浅析未筛分碎石垫层施工的质量控制

　　摘要：路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因，大部分与施工工期短、施工单位为赶进度，造成路基填方每层填土高度超厚，路基压实度及弯沉值等重要技术指标达不到设计要求。使得垫层施工时，部分路基已经被破坏。因此，在成品路基交验时，要严格把关，使其技术指标满足设计要求，为未筛分碎石垫层施工提供有利条件。
　　关键词：路基碎石垫层施工质量控制
　　随着我国高速公路的快速发展，高速公路设计理念的不断提升，越来越多的高速公路，特别是沿海地区及南方地区在路基上设计了级配碎石或未筛分碎石垫层，以减少地下水对土质路基的侵蚀，改善路面使用状况，提高路面使用寿命。
　　广东省韶关市的韶赣高速公路曲江至南雄段全长125公里，是连接韶关市与江西省赣州市的重要通道。该高速公路建成后将大大改善粤北地区与江西省的交通状况，对该地区的经济发展起到重要作用。根据填、挖方路段的不同，该高速公路在路基上分别设计了15cm、20cm未筛分碎石垫层，以提高路面的的使用寿命。未筛分碎石垫层的质量的好坏直接影响到高速公路的路面使用状况及使用寿命，未筛分碎石垫层的质量控制不好，将大大降低垫层的使用功能，其效果甚至会适得其反，对高速公路产生破坏作用。因此，一定要重视碎石垫层的施工质量。我部根据现场施工经验，总结出几点加强碎石垫层的质量控制的措施，以利于垫层的施工。
　　一、 路基的施工质量
　　高速公路早期破坏与路基施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因，大部分与施工工期短、施工单位为赶进度，造成路基填方每层填土高度超厚，路基压实度及弯沉值等重要技术指标达不到设计要求。使得垫层施工时，部分路基已经被破坏。因此，在成品路基交验时，要严格把关，使其技术指标满足设计要求，为未筛分碎石垫层施工提供有利条件。
　　另外，要注意对成品路基的保护与修整。成品路基完成施工并交验合格后，可能由于客观因素，不能及时进行垫层施工。路基长期暴露于自然环境当中，受到雨水等自然因素的侵蚀，会造成原来已合格路基的部分技术指标变成不合格。因此，在进行未筛分碎石垫层施工前，要再次对原路基进行检测，各项技术指标合格后方可进行垫层施工。否则，应对路基进行必要的晾晒及修整，待其技术指标合格后在施工垫层。
　　二、 原材料的质量
　　未筛分碎石垫层是满足基层施工规范及图纸要求的颗粒组成范围的碎石在最佳含水量下碾压至规定压实度而形成的。其原材料全部是碎石，因此要严把原材料关，使其针片状、压碎值、液限及塑性指数满足设计及规范要求。严禁碎石中混有粘土块、植物等有害物质，并不得利用边料、下脚料生产未筛分碎石。如含有粘土块量过大，施工中，在遇水情况下，垫层会出现弹簧现象，造成碾压不实，压实度达不到要求。如含有植物等有害物质，在垫层施工过程中或施工完成后，由于有害物质腐烂变质，将会对垫层造成破坏。如含有害物质，及有可能使垫层的功能丧失，并对路基产生破坏。
　　三、 配合比和施工过程中试验的控制
　　（一）配合比控制
　　1、施工前，取具有代表性的未筛分碎石进行筛分，使其满足规范及设计要求，见下表。
　　筛孔尺寸
　　（mm） 37.5 31.5 19.0 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075
　　级配范围
　　（%） 100 83~100 54~84 29~59 17~45 11~35 6~21 0~10
　　2、按3.0%、4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%等六个加水量制备混合料，用重型击实法确定未筛分碎石的最佳含水量和最大干密度。
　　注：再加水过程中，应力求碎石含水量均匀。
　　（二）施工过程中试验的控制
