張思軍，溫紅衛(wèi)，劉曉霞

(1.湖北經(jīng)天路橋有限公司;2.湖北省宜城市公路管理段)

淺析級(jí)配碎石在大修工程中的施工控制

張思軍1，溫紅衛(wèi)2，劉曉霞2

(1.湖北經(jīng)天路橋有限公司;2.湖北省宜城市公路管理段)

嚴(yán)格材料技術(shù)要求，選擇合理級(jí)配，以及加強(qiáng)施工工藝控制是提高級(jí)配碎石強(qiáng)度和穩(wěn)定性的技術(shù)關(guān)鍵。下面就級(jí)配碎石原材料控制與施工控制談?wù)効捶ā?/p>

級(jí)配碎石;大修工程;施工;控制

工程概況:207國道宜城以南的路段共計(jì)17.13 km分兩段進(jìn)行大修，方案分別為:(1)K1937+000～K1949+240(孔灣大橋以北)長(zhǎng)12.24 km為銑刨原瀝青面層，并對(duì)原水泥混凝土路面進(jìn)行破碎，要求破碎最大粒徑小于30 cm，壓路機(jī)穩(wěn)壓，然后加鋪17 cm厚水穩(wěn)級(jí)配碎石，18 cm級(jí)配碎石，8 cm厚ATB-25瀝青碎石，4 cm厚AC-13瀝青混凝土;(2)K1949+240～K1954+130(孔灣大橋以南至鐘祥交界)長(zhǎng)4.89 km為銑刨原瀝青面層，并對(duì)原水泥混凝土路面進(jìn)行破碎，然后加鋪18 cm厚級(jí)配碎石，8 cm厚ATB-25瀝青碎石，4 cm厚AC-13瀝青混凝土。

1 級(jí)配碎石材料控制

(1)級(jí)配碎石施工與材料技術(shù)要求，主要在于提高級(jí)配碎石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低行車作用下的變形。集料的類型與級(jí)配碎石的強(qiáng)度、穩(wěn)定性有較大的影響，同時(shí)其強(qiáng)度、穩(wěn)定性與其密度有很大關(guān)系。而提高級(jí)配碎石的現(xiàn)場(chǎng)密實(shí)度關(guān)鍵在于現(xiàn)場(chǎng)合理的碾壓工藝。

(2)級(jí)配碎石材料要求。對(duì)于級(jí)配碎石材料來說，在按照原材料要求、級(jí)配要求完成配合比設(shè)計(jì)后，重要的工作就是如何在現(xiàn)有的施工條件下，盡可能的在施工過程中達(dá)到設(shè)計(jì)目的。

用于級(jí)配碎石基層的材料為石灰?guī)r軋制碎石(在材料缺乏時(shí)可以采用花崗巖等材料)，級(jí)配碎石材料宜采用石灰?guī)r。級(jí)配碎石(DGAB)集料的技術(shù)指標(biāo)按瀝青混和料中下面層要求進(jìn)行。對(duì)于級(jí)配碎石(DGAB)集料，塑性指數(shù)、液限、洛杉磯磨耗值、壓碎值、破裂面、砂當(dāng)量、0.075 mm通過率等，七項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)作為重點(diǎn)控制的指標(biāo)，見表1。

表1 級(jí)配碎石原材料技術(shù)要求

(3)級(jí)配碎石其他控制要求。級(jí)配碎石宜采用集中廠拌法進(jìn)行拌和，現(xiàn)場(chǎng)攤鋪宜采用攤鋪機(jī)攤鋪施工，每層碾壓后厚度不宜超過20 cm。

宜采用振動(dòng)壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)共同碾壓，要求采用自重20 t以上的振動(dòng)壓路機(jī)，輪胎壓路機(jī)不小于18 t。

碾壓后的混合料必須達(dá)到《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034-2000規(guī)定的壓實(shí)度要求，同時(shí)坡度、高程及橫斷面必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

除了本要求，還應(yīng)該滿足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034-2000的一般要求。

