級配碎石基層提漿工藝在安哥拉索約公路項目的應(yīng)用

康軍亮

【摘 ?要】級配碎石基層是一種柔性路面結(jié)構(gòu)層，屬于無結(jié)合料材料，是由各占一定比例的粗、細碎石集料和石粉，與顆粒組成符合密實級配的混合料。其用作路面結(jié)構(gòu)基層，具有滲透性好、易施工、適應(yīng)性強的特點，同時，也存在強度、剛度低的缺點，而且排水不好很容易喪失穩(wěn)定性，會造成路面變形及疲勞損壞。但是與半剛性基層相比，級配碎石用作“倒裝結(jié)構(gòu)”的復(fù)合式路面時，具有抗反射裂縫強的優(yōu)點。

【Abstract】Gradation gravel base is a kind of flexible pavement structure layer， which belongs to the non-binding material， is composed of coarse and fine gravel aggregate and stone powder， which each occupies a certain proportion， and the particles constitute a mixture in accordance with the dense gradation. It is used as pavement structural base， with good permeability， easy construction， strong adaptability. At the same time， it also has the shortcomings of low strength and stiffness， and poor drainage is easy to lose stability， will cause pavement deformation and fatigue damage. However， compared with the semi-rigid base， graded gravel has the advantage of strong anti-reflection crack when used as the composite pavement with "inverted structure".

【關(guān)鍵詞】級配碎石;提漿工藝;應(yīng)用

【Keywords】gradation gravel; pulping process; application

【中圖分類號】U445.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2020）02-0160-02

1 引言

安哥拉索約公路項目（K8+850～K104+909.65）位于ZAIRE省境內(nèi)，是當前安哥拉境內(nèi)最高等級的高速公路。路面結(jié)構(gòu)層由上至下依次為：6cm瀝青混凝土磨耗層+粘層油 +6cm瀝青混凝土下面層+透層油+25cm級配碎石基層+30cm天然砂礫底基層。其中，級配碎石基層施工相比國內(nèi)施工技術(shù)增加了提漿工藝，以進一步提高級配碎石壓實度，提高結(jié)構(gòu)層整體穩(wěn)定性和抗水損害能力。

2 級配碎石灑水提漿作用機理

王保江等的研究認為，由典型路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析可知，級配碎石層的模量和瀝青面層的厚度對瀝青層底的拉應(yīng)力有著巨大的影響，減小瀝青層層底的拉應(yīng)力可以采取兩種途徑：一是增加瀝青面層的厚度;二是提高級配碎石層的彈性模量。當級配碎石的模量較低（<400MPa）時，增加其模量與瀝青層厚度同時有效;當級配碎石模量較高時，提高其模量與增加瀝青層厚相比更具有效性。通過一定措施降低級配中小于0.075mm的顆粒含量來提高透水性能和剛性，而提高以上性能的方法，就是采用灑水振動碾壓提漿的施工工藝[1]。級配碎石表層經(jīng)固結(jié)養(yǎng)生后，采用專用清掃設(shè)備刷去多余浮漿，降低了小于0.075mm的顆粒含量，且在級配碎石表層形成更加穩(wěn)固的馬賽克效果，增加了表面粗糙度，加強了層間粘結(jié)效果。

依據(jù)長安大學(xué)蔣應(yīng)軍的試驗研究，當壓實度為97%～99%時，試件壓實度每提高1%，級配碎石抗壓強度提高11.6%～43.7%，回彈模量提高17.1%～20.0%，建議實際施工時應(yīng)盡可能地提高壓實度，最好能達到99%以上，以保證級配碎石的強度[2]。通過灑水提漿工藝，使細料上浮，表面形成穩(wěn)固板結(jié)層，級配碎石基層壓實度普遍達到102%左右，提高了級配碎石基層的強度和整體性，有效地滿足了《技術(shù)條款》的施工要求。

3 級配碎石灑水提漿工藝

級配碎石灑水提漿工序如下：級配碎石攤鋪碾壓→自檢初驗（合格）→灑水車灑水→單鋼輪壓路機緊跟振動碾壓（小振2～3遍，至基層表面出漿為止）→單鋼輪壓路機或膠輪壓路機靜壓收面（1遍）→養(yǎng)生→檢測驗收（合格）→表層浮漿清掃。

該項目級配碎石采用0～37.5mm級配碎石統(tǒng)料和0～4.75mm石粉，按10∶1比例（重量比）拌和均勻，并悶料不少于2天。級配碎石拌和、運輸、施工過程中須嚴格做好級配、含水率、拌和均勻性控制，以保證后續(xù)提漿和透層油灑布效果。提前拌和好的級配碎石料堆，在正式裝料前重新檢查含水量，確定補水量，使級配碎石含水量比最佳含水量高0.5%～1.0%（根據(jù)氣溫、風(fēng)速、天氣情況確定），并對料堆表層局部離析部位進行重新拌和均勻。

