城市一级主干道级配碎石柔性基层施工与质量控制

城市一级主干道级配碎石柔性基层施工与质量控制

赵永波

云南建投中航建设有限公司，650000

摘要：城市一级主干道建设中大量采用半刚性基层路面结构，主要由于半刚性材料结构强度高、承载力强且造价低、来源广。可是半刚性材料自身却存在排水性能差、受温湿度影响易开裂等缺点。针对该情况，本文对柔性基层展开研究发现，若将柔性基层材料铺设在半刚性基层上，这两种基层路面相互结合、优劣互补，能提高路面的抗裂性能、延长路面使用寿命。其中级配碎石在柔性基层中运用较广。本文主要通过对城市一级主干道级配碎石柔性基层的施工流程和质量控制管理进行研究，总结施工过程中可能发生的问题和解决办法，探索应用级配碎石柔性基层是否能够有效革新当下传统城市一级主干道的路面基层结构，提高道路的安全性。

关键词：城市一级主干道；碎石柔性基层；质量控制

1 级配碎石性能分析

城市一级主干道路面基层材料的选择首先要从结构、功能开始入手，考虑行车荷载、结构受力特点、环境影响等多方面因素，毕竟一条主干道的建成也不仅靠单一材料或某材料的一两个性能就能完成的，要选择运用多种材料的优点特征加入工程建设才能实现最后的目标。

（1）级配碎石材料能被用在城市一级主干道中用来解决反射裂缝的问题，优先要考虑的是碎石材料的力学性能。力学性能主要其由弹性模量、抗剪强度等决定。从结构上看，级配碎石材料强度差别主要是由粗集料与粗集料之间的接触嵌挤决定。当车辆行驶时，面层上的荷载传递到基层结构上分散开来，为了保证路面质量，就要求材料强度达标，抗压抗磨、承载力要好。

（2）级配碎石有着较好的排水性能、渗透性能和抗冻性能。将级配碎石选作基层材料，不能仅注重级配碎石的承载力和力学性能，还要考虑在特定情况下，材料能否适应变化的能力。例如阴雨天，作为基层材料就要考虑它的排水性能好坏。假使级配碎石渗透性能差，遇到雨水冲刷，路面长期浸泡在水中，不仅会在一定程度上降低材料本身的力学性能，还会加重加快路面的损坏；在较寒冷地区使用级配碎石材料，级配碎石的抗冻性能将起很大作用，最基础的即避免基层受寒受冻发生开裂。所以碎石材料的抗冻、排水性就可以很好规避这些问题。

2 级配碎石柔性基层的施工流程

级配碎石柔性基层的施工主要遵循以下施工流程：①施工准备；②拌和；③运输；④摊铺碾压；⑤接缝处理。

图1 柔性基层具体施工流程

2.1 施工准备

（1）材料准备

　　级配碎石柔性基层施工原材料的优劣是施工质量好坏的前提。在施工前先要对所选择的原材料进行合格检验，选择合适粒径的材料并分类。堆放原材料时建议按照不同的粒径等级放置，同时要注意保持堆放材料环境的清洁、干燥。在工程开始前要准备充足的原材料，保证施工的连续进行。

（2）下承层准备

　　在铺筑级配碎石垫层之前，要全面处理道路路基的表面的浮土、杂物，保证路基表面的整洁。还要在下承层的表面设置道路中桩及施工指示桩，标明设计高程，确保铺筑厚度满足设计要求。

（3）试铺准备

　　在垫层正式铺筑前，可选择合适长度的路段进行试铺。按照设计参数要求进行铺筑，并不断的调整，获取原材料用量、加水量、压实工艺、松铺系数等数据，直至成型的过渡层各项指标参数满足设计要求。

（4）其他准备

　　根据施工项目的具体需要，提前对管理及施工人员进行必要的安全技术、施工技术的培训。在开工前确保所有运输车辆、摊铺压实设备进场，且要对所用设备进行排查、保养，使其保持最佳准备状态，保证工程施工的连续性不受影响。

2.2 拌和

材料的拌和是施工前的关键环节。一般为了提高效率，拌和均匀，建议使用厂拌法进行拌制。拌和过程要保证材料数量合理、科学应用，并且要使用专门的设备进行作业，以确保最终配合比符合城市一级主干道路面施工需要。在拌和的现场要安排专业人员根据气候等因素适当增加或减少用水量、调整好材料配比，拌和均匀，拌和时间不低于15s。及时检查记录，避免出现离析等异常情况。

2.3 运输

级配碎石混合集料在运输的过程要根据实际用量来合理选择运输的车辆，通常为了缩短倒车、摊铺时间，施工时一般采用自卸车运输。在使用前需要对车辆进行故障排查，防止运输车在装料后无法卸料。在放料时要使用三次装料法，按照相应顺序放料，且混合集料在运输途中要保持搅拌状态，避免混合集料冷却，防止发生离析现象。为防止水分蒸发损失，还要在运输过程中对混合集料遮盖篷布处理，同时在运输路面上洒水，可以适当降低输送途中产生污染环境的灰尘。

