銑刨料在級配碎石中的應用

李強

一、工程概況

海南省某省道改建工程采用瀝青路面和基層銑刨材料作為級配碎石的主要原材料，其代替了一定比例的新料，不僅有利于節約資源，而且做到了廢物利用，同時減少了土地的占用和環境污染，無論從資源環保還是經濟成本方面而言都值得大力推廣和發展。本項目作為二級路改造升級工程，大量的舊路銑刨料充當級配碎石新料，對銑刨料級配碎石配比、施工技術和效益分析進行了總結。

該省道曾于2005年完成改建，主要是在原路加鋪路面，由于近年交通量穩步增長，而且路面接近大修年限，道路損壞嚴重。根據《海南省公路交通“十三五”發展規劃（2015-2020）》國省干線公路網規模和結構更加合理、技術水平顯著提高的發展目標，該省道作為區域干線公路存在技術等級較低、道路狀況較差的問題，無法提供高水平的交通運輸服務，不利于促進人口流動和產業轉移，無法為新型城鎮化建設提供有力支撐等問題，因此對該省道的改擴建迫在眉睫。

二、原有瀝青路面結構和銑刨料特征

根據路面鉆孔資料，現狀一般路段瀝青混凝土路面結構為：4cm～6cm瀝青混凝土面層+10cm～40cm水泥穩定碎石基層+20cm級配碎石底基層。路面存在較多病害，主要有路基沉陷引起的龜裂、塊狀裂縫病害，有路面使用年限長引起的龜裂、塊狀裂縫、縱裂、橫系、松散病害，還有未及時養護形成的坑槽等病害，以及對病害進行處治形成的修補塊、貫縫等。

由于舊路面面層銑刨料含有大量老化后的瀝青膠結料，加之水泥穩定碎石銑刨料表面包裹著水泥水化物，這就極大提高了級配碎石整體的粘聚力，保障了級配碎石排水性能的發揮。

三、銑刨料的粒徑控制

根據老路圖紙確定銑刨厚度，現場試銑刨后確定平均銑刨深度為20cm，預留約2cm保證路面平整度和強度，保持路面正常的通行條件。

采用維特根WR200銑刨機進行銑刨確定銑刨速度，因為混合料的級配同銑刨機的行進速度有密切關系。經過多次不同行進速度銑刨料進行篩分確定銑刨料的最佳級配，最終確定銑刨速度為8m/min，該速度的級配具體如下表所示。

舊路面銑刨料級配與銑刨速度的關系統計表

從上表的數據可以看出，通車15年以來，在大量車輛荷載和自然環境的反復作用下，粗集料局部也壓碎，粗集料偏細，受瀝青膠結料和水泥水化物的黏附影響，細集料偏少，需要摻入一定的粗集料和細集料來改善級配。最終經過試驗室的多次適配，決定摻入12%粗集料19mm～31.5mm，15%粗集料9.5mm～19mm，23%細集料0mm～4.75mm，能夠滿足級配碎石級配要求。如下圖所示，為級配碎石曲線圖。

級配碎石曲線圖

銑刨后的銑刨料運送至水穩廠拌單獨的隔倉進行堆放，堆料不能超過3m，以減少離析現象的產生。

四、瀝青路面銑刨料作為級配碎石施工工藝

將瀝青路面銑刨料作為級配碎石的施工工藝主要分為四個工序：攪和、運輸、攤鋪和碾壓，各工序的具體技術要點如下所述：

1.拌和

選擇800型連續式穩定粒料拌和設備來展開拌和作業，對銑刨料進行集中拌和。在正式拌和前必須做好設備的調試工作，保證參數設定科學，并校正拌合機的計量。嚴格按照設計配比來添加原料，確保各個原料拌和均勻，在拌合機出料后要進行取樣檢查，評估原料拌和情況和混合料的合成級配，確保混合料的配比、級配以及含水量等指標都達到設計要求。

2.運輸

在運輸環節中，需要對以下幾個方面進行考慮：

（1）選擇自卸車來運輸混合料，確保自卸車的車廂干凈無雜物后才能裝料運輸。

（2）自卸車的數量要充足，保證施工現場的流暢性，使得自卸車運輸的混合料既能夠運輸完拌和出料量，又能夠滿足施工現場攤鋪作業的需要，盡量使得自卸車數量稍微多余實際需求。

（3）每一輛自卸車裝載運輸的混合料重量大致相同，并做好防護，防止在運輸過程中受到降雨的影響，或出現水分的蒸發或混合料的灑落。

3.攤鋪

首先要做好準備工作，灑濕路基，對攤鋪機的參數設置及各部分的運轉情況進行檢查。其次保證攤鋪作業順利進行，施工人員還應該從以下幾點入手：

（1）在熨平板下墊木板，木板的厚度應與松鋪厚度相同（擬定的松鋪系數為1.25），再明確攤鋪厚度，攤鋪機準備就位后正式開始作業。

（2）在攤鋪機上安裝電子感應器，操作手調節手柄螺旋，直到指示燈燈滅。根據施工實際來調整確定攤鋪機各項參數，保證夯錘振動頻率、幅度及熨平板振動頻率科學合理。

（3）正式開始作業后打開自動找平儀。

（4）避免碰撞事故，將自卸車停靠在攤鋪機前方20cm～30cm的位置，平衡卸料速度與攤鋪速度，連續完整進行攤鋪作業，并控制攤鋪節奏，將攤鋪速度控制在1.8m/min～2.5m/min范圍內。

（5）專門安排人員處理粗、細集料離析現象。

（6）安排專業人員全程跟隨在攤鋪機后面測量攤鋪質量，核實拉線檢測攤鋪厚度和標高是否都達到設計要求。

4.碾壓

在開展碾壓作業時，應該嚴格按照“先輕后重、先靜后振、自低向高”的碾壓原則來進行，重疊碾壓1/2～1/3輪跡。并且保證碾壓作業勻速進行，穩壓徹底，振動碾壓平穩。具體碾壓程序則為：先穩壓→開始輕振動碾壓→再重振動碾壓→終壓。

五、銑刨料再利用和環保和經濟效益

路面銑刨料的循環利用能夠有效緩解我國礦料資源緊張的現狀，符合綠色發展的要求，有助于節能減排環保目標的實現。瀝青面層料和水泥穩定碎石料作為高分子混合料，水泥水化物和瀝青膠凝材料在常溫和自然條件下都難以降解，占用土地又對環境造成一定污染，同時也是對資源的嚴重浪費。路面銑刨施工費用主要以機械費為主，配置設備為銑刨機、水車、自卸車，依據路面強度和對銑刨料的級配要求，可以合理控制機械的使用效率，銑刨綜合單位成本低于市場碎石單價，節約一定的碎石新購費用。

六、結語

綜上所述，本文以海南省某省道改建工程為案例背景，闡述了原有瀝青路面結構和銑刨料的特征以及粒徑控制，并簡要探討了瀝青路面銑刨料作為級配碎石的施工工藝，最終經過施工結果分析可以知道該工程取得了良好的社會效益和經濟效益，值得在今后的類似工程中運用和推廣。