摘要：文章針對(duì)平整度、碾壓工藝、測(cè)量評(píng)價(jià)、控制開裂等大厚度水穩(wěn)基層常見質(zhì)量問(wèn)題，結(jié)合廣西荔浦至玉林高速公路K37+100～K37+300段主線路基左幅水泥穩(wěn)定碎石底基層試驗(yàn)段施工實(shí)例，介紹了一次攤鋪碾壓成型的大厚度水穩(wěn)基層施工工藝，并通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)驗(yàn)證了該施工工藝的合理性。

　　關(guān)鍵詞：大厚度水穩(wěn)基層;平整度;施工關(guān)鍵點(diǎn);控制

　　0 引言

　　我國(guó)道路基層的主要結(jié)構(gòu)是水泥穩(wěn)定碎石基層，受傳統(tǒng)攤鋪設(shè)備攤鋪功率以及碾壓設(shè)備噸位和壓實(shí)功的限制，攤鋪一般厚度≤20 cm。以往水穩(wěn)基層整體分層攤鋪、碾壓以及雙層連鋪的施工工藝，因?yàn)槊看螖備伳雺汉穸刃。韵鄬?duì)而言，平整度、壓實(shí)度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)更容易控制。但是每層都需要7 d養(yǎng)生，進(jìn)一步延長(zhǎng)了施工周期，施工效率低。此外，分層施工的基層，其層間整體性較差。

　　《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/T F20-2015)中提到碾壓厚度增加可以減少結(jié)構(gòu)層的數(shù)量，改善層間結(jié)合，使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的整體性更強(qiáng)。通常一次攤鋪碾壓成型厚度>20 cm，稱為大厚度水穩(wěn)基層。采用大功率抗離析攤鋪機(jī)、大噸位壓路機(jī)、高產(chǎn)能的拌和設(shè)備等，可以確保一次攤鋪、碾壓成型大厚度水穩(wěn)基層[1]，并使得壓實(shí)效果和平整度水平達(dá)到理想的狀態(tài)。由此，更需要重視提高拌和產(chǎn)能，比如水穩(wěn)厚度增加了30%，相應(yīng)的拌和設(shè)備拌和產(chǎn)能也應(yīng)相應(yīng)增加30%，以保證連續(xù)施工。否則施工效率不僅不能提高，如果等料嚴(yán)重的情況經(jīng)常發(fā)生，混合料攤鋪連續(xù)性受影響，還會(huì)出現(xiàn)大量施工縫和接頭，平整度必然難以控制。大厚度水穩(wěn)基層一次攤鋪碾壓成型減少一次施工過(guò)程和養(yǎng)生工序，具有提高路面結(jié)構(gòu)整體性、提高施工效率、節(jié)約施工成本等優(yōu)勢(shì)[2]。本文對(duì)大厚度水穩(wěn)基層施工工藝進(jìn)行探討。

　　1 大厚度水穩(wěn)基層常見的質(zhì)量問(wèn)題

　　1.1 平整度問(wèn)題

　　(1)土基平整度差。若土基平整度差，易影響至上承層。傳統(tǒng)攤鋪20 cm以下厚度的水穩(wěn)基層，采用分層攤鋪碾壓，底基層具有找平的作用，因而上基層平整度更容易控制。而一次攤鋪成型大厚度水穩(wěn)基層直接受到土基平整度的影響，因此平整度控制難度更大[3]。

　　(2)碾壓方式問(wèn)題。碾壓方式不合理，壓路機(jī)噸位和碾壓組合控制不佳，碾壓遍數(shù)、控制速度不佳、壓路機(jī)隨意調(diào)頭和急剎都會(huì)造成平整度不良[4]。

　　(3)接縫問(wèn)題。大厚度水穩(wěn)基層施工過(guò)程中，若不能保證連續(xù)施工，易造成停機(jī)等料的情況，兩個(gè)攤鋪段之間的搭接會(huì)形成橫向接縫[5]。

　　(4)級(jí)配問(wèn)題。較多超粒徑骨料影響材料的均勻性，會(huì)對(duì)攤鋪機(jī)造成損害，磨損鉚平板。此外，超粒徑骨料會(huì)造成局部壓實(shí)系數(shù)存在差異，導(dǎo)致壓路機(jī)碾壓不均勻。

　　1.2 壓實(shí)問(wèn)題

　　(1)《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/T F20-2015)中對(duì)高速公路水穩(wěn)基層給出的級(jí)配范圍比較寬，比如C-B-2給出的級(jí)配范圍9.5 mm通過(guò)率為59%～72%，4.75 mm通過(guò)率為35%～45%，0.075 mm通過(guò)率為2%～5%。然而在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，水穩(wěn)級(jí)配偏細(xì)易于碾壓，底部更容易密實(shí)，但開裂的風(fēng)險(xiǎn)更高;而級(jí)配偏粗的話，骨架嵌擠更好，降低了開裂風(fēng)險(xiǎn)，但底部不易密實(shí)，會(huì)造成基層底部“爛根”的情況。這就要求在實(shí)際級(jí)配設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能優(yōu)化級(jí)配，既不偏粗又不偏細(xì)，既能保證底部壓實(shí)，又可控制開裂風(fēng)險(xiǎn)[6]。