2 級(jí)配碎石的拌和控制

2.1 級(jí)配的控制

級(jí)配碎石的拌和采用集中廠拌，使混合料的級(jí)配更容易控制，拌和更加均勻，級(jí)配碎石生產(chǎn)質(zhì)量容易得到保證，同時(shí)生產(chǎn)率也大大提高。嚴(yán)格拌和樓混合料生產(chǎn)控制是保證級(jí)配碎石成功應(yīng)用的關(guān)鍵之一。拌和樓應(yīng)該保持良好的工作狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)級(jí)配碎石材料最大粒徑情況適當(dāng)調(diào)整葉片，使具有適當(dāng)?shù)某叨燃皟艨?。同時(shí)調(diào)整各料倉的開度，使拌和成的混合料滿足級(jí)配碎石的級(jí)配要求。拌和過程中應(yīng)均勻噴入適量的水，使級(jí)配碎石能夠在最佳含水量下碾壓，所灑的水量宜使級(jí)配碎石的含水量較最佳含水量高一些，根據(jù)天氣情況，氣溫低、潮濕不宜超過1%，氣溫高、干燥可稍微高一些，但不宜超過2%。配合比的調(diào)整在干拌的狀態(tài)下進(jìn)行，根據(jù)生產(chǎn)配合比的計(jì)算結(jié)果，以使用最多的那檔集料為基準(zhǔn)，即以此檔料的生產(chǎn)率最大，單獨(dú)調(diào)整其他各檔料的生產(chǎn)率(一般情況料門開度不變，調(diào)整小皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)頻率)，使各檔料的生產(chǎn)率與生產(chǎn)配合比相同，然后同時(shí)開動(dòng)各檔料倉，使各檔料混合，取樣篩分，檢查級(jí)配是否符合要求，否則重新調(diào)節(jié)。

2.2 拌和含水量的調(diào)整

級(jí)配碎石在運(yùn)輸、攤鋪、碾壓過程中含水量會(huì)有損失，為了使現(xiàn)場(chǎng)級(jí)配碎石能夠在接近最佳含水量下碾壓，在拌和過程中的加水量宜高于最佳含水量。根據(jù)天氣情況，氣溫高低和攤鋪形式，拌和含水量應(yīng)適當(dāng)調(diào)整潮濕天氣攤鋪機(jī)宜高0.5% ～1%，潮濕天氣平地機(jī)攤鋪時(shí)含水量宜高2% ～3%。級(jí)配碎石含水量可以通過目測(cè)和結(jié)合快速烘干法確定。

2.3 拌和的均勻性

拌和的均勻性主要是通過延長(zhǎng)拌和時(shí)間來取得，以出料不至于明顯的離析為準(zhǔn)，級(jí)配碎石的廠拌均采用連續(xù)式穩(wěn)定土拌和機(jī)，可以調(diào)整生產(chǎn)率來解決拌和的均勻性的問題。實(shí)踐證明，集中廠拌的混合料級(jí)配更容易控制，拌和更加均勻，因此級(jí)配碎石生產(chǎn)質(zhì)量更容易得到保證，同時(shí)生產(chǎn)率也大大提高。

3 級(jí)配碎石的運(yùn)輸控制

運(yùn)輸過程中的裝、卸環(huán)節(jié)會(huì)對(duì)集料的離析情況產(chǎn)生影響，即裝料時(shí)集料在車廂內(nèi)形成產(chǎn)生第一次離析，形成離析界面，卸料時(shí)由于自卸車的后傾和集料的二次堆積，形成第二次離析。用裝載機(jī)裝料時(shí)，采用側(cè)向裝載，在車廂內(nèi)集料不要形成過高的錐體;卸料時(shí)，若采用推土機(jī)攤鋪，自卸車邊卸料邊向前移動(dòng)，以降低堆料高度，同時(shí)料堆要以品字型布置，避免平行布料，否則會(huì)形成離析帶;若采用攤鋪機(jī)攤鋪，卸料時(shí)應(yīng)快速，以減少第一次離析界面的滑動(dòng)，減少第二次離析。

