高速公路瀝青路面級配碎石基層施工技術研究

揭勇軍

摘要 高速公路路面級配碎石基層有良好的應力吸收能力、排水性能和承載能力。為保證高速公路路面可以長久使用，對級配碎石基層施工技術進行研究。結合某高速公路實例，分別對原材料要求、級配設計、施工配合比和施工工藝等方面進行分析，并對施工完成后的路面進行壓實度和平整度檢測。結果表明：采用該集料配合比和施工工藝的級配碎石基層施工，可以滿足規范要求，達到瀝青路面質量要求，有效改善路面基層整體性能。

關鍵詞 高速公路;瀝青路面;級配碎石基層;路面施工

中圖分類號 U416.214 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）05-0120-03

0 引言

由于半剛性基層的結構強度、承載能力和整體穩定

性好，我國高速公路基本是半剛性基層瀝青路面結構。隨著使用年限的增加，半剛性基層會發生收縮裂縫現象，雨水進入到收縮裂縫會加速瀝青路面的破壞。而級配碎石基層瀝青路面有良好的排水性能和應力吸收能力，能夠解決半剛性基層收縮裂縫病害，將級配碎石應用于路面基層材料是一種必然趨勢。

1 工程概況

某高速公路施工項目全長為81.56 km，其路面結構形式具體見表1。其中試驗路段起訖樁號為K10+300～K30+900。根據高速公路的實際情況，確定采用級配碎石基層，并對原材料要求、級配設計、施工配合比嚴格控制，在施工過程中嚴格按照規范管理。

2 原材料要求、級配設計和施工配合比確定

2.1 原材料要求

原材料的選擇直接影響級配碎石基層的質量，必須進行嚴格控制[1]。碎石材料應選用無雜質、質地堅韌的碎石并對級配進行嚴格控制，選用級配應滿足圖1的規定要求。采用4種不同的碎石分別為：0～4.75 mm、4.75 ～9.5 mm、9.5～19 mm、19～31.5 mm，級配要求滿足表2。

2.2 機械設備要求

該案例選擇國產的灑水車、膠輪壓路機、拌和機和進口的機械設備。

2.3 級配設計和施工配合比

按照圖1的級配曲線要求，設計A、B、C三種不同配合比方案（見表3），通過試驗對比，C方案的最佳含水量和最大密度最好，選用C方案實施級配施工。C方案的最佳含水量為5.1%，平均最大干密度為2.282 g/cm3。

3 級配碎石基層施工技術的應用

3.1 施工準備

首先要試驗室取樣檢驗，合格后進行現場抽樣檢驗，確保兩次檢驗合格后再使用，同時做好人員配置和機械檢查等相關工作[2]。此外，施工測量放線是級配碎石施工工藝的一項重要工作，做好施工測量放線至關重要。測量工程師嚴格按照設計圖紙進行測量放線，最終要確定中線和高程。直線和曲線路段的中樁間隔分別為8 m和4 m，根據起始點和間隔確定出中樁的具體位置，并設置高程樁，依次指出路基的邊樁位置。級配碎石基層攤鋪頂面的設計高度由級配碎石的松鋪系數確定。攤鋪厚度要控制在合理范圍內，每3～5 m設置一個測量墩，并通過測量攤鋪厚度控制測量墩的頂面高程，邊坡1.20 m、寬度5.325 m，最終由放樣樁線得出填筑范圍，從而控制縱斷面高程、橫坡，得出的松鋪系數控制點。石灰網格尺寸根據松鋪厚度和裝載填料方量劃定，其中根據松鋪系數1.285確定松鋪厚度。

3.2 混合料的拌和

拌和施工時應嚴格控制級配碎石的集料配比滿足設計與施工規定要求，采用級配碎石材料的含水量應進行嚴格控制，保證含水量不超過最佳含水量1.5%，不低于最佳含水量1%，以保證碾壓時接近最佳含水量。每天拌和前使用的原材料，現場檢測如發現級配與含水量發生變化，必須及時調整，促使拌合嚴格控制在指標和規范范圍內。

3.3 填料運輸

（1）為減少級配碎石混合料因重力作用而出現的離析，裝料時同一輛車采取的裝料順序為“前、后、中”三次裝料。

（2）級配碎石混合料運輸途中容易發生離析現象，為了減少離析發生，運料車行駛過程中應控制好速度，盡量做到勻速行駛。

（3）采用40 t自卸汽車運輸。為防止水分過分蒸發，遇高溫天氣時采用覆蓋篷布的方式保持水分，保證攤鋪后碾壓時接近最佳含水量。級配碎石運送到規定位置后，安排專人指揮級配碎石混料的卸料工序，盡量把每車料按由車輛的運料量計算得到的攤鋪面積劃定的方格范圍內，防止過多或過少卸料，卸料位置按梅花形布置，保證卸料量能均勻地布滿方格，控制在15 m范圍內分三次卸料[3]。

3.4 攤鋪

（1）攤鋪施工機械采用平地機。由松鋪系數和壓實厚度計算得到每車混合料攤鋪的面積范圍，該級配碎石基層采用的松鋪系數為1.285，計算得到攤鋪的厚度為 19.2 cm。

