng)使用專用的級配碎石運輸車輛，單次裝填容積不能超過裝載總?cè)莘e的2/3，相同路段內(nèi)必須使用由遠至近的運輸及裝卸次序，把控好施工現(xiàn)場最佳的卸料順序，防止因運輸擾動引起的級配碎石混合料離析。級配碎石裝載過程中必須詳細檢查料斗內(nèi)的平整性，裝載應(yīng)分層均勻轉(zhuǎn)載，禁止局部堆積，防范級配碎石混合料離析，密封篷布應(yīng)覆蓋在裝載車料斗頂部，防止在運輸過程中造成的水分流失。

級配碎石層應(yīng)做好橫向接縫和縱向接縫的處治，攤鋪機作業(yè)時，應(yīng)先預(yù)留6m-8m 的欠壓實區(qū)域，等與后一段碎石基層銜接后協(xié)同壓實，必須控制好銜接位置附近的含水率指標，如果局部含水率不滿足施工要求，應(yīng)及時人工補水；建議使用攤鋪有效寬度較大的攤鋪機械以避免縱向接縫的出現(xiàn)，如果施工作業(yè)條件不允許，則使用兩套攤鋪機械協(xié)同作業(yè)。

3 總結(jié)

綜上可知，路面級配碎石基層已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在公路路面基層的施工實踐中，尤其在高等級公路工程施工項目中，應(yīng)用尤其廣泛；級配碎石基層滿足了公路路面各層的受力合理性，提高了路面結(jié)構(gòu)整體的承載能力和剛度指標，對于優(yōu)化路面各層結(jié)構(gòu)、應(yīng)力傳遞，防止路面層發(fā)射開裂具有重要作用和意義。