高速公路级配碎石的施工工艺探讨

关键词: 高速公路；底基层；级配碎石；施工工艺 

中图分类号：u412.36+6文献标识码：a 文章编号： 

1、工程概况 

广州至河源高速公路惠州段路面工程第lm3标段由k105+507.49至k126+000,长约20.49km,公路等级为高速公路，设计时速120km/h。水泥稳定碎石中基层+ 15cm 水泥稳定碎石下基层+ 20cm 级配碎石底基层。 

1 级配碎石底基层结构层的原理 

在路面结构中增设底基层,目的是为了均匀地扩散从砼面板和基层传递的荷载,加强土基的承载能力,同时满足路面结构热胀冷缩应力作用,以及在基层摊铺前抵抗车辆碾压和雨水侵蚀破坏等要求。要达到这些要求,底基层本身必须做到均匀、密实、强硬,必须形成紧密的结构层。怎样才能达到设计压实度要求,并能形成紧密的结构层呢?我们认为施工方法是最关键的环节。碎石材料按级配设计的目的就是为了满足底基层的密实性要求,在粗颗粒充分紧密的状态下所留的空隙由中、小颗粒填充;在中小颗粒充分紧密的状态下的空隙由石屑粉填充。所以用拌和机首先将级配碎石加石屑粉料充分拌匀,以解决设计级配要求。 

2 主要施工工艺 

(1)准备下承层。碎石底基层施工前必须对下路床的平面位置、高程、宽度、横坡度、密度、压实度、弯沉等进行验收,符合要求后才能进行碎石底基层施工,下路床表面干燥时应适当洒水。 

(2)测量放样。恢复中线桩,并在两侧边缘外设指示桩,标出碎石底基层边缘的松铺高程和设计高程。 

(3)准备集料。在准备好的下承层上打好方格,根据松铺系数计算出每格集料用量,然后在备料场将集料按预定数量运至方格内。方格的大小应根据运输车辆的大小确定,每格集料用量最好为每辆运输车运能的整数倍。 

(4)运输及摊铺集料。①集料装车时,应控制每车料的数量基本相等。②在同一料场供料的路段内,宜由远到近卸置集料。卸料距离应严格掌握,避免料不够或过多。未筛分碎石和石屑分别运送时,应先运送碎石。③料堆每隔一定距离应留一缺口。④集料在下承层上的堆置时间不应过长。运送集料仅在摊铺集料前数天开始。⑤应事先通过试验确定集料的松铺系数并确定松铺厚度。人工摊铺混合料时,其松铺系数约为1.40～1.50；平地机摊铺混合料时,其松铺系数约为1.25～ 1.35。⑥ 用平地机或其他合适的机具将料均匀地摊铺在预定的宽度上,表面应力求平整,并具有规定的路拱。应同时摊铺路肩用料。⑦检查松铺材料层的厚度,必要时,应进行减料或补料工作。⑧用平地机并辅以人工将石屑均匀摊铺在碎石层上,并摊铺均匀。⑨采用不同粒级的碎石和石屑时,应将大碎石铺在下层,中碎石铺在中层,小碎石铺在上层。洒水使碎石湿润后,再摊铺石屑。⑩填料摊铺时应做成2～4%的横坡，保证路基表面排水迅速而畅通。 

(5)拌和及整形。①用平地机进行拌和, 宜翻拌5～6遍,使石屑均匀分布于碎石料中。平地机拌和的作业长度,每段宜为300～500m。拌和结束时,混合料的含水量应均匀,比最佳含水量大1％ 左右,同时不应有粗细颗粒离析现象。②使用在料场拌和均匀的级配碎石混合料时,摊铺后混合料如有粗细颗粒离析现象,应用平地机进行补充拌和。③用平地机将拌和均匀的混合料按规定的路拱进行整平和整形,在整形过程中,应注意消除粗细集料离析现象。④用拖拉机、平地机或轮胎压路机在已初平的路段上快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整然后再用平地机进行整平和整形。 

(6)碾压。碾压时压路机前后两次轮迹须重叠0.4～0.5m。路基填筑到结构物附近，或铺筑到无法采用压路机压实的地方，应使用机夯、夯锤或其它有效夯具予以夯实。在摊铺上一层之前，每一层的压实度都必须经监理工程师验收。 