（2）為保證級配碎石混合料攤鋪的勻速性和連續性，質檢和測量人員應嚴格對攤鋪機的橫坡和高程進行檢測和調試，攤鋪機在攤鋪施工中禁止隨意停機和變速。

（3）為保證壓實能在最佳含水量范圍內進行，攤鋪時的級配碎石最佳含水量控制在0.5%～1%。為保證級配碎石攤鋪均勻不出現離析，攤鋪時設專業人員處理離析病害，發現有粗集料窩現象時，用鏟鏟除后重新補充混合料或加入細料重新拌勻[4]。

3.5 碾壓

（1）使用20 t壓路機，碾壓順序依次為：靜壓一遍→弱振碾壓一遍→強振碾壓三遍→靜壓一遍收輪跡。

（2）壓路機為弱振或靜碾時，為保證級配碎石的壓實效果及基層施工的路拱和平整度，壓實速度不得大于2.5 km/h，保證兩次碾壓的重疊寬度為0.3 m，當壓路機采用強振時，速度可適當提高，但一般應不超過3.0 km/h，兩次碾壓的重疊寬度為0.5倍輪寬。

（3）對有超高的曲線地段，級配碎石的壓實由內側往外側進行，沒有超高的地段，級配碎石壓實由兩邊向中間進行碾壓。

（4）邊角處及新舊級配碎石墊層交界處等不適宜大型壓路機作業的地方，使用手扶壓路機振動密實，不能存在死角[5]。

3.6 邊緣修整

為保證級配碎石邊坡線形美觀、順直、邊坡表面平整，修整方式采用人工掛線。級配碎石基層路拱并壓路機配合碾壓進行修整，人員固定掛線控制高程，整修邊坡、處理離析等工種，以便正常施工時熟練操作。

3.7 成品保護和養生

為保證級配碎石基層表面不被破壞，在進行上層施工前，不得開放交通，碾壓成型7天后，每天進行灑水養護，灑水宜在中午進行，灑水車速度控制15 km/h以內[6]。

4 試驗路段檢測

4.1 壓實度檢測

試驗路段壓實度檢測要滿足《公路路基路面現場測試規程》（JTG E60—2008），數據見表4。

通過表4得出壓實度平均值98.3%，滿足《公路路面基層施工技術細則》（JTG/T F20—2015）的要求值98%，此方案壓實度良好，級配碎石基層強度和穩定性滿足要求[7]。

4.2 平整度檢測

由于平整度直接影響行駛安全、舒適，因此，平整度是一項重要使用性能評價指標。平整度檢測同樣也要滿足《公路路基路面現場測試規程》（JTG E60—2008），使用3 m直尺進行檢測，數據見表5。

通過表5得出平整度標準差平均值0.768 mm，滿足《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50—2015）的要求值1.2 mm，此方案平整度良好，級配碎石基層滿足行車舒適性和安全性要求。

5 級配碎石基層施工控制要點

（1）首先，拌和集料之前要濕潤燜料處理，促使拌合料達到良好效果。含水量是拌合工序的重要控制指標，為避免拌合料的含水量過大或者過小等問題發生，應根據拌合過程的實際情況，采取提高抽檢頻率手段加大含水量檢測，一旦發現含水量不符合工程要求，應采取針對性措施，及時調整含水量，以滿足工程實際要求，促使拌合嚴格控制在指標和規范范圍內。

（2）壓路機自身噸位較大，強振碾壓過程中有可能影響上浮粗集料的粘結力，降低混凝土強度，因此，在碾壓過程中要控制好弱振和強振的次數，根據工程實際工況，適當增加弱振的次數，降低強振的次數。同時，利用膠輪壓路機進行收壓工作，骨料嵌鎖效果明顯，因此在收壓工作過程中，采用膠輪壓路機。徹底完成級配碎石基層碾壓，為防止車輛輪胎碾壓引起的混合料松散病害，要封閉道路，等養護工作完畢后再施工。

（3）待表層曬白開展噴油工作，噴油采用的透層油要控制瀝青的含量，瀝青的含量高會引起起皮現象，瀝青的含量低會起不到良好的滲透效果，此時封閉交通一段時間，等噴油工作徹底完畢后，透層油完全滲透之后，再開放交通。

6 結論

綜上所述，高速公路路面級配碎石基層有良好的應力吸收能力、排水性能和承載能力，可以降低瀝青路面的裂縫病害，提升高速公路的質量和使用年限。該案例采用的級配碎石基層施工技術、效果及注意事項具體如下：

（1）級配碎石基層施工成功，各項指標檢測符合要求，為其他工程的配碎石基層施工提供技術支持。

（2）在施工過程中要保證原材料的質量，并且拌和均勻，避免出現離析現象。

（3）在施工過程中要及時聯系氣象部門，當天氣變化時，采用移動篷布或者搭設防雨工棚做好施工現場、拌和站雨天預防工作，安排專門人員檢測砂石料含水量，并做好雨天安全防護措施，杜絕交通事故和不安全事件的發生。

（4）施工完畢后要保證檢測指標的真實可靠性，對不滿足壓實度和平整度的路段重新進行壓實。

參考文獻

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