該項目通過前、后場取樣篩分結(jié)果顯示，級配控制較穩(wěn)定，裝料、運輸及施工過程控制較好，未發(fā)生明顯離析現(xiàn)象。

級配碎石攤鋪和碾壓按照正常工序進行施工，不得因為灑水提漿工藝減少碾壓遍數(shù)。攤鋪碾壓施工完畢應(yīng)進行自檢，初檢合格方可進行灑水提漿工序。級配碎石碾壓的初期平整度應(yīng)嚴格控制，其將直接影響提漿后的成品工作面平整度。

提漿工序應(yīng)在碾壓后立即進行。采用灑水車在碾壓后的級配碎石表面適量灑水（見圖1），鋼輪壓路機（或單鋼輪+膠輪壓路機）緊隨其后進行往返振動碾壓，直到表面出漿為止（見圖2）。同時，也應(yīng)防止提漿“過振”“過壓”，在級配碎石表層形成過厚的粉細集料富余層，影響透層油灑布、滲透效果，一般控制提漿后壓實度不得大于105%。

級配碎石提漿工藝的推薦設(shè)備為：灑水車和單鋼輪壓路機。其中，灑水車要求能調(diào)整灑布寬度，且水量噴灑均勻，霧化良好。碾壓設(shè)備優(yōu)先選擇單鋼輪壓路機，也可采用膠輪壓路機輔助收面，實踐證明單鋼輪壓路機的振動提漿效果優(yōu)于膠輪壓路機。

振動壓路機須選擇合適的振頻與振幅，可根據(jù)碾壓試驗選擇合理的振頻與振幅，一般采用高頻低幅振動碾壓。灑水車灑水應(yīng)均勻且呈霧化狀，且噴灑寬度可調(diào)。灑水量控制堅持多次、均勻的原則，以級配碎石表面無自由水流淌為宜。嚴禁局部水量灑布過大沖刷級配碎石表層形成沖溝。

級配碎石提漿施工完畢，須封閉交通，嚴禁任何車輛進入，養(yǎng)生至表層固結(jié)，一般不少于24h。實踐證明，級配碎石施工過程中嚴格控制級配及粉細料含量，壓實時選擇合理的施工工序和機械組合，控制在最佳含水量±1%附近碾壓，在提漿養(yǎng)生結(jié)束及時進行清掃作業(yè)和透層油灑布，通過實際取芯效果驗證，亦可獲得較好的透層油滲透和層間粘結(jié)效果。

級配碎石施工完畢外觀質(zhì)量應(yīng)表面平整密實，無松散、彈簧現(xiàn)象，無壓路機碾壓輪跡和波浪擁包，表面連續(xù)離析不得超過10m，累計離析不得超過50m。

4 級配碎石灑水提漿工藝效果總結(jié)

工程實踐表明，級配碎石灑水提漿工藝具有以下優(yōu)勢：

①通過灑水提漿工藝，級配碎石基層壓實度普遍能達到102%左右，基層穩(wěn)定性、強度和抗水損壞性能大幅提高。

②通過灑水提漿工藝，可以修復(fù)級配碎石施工過程中局部小范圍離析點，提高基層均勻性。

③通過灑水提漿工藝，在高含水量的狀態(tài)下振動碾壓使得級配碎石中的大顆粒結(jié)構(gòu)進一步擠嵌形成密實骨架，小顆粒和浮漿上浮至表層，經(jīng)干燥養(yǎng)生后形成穩(wěn)固板結(jié)層，防止表層松散，提高基層結(jié)構(gòu)整體性。

同時，級配碎石灑水提漿工藝增加了施工工序和施工機械設(shè)備配置，在一定程度上延長了施工控制工序，增加項目建設(shè)成本和施工工期，須提前做好施工計劃和施工組織。

級配碎石提漿工藝廣泛應(yīng)用于非洲公路施工領(lǐng)域，在安哥拉UIGE至MAQUELA DO ZOMBO公路、安哥拉口行一期、二期公路項目均有使用，經(jīng)過當?shù)亻L期高熱及雨季長時期集中降雨考驗，體現(xiàn)出了優(yōu)良的抗反射裂縫、抗水損壞性能，取得了良好的路用效果，具有較好的工程效果和社會經(jīng)濟效益。安哥拉索約公路項目右幅瀝青路面經(jīng)過1年多的通車使用，路用效果良好，未發(fā)現(xiàn)基層反射裂縫、早期水損害等明顯病害。

【參考文獻】

【1】王保江.級配碎石灑水提漿施工工藝[J].科技與企業(yè)，2014（04）：199+201.

【2】蔣應(yīng)軍.級配碎石力學(xué)性能影響因素的試驗研究[J].交通科學(xué)與工程，2010（01）：6-13.