中汽中心鹽城汽車試驗(yàn)場(chǎng)高速環(huán)道是由直線、緩和曲線、圓曲線組成的橢圓形封閉連續(xù)道路，全長(zhǎng)約7850m。每段直線段長(zhǎng)度為1376m，緩和曲線長(zhǎng)554m。圓曲線半徑為630m，每段圓曲線長(zhǎng)1441m。曲線段的總長(zhǎng)度約為5098m。曲線段的斷面示意圖如下:

根據(jù)設(shè)計(jì)，曲線段在精刷坡后，曲面鋪設(shè)兩層水穩(wěn)和三層瀝青，由德國(guó)SMB公司采用專用設(shè)備“橋式攤鋪機(jī)”和坡面上斜拉式壓路機(jī)進(jìn)行施工。

1 配合比的設(shè)計(jì)及優(yōu)化

1.1 配合比設(shè)計(jì)

本工程直線段采用的是骨架密實(shí)型級(jí)配;曲線段采用的是JTJ034-2000《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》推薦的3號(hào)級(jí)配范圍，0.075的通過(guò)率設(shè)計(jì)為0-5%。根據(jù)曲面的施工工藝，試驗(yàn)得出集料比例為:1#(31.5-16):2#(16-9.5):3#(9.5-4.75):4#(4.75-0)=17∶25∶22∶36，水泥用量為 4.0%(海螺 P·O42.5)，最佳含水量:5.8%。合成級(jí)配滿足設(shè)計(jì)要求，0.075通過(guò)率為4.5%。

1.2 配合比的優(yōu)化

根據(jù)上述配合比進(jìn)行試驗(yàn)段的試鋪，施工中出現(xiàn)了下述問(wèn)題:

(1)進(jìn)行曲面攤鋪時(shí)，出現(xiàn)大料滾落現(xiàn)象，且基本均為1#料;

(2)用水囊法進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)，從挖出的混合料發(fā)現(xiàn)離析嚴(yán)重，上部均為細(xì)料，大料均集中在底部3cm左右，壓實(shí)度檢測(cè)控制不準(zhǔn);

(3)到齡期后不能取出完整芯樣，上部能取出，下部3cm左右不能取出。從取出的芯樣更能明顯看出料的離析。

為了解決上述問(wèn)題，首先對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)試驗(yàn)室反復(fù)取料試驗(yàn)，對(duì)集料的比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，優(yōu)化后的集料比例為:1#:2#:3#:4#=15∶28∶20∶37，0.075 通過(guò)率為 4.7%。

2 施工過(guò)程中的質(zhì)量控制及工藝的優(yōu)化調(diào)整

2.1 施工工藝

攤鋪:施工時(shí)橋式攤鋪機(jī)沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)，連續(xù)進(jìn)行覆蓋整個(gè)拋物面截面寬度的攤鋪施工。攤鋪材料運(yùn)至橋式攤鋪機(jī)前方的轉(zhuǎn)運(yùn)斗，并使用一臺(tái)可移動(dòng)輪胎式挖掘機(jī)將水穩(wěn)混合料裝入橋式攤鋪機(jī)的進(jìn)料斗。橋式攤鋪機(jī)架設(shè)在4臺(tái)履帶式行走裝置上，隨履帶式行走裝置移動(dòng)，履帶式行走裝置連續(xù)可調(diào)、由液壓驅(qū)動(dòng)。履帶式行走裝置行駛在水穩(wěn)硬路肩(下部履帶式行走裝置)和堤頂路的第二層綜合土(上部履帶式行走裝置)上。

在攤鋪過(guò)程中，一臺(tái)輪式挖掘機(jī)為橋式攤鋪機(jī)輸送水穩(wěn)混合料。自卸汽車持續(xù)給轉(zhuǎn)運(yùn)槽供料，輪式挖掘機(jī)從轉(zhuǎn)運(yùn)槽取料并裝入橋式攤鋪機(jī)的進(jìn)料斗。

橫向運(yùn)轉(zhuǎn)的槳式傳送機(jī)將材料分配在熨平板前。用夯搗式整面機(jī)和振動(dòng)式熨平板對(duì)材料進(jìn)行壓實(shí)。

碾壓:3臺(tái)具有鼓形滾筒的特殊壓路機(jī)跟隨在攤鋪機(jī)后面，通過(guò)振動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)水穩(wěn)的壓實(shí)和整平。根據(jù)滾筒的形狀，每臺(tái)壓路機(jī)只壓實(shí)曲面車道的特定區(qū)域。