(7)横缝的处理。两作业段的衔接处,应搭接拌和。第一段拌和后,留5～8m不进行碾压,第二段施工时,前段留下未压部分与第二段一起拌和整平后进行碾压。 

(8)纵缝的处理。应避免纵向接缝。必须分两幅铺筑时,纵缝应搭接拌和。前一幅全宽碾压密实,在后一幅拌和时,应将相邻的前幅边部约30cm搭接拌和,整平后一起碾 

压密实。 

3 施工要点 

该路面底基层设计厚度20cm级配碎石层,按工艺流程图(见图1)施工。需要指出的是在摊铺每种规格材料之前,首先根据各种材料在集料中所占重量比及材料的松干密度、结构层设计厚度、最大干密度及要求的压实度计算出各种材料的松铺厚度。当级配碎石碾压成型后,要经常洒水养护,使其表面不干燥为宜,切记不宜洒水太多,以免积水浸泡路基。工艺流程见图1。 

4 施工过程质量控制要求 

(1) 底基层施工质量要求与检测。①压实度达到96％以上。②平整度的允许偏差 

为12mm,检查方法用3m直尺每200m抽查2处,每处10次。③ 纵断面高程允许偏差为+5mm、- 1 5mm,检查方法:用水准仪每200m测4处断面。④厚度允许偏差为10mm。⑤ 横坡允许偏差为± 0.3％ ,检查方法:用水准仪每200m测4处断面。⑥ 外观表面平整,边线整齐,无松散现象。 

(2)压实度及弯沉检测。检测人员在压路机振动碾压4遍后开始用灌砂法检测压实度,合格后压路机快速静压1遍整平,不合格则继续碾压,每压l遍都要检测1次压实度,直至压实度合格为止,从而得到压路机的碾压遍数。碾压合格后,对底基层进行弯沉试验,检查弯沉值是否符合设计和规范要求。 

(3)碎石的质量控制。①碎石中针片状颗粒的总含量不超过20％ ,且不含粘土块及有害物质。②用于底基层的碎石的最大粒径不超37.5mm,石料的压碎值不大于30％。③级配碎石施工时要满足下列要求:颗粒级配、塑性指数符合要求;配料要准确;混合料要拌和均匀,没有粗细离析。 

(4)备料、闷料及含水量的控制。在料场按施工级配配好料,然后用洒水车喷洒集料,集料的含水量应根据天气情况控制在比最佳含水量6.7％(由试验确定)大1％～2％左右,闷料时间应保证24小时以上。 

(5)上料。按试验段确定的松铺系数1.25,先计算好工地上每一个方格内需要的料量。然后用自卸车按量运料卸于指定的方格内,上料的顺序:从料厂出发,先远后近,由中至边。集料装车时,每车料的数量要基本相同;集料在路床上的堆放时间不宜过长。 

(6)摊铺。在上料后立即采用小型挖掘机和平地机共同摊铺集料,摊料的原则:由中心向两边,不超出所画方格边线,均匀摊铺,并用人工配合检查有无离析现象,如有,则用人工添加细料进行消除。对粗集料“窝、带”用添加细料与之拌合均匀的方法来消除;对细料“窝”则用添加粗料来消除。 

5 施工中常见的问题处理施工中常见的问题 

主要为弯沉值达不到设计要求。造成的原因主要有以下2点:(1)下承层的有关指标达不到设计的要求。应采取换填、或翻挖改良土质等处理。(2)级配碎石质量控制的问题。应翻开不合格的级配碎石,加入5％的水泥或石灰拌和后重新碾压。 

6 施工中的几点体会 

(1)施工前做好路床排水工作。合理安排施工时间,尽量避开雨季,因雨水会降低下承层的各项检测指标,并会使级配碎石的含水量过高,施工质量难以达到设计要求。若无法避开雨季时,则雨后要进行处理,待下承层和级配碎石的各项指标均达到要求后方可施工底基层。(2)施工前熟悉工程每一道工序的操作工艺和质量要求,并在施工的过程中严格按规范要求去认真落实,就能做出合格的产品。(3)底基层正式施工前,必须先作好试验段,以确定合理的机械配置、松铺系数、及最少碾压追数,用以指导施工。试验段的长度不宜小于200m,对不同性质的材料应分别进行试铺。(4)级配碎石在料场时,必须充分洒水、闷料。时间不得小于24小时,含水量应大于最佳含水量。(5)据施工地段任意抽测的数据统计得知,平均松铺系数1．25完全能满足施工要求。当压路机振动碾压6遍后,采用灌砂法检测压实度合格,同时弯沉也能满足设计及规范要求。(6)底基层施工,按松铺系数1.25控制摊铺厚度,摊铺过程中用平地机粗平配合人工整平,以达到较好的平整度。粗平后先用压路机静压二遍,再将凹凸不平的部位用人工整理,然后用机械振动压实,最后用人工精平细部,压路机静压抛光,以得到平整、光滑的表面。 

总之,级配碎石底基层只要严格按照上述施工技术要求与质量控制标准施工,是完全能确保工程质量的,但是随着公路等级的提高,施工技术及质量控制将会不断改进和完善。 

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