　　(2)碾壓工藝。因大厚度水穩(wěn)基層總體厚度大，即使采用大噸位的壓路機(jī)，如果碾壓工藝不合理，也會(huì)造成上表面過(guò)壓，形成薄殼，壓實(shí)功難以傳遞至底部，從而造成底部欠壓的情況[7]。

　　1.3 測(cè)量評(píng)價(jià)

　　不同于傳統(tǒng)20 cm以下的水穩(wěn)基層，大厚度水穩(wěn)基層采用大噸位壓路機(jī)必然會(huì)形成上表面壓實(shí)度大于底部壓實(shí)度的情況，因此采用最不利狀態(tài)評(píng)價(jià)大厚度水穩(wěn)基層的壓實(shí)度的話，如果測(cè)得大厚度水穩(wěn)底部壓實(shí)度滿足要求，則大厚度水穩(wěn)基層整個(gè)厚度范圍的壓實(shí)度可以保證。然而目前水穩(wěn)基層壓實(shí)度檢測(cè)方法主要為灌砂法，其主要儀器灌砂筒的高度決定了最大的檢測(cè)深度僅為20 cm，只能滿足檢測(cè)大厚度水穩(wěn)基層頂部的厚度，因此需要新的測(cè)量評(píng)價(jià)方法對(duì)大厚度水穩(wěn)基層按上下基層分層進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　1.4 控制開裂

　　(1)干縮開裂多發(fā)生在建設(shè)初期，包括養(yǎng)生的過(guò)程中混合料水分蒸發(fā)，水穩(wěn)碎石基層水分流失導(dǎo)致毛細(xì)管張力作用，使基層產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

　　(2)溫度縮裂主要發(fā)生在通車以后，水穩(wěn)混合料在溫度和荷載作用下，由于混合料各個(gè)原材料溫度縮脹系數(shù)不同，材料間產(chǎn)生相互作用，在水泥膠結(jié)力結(jié)合下，水穩(wěn)基層存在氣固液三種狀態(tài)，其中固液兩相之間在溫度作用下產(chǎn)生縮裂。

　　(3)級(jí)配對(duì)于水穩(wěn)基層開裂的影響也很大。級(jí)配過(guò)細(xì)、含泥量過(guò)高都會(huì)造成水穩(wěn)混合料的塑性指數(shù)偏高，進(jìn)一步促進(jìn)混合料的收縮，加劇水穩(wěn)基層開裂的狀況。

　　從以上分析可知，針對(duì)一次攤鋪成型大厚度水穩(wěn)基層，如果解決平整度、碾壓工藝、測(cè)量評(píng)價(jià)、控制開裂等問(wèn)題，則可以充分發(fā)揮其縮短工期、提高施工效率、節(jié)約工程成本的優(yōu)勢(shì)。

　　2 工程概況

　　廣西荔浦至玉林高速公路路面底基層采用26 cm大厚度水穩(wěn)底基層。荔玉高速公路路面№2分部在各項(xiàng)工作準(zhǔn)備充分以后，定于K37+100～K37+300段主線路基左幅實(shí)施水泥穩(wěn)定碎石底基層試驗(yàn)段，試驗(yàn)段長(zhǎng)度為200 m。實(shí)施試驗(yàn)段的目的包括驗(yàn)證底基層施工方案、人員組織、機(jī)械配備、施工方法、檢測(cè)方法及檢測(cè)結(jié)果能否滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

　　3 大厚度水穩(wěn)底基層施工準(zhǔn)備

　　3.1 設(shè)計(jì)配合比

　　水穩(wěn)配合比設(shè)計(jì)采用的原材水泥為華潤(rùn)水泥(平南)有限公司生產(chǎn)的M32.5水泥，碎石采購(gòu)于荔浦縣杜莫鎮(zhèn)鴻運(yùn)碎石廠。所有進(jìn)場(chǎng)材料均通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)合格。其中0～5 mm細(xì)集料砂當(dāng)量檢測(cè)結(jié)果為62，集料潔凈度較好。水泥(外摻法)∶級(jí)配碎石=4.0∶100，最大干密度為2.442 g/cm3，最佳含水率為5.2%。在進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì)時(shí)，尤其需要注意的是合成后的4.75 mm通過(guò)率，這個(gè)篩孔通過(guò)率過(guò)高表明級(jí)配偏細(xì)，填充料過(guò)多，會(huì)增加開裂風(fēng)險(xiǎn);過(guò)低則表明級(jí)配偏粗，平整度和碾壓難以控制。此外，0.075 mm通過(guò)率宜控制在4%左右。各檔集料摻配比例為碎石Ⅰ(19～31.5 mm)∶碎石Ⅱ(9.5～19 mm)∶碎石Ⅲ(4.75～9.5 mm)∶碎石Ⅳ(0～4.75 mm)=28∶16∶24∶32。詳見表1。

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