关于二灰砂砾基层平整度的影响因素及施工中采取的措施

彭增亮

（天津航道局有限公司，天津 300042）

0 引言

随着我国公路建设的飞速发展，对道路行车舒适性提出了越来越高的要求，如何改善和提高路面平整度就成了一个重要课题。

二灰砂砾（即石灰，粉煤灰，砂砾）基层施工是公路路面结构施工的重要工序，其摊铺得平整与否将直接影响到公路路面平整度，因此，提高其平整度对道路整体质量提高具有重要意义。影响二灰砂砾基层的因素有原材料质量及配比、拌制、运输、摊铺碾压和养生等各个环节。因此，这是一项系统工程，必须牢牢抓住，找出关键点，层层控制，方能奏效。本文结合在包东公路施工中的经验和教训，对影响二灰砂砾基层平整度的有关因素进行一些有益的探讨。

1 工程概况

包（头）东（胜）一级公路一合同工程里程桩号为K0+000至K10+500的路段，主线长10.5 km，一次建成双向四车道，路面宽24.5 m。匝道累计长约8 km，路面宽度9.0 m。本工程地处包头市郊区，道路附近店铺林立，交通流量大，施工期干扰大。工程于1999年7月6日正式开工，至1999年底基本完成道路路基填筑施工任务。2000年下半年开始道路路面结构的施工。该合同段路面基层设计为20 cm厚，工程量为12万m3，2000年6月初开始施工至10月中旬完工。为了提高道路行车的舒适性，业主对路面基层的平整度提出比规范更高的要求：规范规定值为8 mm（3 m直尺检测），业主规定值为6 mm（5 m直尺检测）。

2 施工工艺

1）施工配合比的确定：根据总监办要求，试拌中选择了3种试验配合比，即石灰∶粉煤灰∶砂砾（重量比）为 3∶12∶85，4∶12∶84，5∶12∶83，最终确定施工用的配合比为4∶12∶84；实验用重型击实法实测最大干密度为2.13 g/cm3，最佳含水量为6.4%。

石灰采用乌海石灰厂生产的Ⅲ级以上消解石灰，CaO+MgO有效含量控制在55%以上；粉煤灰采用达旗电厂生产的，控制其烧失量不大于12%，SiO2+Al2O3含量大于70%；砂砾控制粒径为0～40 mm。

2）二灰砂砾拌和设备：采用双卧轴强制连续式WS300型搅拌机，原材料均由装载机上料至储料仓，通过调整喂料皮带的转速及冷料仓口开启高度计量每种原材料用量。拌和用水通过流量传感器控制。

3）拌和料运输采用5 t自卸汽车，运距控制在5 km以内。

4）拌和料摊铺采用费格勒1800型摊铺机，半幅基层宽11.15 m，采取两次摊铺成型，每100 m作为1个工段。

5）碾压：采用洛阳工程机械厂生产的YZ14B型振动压路机，先静压2遍，再振压2遍，至密实。

6）养生：基层施工完毕验收后，表面稍干即开始水养护并及时铺洒封层。

3 影响二砂砾基层平整度因素分析

根据上述确定的工艺进行了800 m实验段的施工，经实测用5 m尺测得平整度6 mm以下达58.4%，3 m尺测得平整度6 mm以下达80%，未达到预先要求的5 m尺测得平整度6 mm以下达到70%以上、3 m尺测得平整6 mm以下达到90%以上的标准。根据表面检查来看，底基层平整度基本上控制在10 mm左右，表面比较均匀，但局部有凹坑存在；基层平整度虽然好于下层，但仍存在局部“集料窝”，部分段落有跳点，横坡不一致，严重的地方存在波浪形起伏。针对上述存在的问题，检查了施工的各个环节，对有可能影响二灰砂砾基层平整度的因素进行了分析。

3.1 底基层平整度的影响

底基层平整度是基层平整度的基础，底基层如果高差悬殊要想完全靠基层找平是非常困难的。尤其在包东公路，行车道和硬路肩部分二灰砂砾的厚度相差28 cm，因此，由于两个面强度和刚度不同，易引起基层在其界面上的不平整。

3.2 原材料的影响

1）二灰砂砾是由石灰、粉煤灰、砂砾3种不同的材料混合而成。其中砂砾的级配均匀度较难控制，由于砂砾属于就地取材，底下埋藏的砂砾层本身就具有不均匀性和不稳定性，即使在过筛、装、卸过程中进行混合，但是仍然有粗细料不均匀的现象。这样在相同的拌和和松铺系数下，由于原材料的不均匀，造成局部压实面的不平衡。

2）对于二灰砂砾来说，含水量的控制是至关重要的一环。根据击实试验，二灰砂砾的最佳含水量在6.4%左右。但实际按此控制比较困难，因为二灰砂砾的含水量在搅拌、运输及摊铺过程中都在不断地变化，而对含水量的测定具有时间、取样位置的局限性，如对粉煤灰、石灰含水量的测定，存料场上一般不太均匀。含水量过大的二灰砂砾路段就不能及时碾压，而含水量太小会引起拌合、出料、摊铺过程中的离析；在粗集料集中的地方，压缩量就小一些，反之细料集中的地方，压缩量就大一些。这样就造成潜在的不平整。