　　并测定其含水量是否符合要求，含水量是否变化。含水量要按当时的环境及时调整，如天气干燥可适当增加含水量，以使混合料满足现场施工的要求。在摊铺过程中，试验室随时抽检含水量、混合料的级配筛分，使其结果均应符合级配要求。施工过程中，应经常在施工现场，随时抽取具有代表性的未筛分碎石进行最佳含水量和最大干密度试验，以指导未筛分碎石垫层施工，以免使其技术指标离散性过大。
　　四、施工过程中的质量控制
　　（一）料场的质量控制
　　1、随时对料场的原材料进行抽检。
　　2、在料场装料时，用装载机按规定比例进行装料，设专人指挥装料。在装料过程中，宜采用小型装载机，各种料应多次进行装料，装载比例不宜过大，以保证混合料均匀，不至于产生离析。
　　（二）施工现场的质量控制
　　1、采用1台推土机进行初平，然后再由PQ190平地机按挂设的松铺高程线进行精平。在精平过程中，由洒水车洒水达到最佳含水量，根据现场施工温度，实测含水量宜大于最佳含水量1%，经测定含水量符合要求后，压路机紧跟碾压。从摊铺结果来看，这种摊铺方式能保证摊铺比较均匀，不出现大面积离析和粗集料集中现象。这种摊铺方式有利于缩短从摊铺到碾压结束的时间，避免混合料水分因环境温度较高而较快蒸发。
　　2、摊铺前按照试验段得到的松铺系数在两侧挂设松铺高程基准线，在摊铺过程中，采用在横断面拉线的方式控制松铺厚度，并在偏差较大的地方设立标志，再由平地机进行精平，符合松铺厚度要求后，再进行碾压。这种方式能控制松铺厚度及保证线形平顺，施工过程表明，这种方法是适用的，在以后施工时按照这种方法控制摊铺厚度。
　　3、含水量的增加和控制方法：在整平前，提前做好机械的检查和人员的准备工作，检查施工现场混合料的含水量，确定施工的外加水量，外加水与天然含水量的总和比最佳含水量略高（不超过最佳含水量的1%）。为了保证含水量控制的准确性，洒水车采用喷雾式喷嘴，并在试铺前测定了洒水车的流量，每台洒水车均设置看水员一名，巡视员一名。在摊铺前，试验室测定了原材料的含水量，平地机整平过程中，试验室随时取样，测定混合料的含水量。实践证明，机械性能和人员组合能够准确的控制含水量。
　　4、机械的选择与组合，压实的顺序、速度和遍数：
　　在借鉴以往多个工程的成功经验的基础上，结合本工程未筛分碎石垫层的特点，根据试验段结果，采用了下面碾压组合，碾压方案组合及效果如下：
　　碾压遵循先轻后重的原则。碾压次序为先用一台振动压路机静压一遍，再用另两台振动压路机进行重振碾压。直线段和不设超高平曲线段由外侧向内侧进行碾压，超高段由内侧向外侧碾压。碾压时尽量保持重叠1/2的轮宽，一般碾压6~8遍。最后用压路机进行光面，以确保路面的平整度并消除轮迹。
　　完成压实后的表面不得出现高低不同的压实面、隆起或松散材料。其全宽、全厚范围都均匀地压实到稳定为止。
　　5、在施工过程中，设专人检查，以消除粗细集料离析现象。对大面积的粗集料或细集料集中地方，应予以铲除，换填级配合格的混合料，重新洒水、压实。以免在今后的使用过程中，遇水形成饱和水膜，对路基造成破坏。
　　6、要精确计算每单位长度用料数量，用石灰洒好每辆车的倒料范围。以免混合料过多或过少，造成不必要的成本损失。
　　五、成品未筛分碎石垫层的检验
　　施工完成后，及时对垫层进行压实度、厚度等技术指标的检验，将检测结果反馈给施工现场技术人员，以利于现场质量控制。
　　垫层施工过程中如遭遇雨水天气，雨过天晴后，应对成品垫层进行晾晒，重新检测压实度，待其合格后，方能施工上面结构层次。
　　六、封闭交通
　　在垫层施工完成后，应对该段垫层进行封闭管理，设专人看守。严禁大型自卸车在垫层上行驶（特别是雨中或雨后），以免对垫层及路基造成破坏。
　　在保证施工质量的前提下，降低施工成本，合理组织施工，加快施工进度。施工中应定时召开总结会，跟踪观测未筛分碎石垫层的质量动态，对施工中发现的问题将进行总结，并制定改进措施，使垫层施工质量更上一层楼。