高等级公路级配碎石基层配合比设计与施工技术分析探讨

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摘　要：级配碎石作为路面柔性结构层，主要缺陷在于易产生较大的塑性变形，其本质是粒料之间的剪切变形，而弯沉和层底拉应力指标不足以保证绍配碎石不发生剪切破坏。本文结合具体实例，分析了城市高等级公路级配碎石基层配合比设计。并对其施工技术及质量检测进行了详细阐述和总结。

关键词：高等级公路：级配碎石基层；配合比设计：质量检测；最佳含水量

中图分类号：U412.36+3

文献标识码：B

文章编号：1008-0422(2010)06-0208-02

1　前言

高等级公路基层强度增大可以减小路面弯沉，但并不意味着路面的强度或抗力就一定很高。力学分析结果表明，随着基层模量的提高，在路面弯沉减小的同时，面层内的剪应力迅速增加。这说明面层的工作条件越来越差。

公路基层模量并不是越大越好，而应使基层模量具有适当的数值。采用柔性基层。可以合理地降低基层的模量，一方面保证路面的结构承载力，同时让基层模量与沥青面层模量处于一个合理匹配的水平，从而控制沥青面层内的剪应力水平，避免早期损坏的发生。

2　高等级公路级配碎石基层配合比设计

某城市闻高等级公路在水泥稳定碎石上基层或沥青层下部采用19～40cm厚的级配碎石作为柔性基层，以减小路面弯沉。减少沥青路面的车辙，裂缝等病害现象。本文主要探讨级配碎石基层配合比设计及施工中的技术问题，以期为今后的工程实践提供参考。

2.1　集料

粗集料采用玄武岩20.0-31.5mm及10～20133113碎石，细集料采用玄武岩0～10mm石屑，以及河砂，各种集料筛分结果见表1。

2.2　配合比设计

本项目的级配碎石细集料全部采用石屑，级配碎石配合比设计计算见表2，合成级配曲线见图1。

2.3　确定最佳含水量和最大干密度

采用重型击实试验确定级配碎石混合料的最大干密度和最佳含水量。表3是重型击实试验结果，其分析曲线见图2。

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高等级公路级配碎石基层施工与检测

根据规范。并参考以往级配碎石基层的施工经验，对级配碎石基层的施工工艺和质量检测方法提出一些针对性的要求。

3.1　级配碎石基层施工工艺

3.1.1　级配碎石混合料的拌合

为了使混合料级配更易控制，拌和得更加均匀，工程采用中心站集中拌和，施工中应严格控制其级配组成的变异性。施工采用1台wDB500拌和楼拌和，应根据碎石材料的最大粒径适当调整叶片，使其具有适当的尺度和净空，上料配制了4台ZL50C装载机，要求拌和出来的混合料符合级配要求。拌和过程中注意根据当地早、中晚温度及湿度的不同加入适量的水，以控制碾压时的级配碎石能达到最佳含水量。

3.1.2　摊铺

级配碎石的施工应采用摊铺机摊铺，提高其均匀性。

摊铺前，应由各方独立试验，确定级配碎石的最佳含水量和最大干密度。各方误差需在±1％内，且取各方试验结果的平均值为最佳含水量和最大干密度。现场压实厚度应不大于20cm，且不能小于14cm，否则难以压实。当因故级配碎石层的压实厚度超过22cm时，则须分层摊铺，必要时应调整路基标高或路面结构厚度，使每一摊铺层的最小厚度≥14cm：当分层摊铺且路基标高及路面结构厚度确实无法调整时。则保证上面一层的摊铺厚度≥14cm。

当碎石材料表面纹理好、压碎值低时，应保证摊铺的级配碎石含水量高于最佳含水量1％～2％：当碎石压碎值偏高纹理一般时，摊铺的级配碎石含水量应在最佳含水量-0.5％～1％。现场压路机应紧跟摊铺机，避免水分蒸发过快。

3.1.3　级配碎石基层的碾压

碾压是级配碎石成型的最后一道工序。级配碎石结构层的强度主要通过碾压而获得粗颗粒的嵌挤、锁结以及细集料的填充形成联结强度，级配碎石基层的碾压工艺见表4。因此，提高碾压工作的质量，确保级配碎石基层的压实度是提高级配碎石结构强度的重要手段。级配碎石层压实度须100％满足要求：若分层施工，每层的压实度也应100％满足要求。

碾压完成后，应及时检测压实度。若压实度检测不合格，立即补洒水后重压，直至达到要求的压实度。级配碎石层施工完成之后，应尽快进行下一个结构层次的施工。否则，应采取一定的防护措施防止级配碎石层被雨水；中刷，比如，铺盖防护膜、草席等。由于级配碎石材料强度有限，加上没有板体性，因此在下一结构层摊铺前，不宜开放交通。

3.2　级配碎石基层施质量的检测

级配碎石的检测应待级配碎石达到自然干燥的状态下进行。检测指标及结果：

1)压实度检测，采用重型振动压路机碾压，压实度满足要求。

2)弯沉检测(图3)，本路段弯沉实测代表值为135.8(0.01mm)，满足设计要求。

3)承载板的检测(图4)。其检测标准，层顶面的综合形变模量≥120MPa。本路段回弹模量平均值为150MPa，形变模量平均值为125MPa。

3.3级配碎石层的养护管理与交通维护

级配碎石层不同于传统的水泥稳定类材料，粒料之间无粘结，无板体性，因此铺筑好后的管理十分重要。级配碎石层的管理，需要注意三个环节：

一是防雨水的冲刷。若遇强降雨，其表面的细集料会被雨水冲刷，造成一定程度的破坏a因此级配碎石层施工完成后，应尽快进行下一个结构层次的施工。否则，应采取一定的防护措施防止级配碎石层被雨水冲刷。

二是交通维护。级配碎石铺筑完成后，由于无板体性，交通管理也十分必要。长期的开放交通，不仅会造成层表的污染，也会造成层表细集料被车辆带走，从而出现粗骨料外露的情况。如必须开放交通时，则要严格限制车速。

三是注意交叉污染的情况，注意采取措施，防止碎石层表面被污染。

4　结语

综上所述，级配碎石摊铺完成后。其质量检测须待其达到自然干燥状态下进行：级配碎石层、水稳层的合适压实厚度在1 4～20cm之间，最佳厚度15～18cm；级配碎石摊铺时，需要十分注意含水量的控制，当碎石材料材质坚硬、表面纹理粗糙、棱角分明时，应适当提高出场混合料的含水量，以利压实。

级配碎石施工完毕后，当与其上一结构层施工间隔较长时，要注意防雨水冲刷，并需要交通管制：石料压碎值建议下面层的压碎值