3.3 摊铺碾压工艺的影响

1）摊铺工艺的影响。对于出现部分段落有跳点，存在局部“集料窝”和存在波浪起伏等现象，经现场观察主要是摊铺机等料时间较长，在停机点引起跳点；“集料窝”形成的原因，有拌合均匀度问题，也有摊铺机作业问题，在摊铺时，由于摊铺机输料绞龙作用，容易将粗料向两边输送，而细料往往集中在中间，这样压实以后形成“集料窝”；波浪起伏现象，有碾压工艺的问题，也有摊铺机夯实能力太小的因素，试验段基层摊铺后密实度仅达到70%左右，这样碾压时容易产生推移而形成波浪。

2）压实工艺的影响。二灰砂砾在拌合摊铺以后，不可能是绝对均匀的，在很大程度上要由压实工艺来保证平整度，压实工艺不仅受到混合料均匀性和含水量的影响，而且还与压实能量和压实遍数有很大关系。适时碾压，并保证一定的压实能量，可以提高平整度，否则就可能出现起伏。

3）压实过程中含水量控制，是影响平整度的因素。含水量偏大就会出现将混合料压到压路机轮边上；含水量少则会出现集料相对集中的地方压缩量小，影响平整度。另外，过干或过湿碾压时，混合料会纵向推移产生波浪和壅包。

3.4 工作缝的影响

工作缝处理的好坏直接关系到基层平整度及反射裂缝。横缝处理不好容易产生跳点，纵缝处理不当，容易造成横坡不一致现象。

3.5 养护的影响

由于养护不及时或过早通行车辆，也易造成平整度欠缺。

3.6 施工工艺的影响

横坡不一致与摊铺过程中分两次摊铺成形有关。同时，设计培土路肩土窄（不足20 cm）不易压实，不足以抵抗基层碾压时的侧向挤出。混合料侧向挤出，出现边坡处标高偏低，横坡发生变化。

4 提高平整度措施

4.1 控制底基层平整度

本工程底基层施工采取摊铺机和平地机两种工艺。摊铺机施工段平整度均能控制在10 mm以内；平地机施工段为保证平整度，设1组测量监测人员控制底基层标高和平整度，取得较好的效果。同时特别加强硬路肩部分控制，在工序交验时，采取振动压路机与底基层同时碾压，确无明显软弱和不平整的地方方可进行基层施工。

4.2 二灰砂砾原材料的控制

（1）保证砂砾粒径相对均匀。一方面在料场选择砂砾级配较均匀的断面进行加工；另一方面，在细料或粗料集中时用装载机翻拌后再上料。另外，控制细集料相对多一些，可以减少摊铺机绞龙作用产生的离析现象。

2）加强混合料含水量的控制，随时检测石灰、粉煤灰的含水量，及时调整加水量，控制混合料的含水量在最佳含水量的-1%～+2%之间。

4.3 摊铺碾压过程控制

1）运输二灰砂砾的车辆全部采用5 t自卸汽车以减轻对下层的影响。配足运输车辆，做到让料等摊铺机，以保证摊铺机能以2.5～3.0 m/min的速度连续作业。

2）摊铺采取分幅分段施工，（一般100 m为1段）不留纵向施工缝，摊铺后及时碾压。当天施工的两作业段衔接方法为：在第1段留5～8 m不碾压，待第2段施工时，与第2段一起碾压成形，保证平整密实。

3）摊铺机后设专人负责平整度检测及消除粗细料离析现象，对粗集料窝或集料带应铲除，并用新料填补或补充细集料并拌合均匀。

4）摊铺机本身参数的调整应相匹配。经试验本工程选择参数：松铺系数为1.25，摊铺机行走速度3 m/min，夯锤冲击速度1500次/min，振动器速度3500转/min。以保证摊铺后混合料密实度在75%以上。

5）二灰砂砾碾压使用振动压路机（YZ14B），在混合料含水量于最佳含水量的±1%时先静压2～3遍（速度为1.5～1.7 km/h），再振动碾压2～3遍（速度为2.0～2.5 km/h）。

4.4 增加培土路肩土宽度

争取设计同意增加培土路肩土的宽度，便于基层边缘的压实，避免横坡不一致现象。

4.5 养护及封层

鉴于本工程处于包头市郊区，施工期间社会车辆流量较大，当二灰砂砾碾压结束，表面开始泛白即应立即进行洒水养生，并尽快铺筑乳化沥青封层。

5 结语

通过采取上述措施，二灰砂砾基层的平整度得以明显提高，平整度基本上达到用5 m直尺量测合格率在79%以上，3 m直尺量测合格率在90%以上，用车载式颠簸累积仪测得以标准差表示的平整度为σ=2.8 mm，均满足规定要求。

[1]金光辉.影响二灰碎石基层平整度的因素及应采取的措施[J].上海公路，1998（4）.

[2]满开朋.路面平整度应从基层抓起——基层施工中应注意的几个问题及对平整度的控制[J].黑龙江交通科技，2009（7）.

[3]钟训，刘统良.农村公路二灰碎石基层平整度影响因素与控制措施[J].中国水运（学术版），2007（10）.