4 級(jí)配碎石的攤鋪控制

(1)現(xiàn)場(chǎng)施工前的準(zhǔn)備工作?；謴?fù)中線，進(jìn)行標(biāo)高控制和灑水預(yù)濕。在攤鋪前，應(yīng)該檢查底層的施工情況，底層的坡度、高程、橫斷面應(yīng)滿足要求。級(jí)配碎石層最好采用滿鋪斷面形式，以利結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水，但給邊坡防護(hù)帶來難度，裸露的級(jí)配碎石層也易被雨水沖刷而淘空。實(shí)踐表明，由于瀝青面層的損壞滲入基層內(nèi)部的水分很少且不均勻，15%左右的級(jí)配碎石的空隙率很快使水分重新分布，不會(huì)形成動(dòng)水壓力，也就是說級(jí)配碎石的水分重分布功效要大于其排水功效，因此在正常路段在路槽的培肩處以10 m為間距開盲溝以利排水，在曲線的超高段，應(yīng)設(shè)排水出口。

(2)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪。采用攤鋪機(jī)攤鋪質(zhì)量高，平整度好，布料器的二次拌和離析小，水分散失小，缺點(diǎn)是較寬的路幅采用一幅攤鋪對(duì)級(jí)配曲線較長(zhǎng)的級(jí)配易形成三條離析帶，攤鋪機(jī)兩側(cè)粗集料集中的粗帶和攤鋪機(jī)中間細(xì)集料集中的細(xì)帶。對(duì)于二級(jí)以下等級(jí)的道路可采用一臺(tái)全幅作業(yè)。對(duì)于發(fā)生“離析帶”和“窩料”的位置安派專人處理。

5 級(jí)配碎石的碾壓控制

級(jí)配碎石的碾壓難點(diǎn)不在于壓實(shí)度的高低，而在于嵌擠結(jié)構(gòu)的形成，同時(shí)壓破率較小，壓實(shí)度滿足。對(duì)于級(jí)配碎石層應(yīng)該根據(jù)其層位、厚度和級(jí)配類型采用不同的碾壓組合，碾壓時(shí)應(yīng)以振動(dòng)壓路機(jī)和重型輪胎壓路機(jī)為主，鋼輪靜碾為鋪，三種壓路機(jī)交叉作業(yè)的方式，充分發(fā)揮各種壓路機(jī)的性能。

(1)壓路機(jī)類型對(duì)壓實(shí)的影響和碾壓工藝。工程實(shí)踐證明，振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)碎石類基層的壓實(shí)非常有效，目前施工單位所使用的振動(dòng)壓路機(jī)都有強(qiáng)振和弱振之分(即低頻高振幅和高頻低振幅)，根據(jù)振動(dòng)壓實(shí)理論，低頻具有很強(qiáng)的穿透力，影響深度大，最有利于結(jié)構(gòu)層中間到層底這部分的壓實(shí)。高頻具有較高的能量，一般最有利于結(jié)構(gòu)層中間到表面這部分的密實(shí);而膠輪主要是使表面顆粒搓揉，重新就位，有利于表面材料的壓實(shí)，隨時(shí)對(duì)壓實(shí)度的提高幫助有限，卻為振動(dòng)壓實(shí)創(chuàng)造條件;鋼輪靜碾有利于細(xì)級(jí)配的壓實(shí)和消除輪跡，重的碾壓容易壓碎骨料。

因此將振動(dòng)碾壓、膠輪和鋼輪的這些特性有效的結(jié)合起來并根據(jù)被壓材料的厚度、層位和級(jí)配組合成最佳的壓實(shí)工藝，才能夠到達(dá)級(jí)配碎石最有效的碾壓效果。