2.4 摊铺

在级配碎石混合集料摊铺作业的过程中，要把握很多细节：

（1）在级配碎石柔性基层摊铺作业中要使用摊铺机进行摊铺。过程中注意合适角度的调整，控制摊铺机的速度保持在合理的匀速范围、慢速进行作业，预防路面出现摊铺不平的情况，提高整体作业的连贯性、均匀性、平整性。

（2）摊铺机在与混合集料运输机进行对接过程时，它们的方向、速度要尽可能保证统一，避免影响基层摊铺作业的进行。

（3）为尽量一次完成基层摊铺作业施工，需根据施工具体情况选择合适的摊铺方式。

2.5 碾压

当级配碎石混合集料摊铺作业完成后，就可开始该路面的碾压施工：

（1）碾压前对施工路段进行合理长度分配，分层碾压，保证施工质量。遵照“轻重、慢快、低到高”的顺序原则碾压。碾压时要选择适合的压路机，如轮胎式压路机和振动压路机。

（2）在碾压施工开始前，可先准备试碾压。当级配碎石柔性基层正式进行初次碾压时一般使用振动压路机，确定初次碾压路面较平整后，改用轮胎式压路机再次进行碾压作业，保证路面整平、整型，不会出现轮胎印，全面压实。

（3）完成碾压施工后，对路面的压实度进行测试，确保满足城市一级主干道路面压实程度的要求。

2.6 接缝处理

在级配碎石柔性基层施工过程中，受到时间等各因素影响，路面可能出现接缝。施工中接缝问题不及时解决，则会影响摊铺路面的整体结构、质量及行车舒适性。所以，在基层的施工过程中或者施工结束后施工人员需要采取措施进行处理：

（1）横向接缝。在摊铺作业过程中，尽量保证摊铺作业一次完成，若在施工间隔超过2个小时，则需要进行横缝设置。横缝一般是压路机在施工完成后驶离摊铺路面未碾压端部路面而形成的，出现横缝时施工人员要及时将位于摊铺端部的压实料处理干净、平整，保证摊铺的施工质量。

（2）纵向接缝。由于级配碎石混合集料分幅摊铺，常常引起纵缝。当摊铺机宽度不够，又或者是要求缩短施工进程，启用两台摊铺机同时工作时，为了尽量避免出现纵缝，要将摊铺机前后的距离控制5-8m以内，一前一后进行摊铺。后续在碾压作业中对纵向接缝的区域进行重叠压实。

3 城市一级主干道级配碎石柔性基层质量控制

道路路面基层在城市一级主干道中起到承重、维持道路路面稳定的作用。因此，城市一级主干道路面基层的施工质量对整个城市一级主干道的质量好坏、使用效果起到了决定作用，加强对基层施工质量的控制，保证城市一级主干道整体的质量，提高道路的使用性能、延长其寿命。

3.1 施工准备阶段的质量控制

3.1.1 级配碎石原材料质量控制

级配碎石原材料的优劣是把控级配碎石柔性基层路面质量好坏的前提条件。注重施工过程之前，先着重对原材料的质量控制。

（1）磨耗率是碎石原材料控制的重要指标。它是表示材料抵抗磨耗、冲击和边缘剪切能力的参数。研究人员研究结果表明，碎石磨耗率越小，碎石颗粒在碾压的过程中破碎的越少，整体路面的压实度越高。

（2）级配碎石的筛分也是原材料质量控制阶段的另一重点。通过筛分，将粒径不同的混合在一起的碎石材料，筛出各种粒径级别，这种方法在原材料控制中应用较广。在施工过程中，施工人员通过筛分的办法，将不同粒径的混合集料区分开后，按照配合比要求选择不同粒径的材料进行拌和以此取得更好的级配曲线，使路面基层碾压后的密实度更符合城市一级主干道标准。

（3）最后还需注意的是原材料摆放，在摆放原材料时为避免各个粒径大小不同的材料混合，在不同粒径大小的材料之间最好设置隔料墙。

3.1.2 级配碎石下承层质量控制

下承层的施工质量对道路路面基层的整体承载性能有重要的影响，是保证上层路面结构稳定的结构层。倘若下承层不平整，则意味着相应的路基、基层平整度也会受影响，最终反映到道路路面上，所以在施工前要清除路面表面杂物、保证整洁，提高下承层平整度。柔性基层的强度不仅来自材料碎石集料之间的嵌挤，还与下承层自身强度息息相关，在正式铺筑前，要对下承层进行质量验收，保证没有损坏，整体结构完整、压实。

