沥青路面基层级配设计和施工工艺

以实际工程为例，首先对高速公路沥青路面级配碎石基层原材料的选择及配合比的设计进行分析，其次对级配碎石基层的施工工艺进行探讨，使级配碎石基层铺筑成均匀、高密实度且具有透水性的高质量结构层，保证其减缓裂缝、抗疲劳、排水等功能的发挥。

根据级配碎石不同结构组合和不同厚度，在广佛肇高速公路上修筑3种不同路面结构形式的试验路。肇庆大旺—封开江口段公路工程采用双向四车道高速公路标准，设计速度为100km/h，整体式路基宽度为26m，其中中央分隔带2m，左侧路缘带2×0.75m，行车道2×2×3.75m，硬路肩2×3.0m（包括右侧路缘带2×0.5m），土路肩2×0.75m。

1原材料要求、级配设计和配合比确定

1.1级配碎石原材料要求

该工程以砂岩作为原材料，运用反击式破碎机将原材料加工成以下四档规格，即：0~5mm，5~10mm，10~20mm，20~30mm。集料性能按照规范要求进行了碎石针片状颗粒含量、压碎值、石屑的液塑限等试验。试验结果显示，本次试验所用集料各项指标均满足《公路工程集料试验规程》（JTGE42—2015）的要求。

1.2级配设计和配合比确定

按照设计级配曲线的范围，工程中利用加工过的原材料进行A,B,C三种不同配合比的设计，在最佳含水率的条件下，将三种方案的3种级配碎石采用重型击实方法各制备3组试件，经四昼夜浸水后进行CBR试验：级配碎石底基层压实度>97%，CBR值≥100%；级配碎石基层压实度>99%，CBR值≥180%；由于贯入度为2.5mm时的CBR值均小于贯入度为5mm时的CBR值，故CBR值采用贯入度为5mm时的CBR值。CBR试验结果显示，C级配曲线的性能较A和B曲线更好。

2级配碎石施工工艺

2.1集料的拌和

细集料液限应小于25%，塑性指数应小于8%。级配碎石采用稳定土拌和机根据配比要求将料搅拌均匀，接着用自卸汽车将搅拌好的料运至施工现场等待铺设。拌和过程的关键是：确保装载机的取样均匀，避免级配不稳定或出现大的离析现象。施工时配料要准确，拌和要均匀，没有粗细颗粒离析现象。

2.2级配碎石层的摊铺

级配碎石应采用集中厂拌法拌制混合料，并用摊铺机摊铺混合料，摊铺速度为2.5~3m/min，根据试铺确定松铺系数，试铺时按照松铺系数1.35进行。根据级配碎石层的厚度决定铺筑的方式，当级配碎石层的厚度达到40cm时，必须分上下两层进行铺筑。为了降低工程投入并确保工程质量，可在参照国内外施工经验和规范标准的前提下，对下层20cm运用平地机进行摊铺，而上层级配碎石混合料运用两台摊铺机，并以梯队形式同步全幅进行作业。两台摊铺机采用一前一后的形式同时进行摊铺，两台摊铺机靠边一侧感应标高控制的基准钢线、纵向接缝处前一台机感应横坡控制的基准铝合金梁、后一台机感应前一台机的摊铺面。

2.3级配碎石的碾压

在进行中间位置施工缝的碾压施工时可使用相应的方式进行，即首先在距离施工缝25cm以外的位置进行碾压，之后再针对接茬缝进行碾压，采用这种方式不但能够防止产生挤出混合料的问题，而且还能够满足工程设计中对混合料等方面的要求。此外，在实际的施工过程中，混合料中的水分会由于运输和气温的变化而出现一定的损失，从而给施工质量带来较大的影响，但若过量的给混合料中加水则又可能出现其他形式的问题，如使部分区域表现出弹簧状路面的现象，同样影响工程质量，因此应尽量使混合料保持最佳的含水量，确保压实度和稳定性达到工程设计要求。

3施工完成后的现场检查

3.1压实度和强度的测试

新修道路的测试，通常是在道路经过一周时间的标准养护后，从200m的底基层试验路段中选择10个代表点位进行测试，所测试的压实度与CBR检测结果如表1所示。由表1可见，测试的10个代表点全部能够满足设计要求。在原材料的技术指标达到规定要求的情况下，利用合理施工工艺，所振压成型的级配碎石在压实度和强度方面均能够满足设计要求。

3.2现场弯沉和承载板回弹模量的测试

对级配碎石（底）基层采用贝克曼梁法、承载板法对其弯沉及回弹模量进行了现场检测，测试结果见表2。由表2可知：用实测弯沉反算的回弹模量较实测值低，原因是当级配碎石直接设置在土路基上时，级配碎石施工过程中或雨后渗入其中的水将很快浸泡土路基，影响土路基的水分条件，显得弯沉较大；这时不能以施工刚结束时测定的弯沉为准，需要在经过一段时间待水分重新分布后测定，或者在铺筑沥青层后测定；弯沉不宜作为级配碎石基层的质量检测指标。左右轮所测的弯沉值差异不大，且均满足设计要求，表明级配碎石的施工均匀性较好；普通模量的路基所对应的级配碎石底基层的回弹模量可达65MPa以上，且均能满足规范规定的级配碎石底基层各项要求。

3.3对路面的渗水性能进行观测

为获得级配碎石试验路的实际渗水性能，在级配碎石上面铺筑沥青混凝土之后进行钻取试样，发现余留在钻孔中的冷却水并没有立即渗掉，待到第二天时级配碎石坑中的水全部渗出[3]，然后向级配碎石施工后的低洼位置倒水，经过1d后发现积水全部渗掉，当挖开基层查看时发现路基顶面未出现积水，并且级配碎石的含水量未出现明显的变化，而是处于最佳含水量的状态。由此说明，级配碎石具有微渗水性能，且能够使路基基层顶面保持在最佳的含水量状态，避免产生卿浆现象。

4结语

在高速公路施工过程中，采用级配碎石基层进行施工具有良好的抗变形能力、排水能力、抗裂能力。本工程按照上述方法进行沥青路面级配碎石基层施工后取得了良好的施工效果，公路运营近半年来，级配碎石基层试验段路面没有出现车辙和裂缝，施工效果良好，值得类似工程借鉴和参考。

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