天然砂礫在高速公路路面工程中的應用

（中交四航局第一工程有限公司，廣東 廣州 510310）

新疆烏尉公路為PPP項目，從兵團35團到若羌高速公路，位于新疆維吾爾自治區巴州境內塔克拉瑪干沙漠東部。

該項目為雙向四車道，設計時速為120km，線路路基包括整體式路基及分離式路基。分離式路基寬度13.25m，整體式路基寬度為27m。主線路面結構層總厚度68cm，路面底基層設計為20cm厚天然砂礫。具體路面結構如圖1所示。

圖1 主線路面結構圖

一、天然砂礫試驗檢測

（一）常規檢測

天然砂礫料源在兵團35團北山料場，在現場取樣檢測，檢測結果符合設計及規范要求，如表1所示。除進行常規檢測外還增加全鹽分析試驗，經檢測北山料場的天然砂礫為非鹽漬土，其含鹽性質為亞硫酸鹽。

（二）易溶鹽檢測

在塔里木河施工用水取水點取水樣試驗，檢測結果如表2所示，符合設計及規范要求。

室內試驗。在料場6個取樣點取約200kg的天然砂礫充分攪拌均勻后，做天然砂礫的易溶鹽含量及全鹽分析試驗，得出天然砂礫的含鹽性質。在攪拌均勻的天然砂礫中稱取15份每份重5kg的天然砂礫，分別加入施工用水。燜料2h后，烘干后得出實際含水率，每份烘干后的試樣過篩后做易溶鹽含量試驗，得出天然砂礫加入不同含水率的易溶鹽含量結果，如表3所示。

表1 天然砂礫最大干密度與最佳含水量試驗結果統計表

表2 水質檢測結果統計表

表3 天然砂礫加不同施工用水含鹽量試驗結果統計表

試驗結果分析。根據試驗結果可以得出，含鹽量為0.324%天然砂礫填料，當施工時灑水量＞50%，填料由非鹽漬土變為弱鹽漬土。

二、施工方法

（一）下承層準備

下承層（基床）基面若出現車轍、松軟、壓實度不足等問題，應及時翻松，待重新碾壓修整達到相關規范要求后，交驗后方能進行底基層的施工。

底基層施工前清除下承層表面雜物，并按要求灑水處理，保持下承面處于濕潤狀態。

（二）施工放樣

施工需應用到全站儀，以恢復中樁、邊樁，按照每20m布設一樁，放出底基層攤鋪兩側控制點，測量出每個控制點的高程，做好指示樁，并按照試驗段得出的松鋪系數計算出每個點的掛線高度。

在邊線控制點處打入鋼釬掛線樁，按照對應的高程給每個控制點掛好導線。用φ0.3mm鋼絲繩作為導線，導線一端用鋼釬斜向打入地面固定，另一端用緊線器張緊。張緊時控制好張拉力在800N～1000N之間，防止拉力過大斷線或拉力不足造成導線下垂。

為確保底基層邊緣壓實度，填筑寬度兩側各加寬10cm。

（三）超粒徑控制

根據檢測結果，天然砂礫級配滿足設計要求，但天然砂礫的開采和施工過程中難免會混入些許超粒徑的顆粒，需采用人工挑除的方式控制超粒徑。

（四）悶料和運料

為確保粒料含水率滿足要求，同時考慮炎熱天氣水分的散失，天然砂礫裝運前應按最佳含水率5.5%+2.5%=8%（運輸過程中填料的失水量為2.5%）悶料。悶料場設在水穩站的備料場內。采用抽“田”字格的方式悶料，根據計算的取料數量，確定準備取料的面積和深度，取料時必須全斷面開挖并拌和。

根據每天的施工方量，每個備料場設置兩個悶料區。每個區域每天悶料3500m，悶料8h～12h后檢測天然砂礫的含水量，滿足施工要求后即可運至現場施工。

（五）攤鋪

攤鋪前下承層應適量灑水濕潤，保證攤鋪料的含水量。攤鋪過程中，應用到兩臺攤鋪機，采用聯合攤鋪方式作業。兩臺攤鋪機燙平板的搭接寬度≥20cm，前后的距離控制在10m以內。

攤鋪機熨平板用方木就位墊穩（燙平板底面的高度及橫坡與設計松鋪面重合）、自動找平傳感器及布料螺旋傳感器調節完畢后，由專人指揮料車倒車、卸料。運料車后車輪不得直接撞擊攤鋪機，運料車應在攤鋪機料斗前10cm～30cm處停住，剎車起斗后松開剎車由攤鋪機向前頂推前進。

攤鋪機啟動送料器待布料螺旋充滿填料后按照3m/min的速度勻速連續攤鋪，中途盡量減少停機次數，使攤鋪過程平穩連續，減少橫向施工縫。

攤鋪前對松鋪厚度檢查，滿足規范要求后方可開展后續攤鋪工作。攤鋪開始后試驗員檢測含水量，通常含水量應≥最佳含水量，否則就根據攤鋪路段計算出補水量，補水量=長×寬×攤鋪厚度×（天然砂礫最佳含水量-實測含水量），并通知技術人員補水。補水作業采用灑水車噴霧狀的模式，嚴禁用水槍直接對著已攤鋪的填料灑水。

在起步后3m～5m內，不斷使用靠尺校正高程，使其在5m后的攤鋪符合設計要求的高程及寬度。攤鋪機起步后，現場作業人員及時用3米長鋁合金尺檢查松鋪面的寬度及橫坡，發現偏差及時調整，攤鋪正常后按10m檢查一次，以此控制攤鋪寬度和橫坡。

施工人員及時挑除超粒徑填料，并在攤鋪機料斗內取料填補坑洞，嚴禁在已攤鋪地段取料。攤鋪的天然砂礫未壓實前，施工人員不得隨意踩踏，車輛不得通行。攤鋪時需看護導線和高度傳感器，避免傳感器碰撞鋼釬導致底基層面平整度不佳。

（六）碾壓

天然砂礫攤鋪后立即或在補水后待填料表面無明顯水漬后，用兩臺22t壓路機靜壓一遍，正線一次攤鋪，碾壓長度控制在50m～60m范圍內，匝道控制在80m～100m范圍內。

第1遍速度應控制在1.5km/h，確保碾壓過程不出現“波浪”，不出現“彈簧”，松散、起皮現象。當壓實度滿足要求后，再靜壓一遍收面。

在不設超高的平曲線或直線段，碾壓方向可以從兩側路肩向路中心碾壓；在設超高的平曲線段，則是由內側向外側碾壓。碾壓時，輪跡應重疊1／3輪寬；最后用膠輪壓路機光面，直到表面無明顯輪跡后便停止施工。壓路機的碾壓速度，前兩遍以1.5km／h～1.7km／h為宜，后面的按2.0km／h～2.5km／h行進。底基層兩側邊緣應各超寬10cm并多壓1遍～2遍。

壓路機上碾壓過程中或者是在己完成的路段上，不允許突然急剎車或調頭，來回交替碾壓時兩次停留點的間距應＞10m，并遠離壓實線3m以外。在碾壓過程中配備足夠的作業人員，處理局部臃包或邊角部位，并用3米直尺逐尺測量，確保平整度。

檢測合格的底基層必須封閉管理，在水穩層施工前嚴禁車輛通行，防止車輛碾壓破壞底基層表面結構，造成底基層表面松散。