(2)碾壓方式。碾壓時(shí)，后輪應(yīng)重疊1/2輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處。后輪壓完路面全寬時(shí)，即為1遍。以上碾壓遍數(shù)應(yīng)該視現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整，碾壓一直進(jìn)行到要求的壓實(shí)度為止，同時(shí)應(yīng)使表面無明顯輪跡。直線和不設(shè)超高的平曲線段，由兩側(cè)路肩開始向路中心碾壓;在設(shè)超高的平曲線段，由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進(jìn)行碾壓，路面的兩側(cè)應(yīng)多壓1～2遍。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)關(guān)或急剎車。碾壓不平之處，應(yīng)耙松補(bǔ)充材料，或移除多余部分，然后碾壓整平。施工后的級(jí)配碎石層坡度、高程及橫斷面必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

(3)碾壓速度。壓路機(jī)的碾壓速度，頭兩遍以1.5～1.7 km/h為宜，以后用2.0 ～2.5 km/h。

碾壓是級(jí)配碎石施工中非常重要的環(huán)節(jié)之一。級(jí)配碎石結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度主要通過碾壓而獲得粗顆粒的嵌擠、鎖結(jié)以及集料的填充形成的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，因此，提高碾壓工作的質(zhì)量是提高級(jí)配碎石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的直接手段。

(4)含水量的控制。實(shí)踐證明，級(jí)配碎石只有在接近最佳含水量條件下才能達(dá)到最佳壓實(shí)效果，因此現(xiàn)場(chǎng)碾壓應(yīng)嚴(yán)格含水量控制?，F(xiàn)場(chǎng)級(jí)配碎石攤鋪后，應(yīng)及時(shí)碾壓，延長(zhǎng)碾壓時(shí)間會(huì)使級(jí)配碎石水分蒸發(fā)、材料干硬、團(tuán)結(jié)。如果含水量偏低，應(yīng)根據(jù)情況以噴霧式灑水車適當(dāng)灑水，使級(jí)配碎石在最佳含水量下進(jìn)行碾壓，使其達(dá)到要求的壓實(shí)度。如果含水量過高，可用平地機(jī)等設(shè)備翻曬，待其干到接近最佳含水量時(shí)，再進(jìn)行碾壓。

(5)適度的碾壓厚度?；鶎邮┕ひ?guī)范要求采用12 t以下三輪壓路機(jī)碾壓，每層的壓實(shí)度厚度不應(yīng)超過15～18 cm，用重型振動(dòng)壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)碾壓時(shí)，每層厚度可達(dá)20 cm?，F(xiàn)場(chǎng)碾壓的厚度應(yīng)與所選壓路機(jī)的類型或功能相適應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)施工厚度的確定應(yīng)該考慮現(xiàn)場(chǎng)碾壓設(shè)備，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段的碾壓試驗(yàn)來確定，使得碾壓后的壓實(shí)度符合規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)度的要求。

(6)接縫處理。第一天完成的級(jí)配碎石接縫處的混合料，可以留5～8 cm不碾壓，第二天灑水后和新攤鋪的混合料一起碾壓，必需補(bǔ)充灑水，使其含水量達(dá)到規(guī)定的要求。總之，級(jí)配碎石基層的施工質(zhì)量控制，主要在于原材料控制、拌和樓集料的生產(chǎn)控制、現(xiàn)場(chǎng)攤鋪、現(xiàn)場(chǎng)碾壓工藝及成型后管理的控制等，其中材料控制與壓實(shí)度控制是最主要的。重點(diǎn)是以下幾個(gè)指標(biāo):碎石混合料的級(jí)配，特別是4.75 mm及0.075 mm通過率;材料質(zhì)量，主要是材料的塑性指數(shù)及砂當(dāng)量指標(biāo);壓實(shí)度，要以采用灌砂法檢驗(yàn)。關(guān)于壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中要求級(jí)配碎石作中間層即過渡層時(shí)壓實(shí)度要求達(dá)到100%以上，而對(duì)于一般的基層壓實(shí)度不小于98%，底基層要求不小于96%。控制好以上幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，才能在施工過程中達(dá)到設(shè)計(jì)目的，既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又節(jié)能環(huán)保。

U416.214

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1008-3383(2012)02-0023-02

2011-09-05