壓實(shí)水穩(wěn)層

第一臺(tái)較高的壓路機(jī)借助于斜拉車來(lái)協(xié)同工作。斜拉車由橡膠輪胎壓路機(jī)改裝而成，行駛在堤頂路上，有附加的配重。專門(mén)的纜索絞車可以保證壓路機(jī)鼓形滾筒始終能夠垂直壓在曲線段任何水穩(wěn)位置的表面上。這樣就可以避免鼓形滾筒邊緣留下的痕跡，從而鋪成平整的表面。

第二臺(tái)壓路機(jī)用斜拉纜索工作于拋物面曲線段較低的部分。這項(xiàng)技術(shù)保證了整個(gè)曲面從底部到頂部能夠得到充分壓實(shí)。第三臺(tái)壓路機(jī)對(duì)平坦部分進(jìn)行壓實(shí)。

2.2 質(zhì)量控制措施及工藝的優(yōu)化

由于試驗(yàn)段的試鋪出現(xiàn)了上述幾個(gè)問(wèn)題，所以從原材料的進(jìn)場(chǎng)到攤鋪碾壓結(jié)束，直至養(yǎng)生結(jié)束均制定了詳細(xì)的質(zhì)量控制措施，并對(duì)攤鋪工藝進(jìn)行了優(yōu)化。

(1)經(jīng)檢驗(yàn)合格的原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)分層整平堆放成梯形，不能太高，一般控制在5米以下，料堆放邊緣離隔墻上端部0.5-1.0米。料與料之間隔墻高度由原來(lái)的1.5米增至2米，避免串料。

(2)上料拌和時(shí)拌和樓料倉(cāng)內(nèi)料不能上的太滿，相應(yīng)增加料倉(cāng)之間的擋板高度。避免串倉(cāng)混料造成級(jí)配不符合要求。由于細(xì)集料容易出現(xiàn)堵倉(cāng)現(xiàn)象，故料斗前要有專人看守，發(fā)現(xiàn)堵塞斷料及時(shí)停機(jī)，清理后再開(kāi)機(jī)。

(3)為了減少運(yùn)輸過(guò)程中料的離析，要求裝車時(shí)按“前、后、中”的順序裝料外，每輛車只允許裝料25噸左右。

(4)橋式攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)，由輪胎式挖掘機(jī)將水穩(wěn)混合料裝入攤鋪機(jī)的進(jìn)料斗，并由攤鋪機(jī)的刮板連續(xù)不斷的從低速車道向高速車道送料(從下向上)，這種攤鋪方式，使大粒徑骨料大部分到了底層，細(xì)集料集中在中上層，形成骨料離析，這是橋式攤鋪機(jī)本身存在的缺陷。為了改善這種缺陷，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，決定在攤鋪機(jī)的前方(前進(jìn)方向)增加一臺(tái)輪胎式挖掘機(jī)，用一部份自卸汽車裝料后直接卸在攤鋪機(jī)的前方，用輪胎挖掘機(jī)進(jìn)行粗略整平，厚度低于松鋪厚度，然后橋式攤鋪機(jī)仍按原來(lái)攤鋪方式連續(xù)向前攤鋪。在攤鋪機(jī)前方用工人將滾落的大料清除，在攤鋪機(jī)后用工人配合處理攤鋪層出現(xiàn)的缺陷和及時(shí)將攤鋪機(jī)行走履帶下的雜物清理干凈。

(5)由于施工時(shí)已近冬季，天氣較冷，故對(duì)碾壓成型的段落灑水后進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，覆蓋三層，第一層用彩條布，第二層用厚土工布，第三層仍用彩條布。

3 結(jié)果及結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述配合比的優(yōu)化及施工過(guò)程的質(zhì)量控制，再次進(jìn)行試鋪時(shí)上述問(wèn)題基本得到解決。

(1)大料滾落現(xiàn)象明顯減少。

(2)混合料的離析現(xiàn)象得到改善，壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)從試洞中取出的混合料基本均勻，下部不再有大料窩。壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果可信。(水囊法使用前與灌砂法進(jìn)行校定，用水囊法檢測(cè)壓實(shí)度正常比用灌砂法檢測(cè)結(jié)果大2個(gè)百分點(diǎn)左右)。

(3)到齡期后能取出完整芯樣，芯樣密實(shí)。

(4)水穩(wěn)正常施工時(shí)除了采取上述措施外，原材料的質(zhì)量控制也是關(guān)鍵，尤其是石粉(4#料)的質(zhì)量，以及水泥的質(zhì)量與用量(拌和樓計(jì)量一定要準(zhǔn)確)，這對(duì)到齡期路段能否取出完整密實(shí)芯樣、并使路段裂縫數(shù)量降到最低起著至關(guān)重要的作用。

[1]JTJ034-2000《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》.

[2]JTG E42-2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》.

[3]JTG E51-2009《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》.

[4]《中汽中心鹽城汽車試驗(yàn)場(chǎng)路面工程施工圖設(shè)計(jì)》.