3.1.3 级配碎石拌和质量控制

级配碎石拌和的质量是在基层施工前要保证的重点。首先，在《道路路面基层施工技术细则》中规定了距离高速道路一公里范围内或者施工拌和厂内部要设置整体功能完善的试验室。开工前，要对试验室、使用设备进行检测，保证正常。其次要注意拌和方式最好使用厂拌法进行集中拌和，注意拌和温度，控制拌和材料含水量在1%-2%。在拌和现场要配备具有相应资质的施工人员进行配合比调整，保证拌和均匀；拌和的设备要控制各料仓进料稳定，必须严格按照最初确定的设计比例进料，不可以随意调整，要及时检查拌和情况，若出现问题，及时停止拌和。

3.2 施工过程中的质量控制

3.2.1 材料运输和摊铺过程中的质量控制

（1）级配碎石材料的运输、摊铺在整个施工过程中十分重要。每日需在运输车厢内刷上隔离剂，避免碎石混合料中的细集料在车底或车壁堆积。在运输过程中要根据运输时的距离远近、当日温度差别，控制自卸车内级配碎石混合料的含水量，在车辆上覆盖篷布防止水分蒸发。保持车速的平稳，以及正确装载顺序，避免混合料出现离析情况。

（2）在进行级配碎石柔性基层的路面摊铺前，要清理路面杂物、保证路面的平整；当铺设进行到一定程度时，要对已铺设部分进行含水量的检测，若含水量过高要采取适当的晾晒措施蒸发水分；同样，当检测含水量过低时，要对摊铺路面进行洒水湿润，让路面处于最佳含水量状态。在摊铺时，要匀速进行，切忌忽快忽慢导致路面摊铺不均匀、尽可能一次性摊铺完成。在路面摊铺完成后，进行摊铺厚度检测，确定厚度是否满足设计要求及城市一级主干道使用标准。

3.2.2 碾压过程中的质量控制

（1）在碾压开始前，选取一小段路作为试验路段，进行路面试碾压，为后续整体施工的顺利进行提供一定信息保障。

（2）柔性基层的完整碾压要经历：初压、复压和终压。在各阶段碾压时要按照慢快、轻重、低到高的顺序压实路面。当碾压路面边缘部位时，施工人员要提前在路面边缘的地方固定好木板，防止材料因挤压向两侧滑动致使路面压实不足。

（3）在碾压时做好对碾压温度的合理控制，据工程实践经验，最好将碾压温度保持在110-120℃，最高温度保持在160℃以内。

（4）工程中压路机在碾压作业时不可突然掉头、刹车，尽量保持稳定，防止级配碎石混合料因此滑动、松散、有开裂情况。

（5）当碾压完成后，要用标准工具检查路面平整度、有误突起、坑洼等；假如有不严重的突起或坑洼，可选择再次碾压至平整或对坑洼处表面挖松，再次撒上级配碎石混合集料，按正常顺序再一次碾压处理。

3.3 级配碎石柔性基层养护

施工完成后需加强对级配碎石基层养护，虽然级配碎石柔性基层没有半刚性基层容易开裂，但也不能忽视它的养护重要性。后续的初期养护工作在柔性基层碾压作业完成后即可进行：

（1）在养护期间要封闭路面，首先要禁止重型车辆行驶，谨防基层路面材料受压破碎。

（2）在养护过程中注意温度把控，避免直接暴晒，及时洒水确保柔性基层路面材料的含水量。

（3）在路面检测合格后，清除表面层杂物，均匀喷洒透层油。油干后撒布细沙封层、开放路面交通。

（4）养护结束后，仍需限制同一时间的车辆通行数，规定最高的车辆行驶速度，做好成品保护

4 结语

　国内的运输行业的竞争随时代的高速发展日趋激烈，各种车辆满载甚至是超载的情况屡见不鲜，殊不知这些行为对城市一级主干道造成了严重的损坏，路面开裂、车辙等问题接连不断地发生。为加强公路运输系统体系，解决城市一级主干道路面易损坏的问题，国内对级配碎石柔性基层进行研究，发现碎石柔性基层能有效吸收反射裂缝产生时释放的能量，减少或消化路面裂缝损坏，且因自身材料良好透水性能，可弥补半刚性基层排水性差的缺点，使公路得到更好的保护。故提出将柔性基层加至半刚性基层和面层之间，保证路面强度的同时，让耐久性更佳。但柔性基层在城市一级主干道上的实际使用效果好坏各不相同，所以本文对柔性基层路面的性能、施工工艺与质量控制等方面入手，了解如何帮助柔性基层高质量建设，加快公路的发展。

参考文献

[1]吴瑞平. 公路工程中碎石垫层的结构及施工关键技术[J]. 交通世界,2023,No.637(07):75-77.

[2]闫飞飞. 公路工程路面级配碎石垫层施工技术分析[J]. 交通世界,2023,No.634,No.635,No.636(Z2):53-55.

[3]顾坤松. 市政道路水泥稳定碎石施工的质量控制研究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2023,No.431(05):95-97.