覃潤(rùn)浦 葉超強(qiáng) 劉斌清 柳夢(mèng)

摘要：文章針對(duì)廣西高等級(jí)瀝青路面基層施工技術(shù)進(jìn)行探討，分析了水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝存在的問(wèn)題，結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究及實(shí)體工程應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)闡述了大厚度水穩(wěn)基層施工技術(shù)的工程應(yīng)用歷程及技術(shù)的可行性;將《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（2015版）與大厚度水穩(wěn)基層施工進(jìn)行對(duì)比解讀，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范部分條例不能滿(mǎn)足大厚度水穩(wěn)基層施工要求，因此，區(qū)域性地推廣大厚度水穩(wěn)基層技術(shù)需要相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或指南配套實(shí)施。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石;基層;大厚度

This article discusses the construction technology of highgrade asphalt pavement base layer in Guangxi，analyzes the problems existing in the construction technology of cement stabilized macadam base layer，and summarizes the engineering application process and the feasibility of largethickness waterstable base layer construction technology in combination with the domestic and foreign research and physical engineering status;after comparing the“Technical Rules for Highway Pavement Base Layer Construction Technology”（2015 Edition） with the construction of largethickness waterstable base layer，it finds out that some regulations in current specifications cannot meet the construction requirements of largethickness waterstable base layer，therefore，the regional promotion of largethickness waterstable base layer technology requires the implementation of corresponding standards or guidelines.

Cement stabilized macadam;Base layer;Large thickness

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)公路行業(yè)發(fā)展迅速，根據(jù)廣西壯族自治區(qū)人民政府印發(fā)的《實(shí)施縣域路網(wǎng)攻堅(jiān)工程支撐引領(lǐng)縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展行動(dòng)方案》，文件明確提出2017—2020年建設(shè)規(guī)模約4 100 km，到2020年廣西區(qū)內(nèi)高等級(jí)公路里程將突破8 000 km。這意味著廣西未來(lái)還有4 100 km的公路基層需要修筑，而基層的質(zhì)量影響著瀝青面層的使用壽命。如何有效提高基層的耐久長(zhǎng)壽命，成為廣西迫切需要解決的問(wèn)題之一。

目前水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝主要以分層施工為主，但存在較多缺點(diǎn)，如養(yǎng)護(hù)期長(zhǎng)、層間粘結(jié)效果差等。因此，大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)成為道路發(fā)展的研究方向，這種一體式基層結(jié)構(gòu)符合整體受力的設(shè)計(jì)理念。由于機(jī)械行業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了公路施工設(shè)備的進(jìn)步，公路領(lǐng)域出現(xiàn)了不同型號(hào)的大噸位壓路機(jī)和大功率攤鋪機(jī)，使大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層的攤鋪碾壓得以實(shí)現(xiàn)。大厚度水穩(wěn)基層理念一方面減少了基層發(fā)生早期破壞的現(xiàn)象，有利于保證基層的整體性;另一方面節(jié)約了施工企業(yè)的人工、機(jī)械費(fèi)用及養(yǎng)護(hù)成本，提高了路面的使用壽命，對(duì)公路行業(yè)的施工質(zhì)量提升、路面長(zhǎng)期性能研究等方面具有重要的實(shí)際意義。

1 國(guó)內(nèi)大厚度水穩(wěn)基層研究現(xiàn)狀

水泥穩(wěn)定碎石基層受原材料、水和氣候等因素影響敏感，在早期易出現(xiàn)裂縫，而半剛性材料界面松散，在破壞后沒(méi)有自愈能力，因此歐美發(fā)達(dá)國(guó)家采用柔性基層而非半剛性基層作為路面基層主要結(jié)構(gòu)方式，這也就導(dǎo)致國(guó)外對(duì)于水穩(wěn)基層甚至于大厚度水穩(wěn)基層鮮有研究。

水穩(wěn)基層受力設(shè)計(jì)是一種以一體式受力的設(shè)計(jì)理念，而傳統(tǒng)水穩(wěn)基層分層施工工藝實(shí)際上違反了這一設(shè)計(jì)初衷理念，導(dǎo)致出現(xiàn)較多早期破壞現(xiàn)象，如溫度裂縫、收縮裂縫、層間推移等。國(guó)內(nèi)許多專(zhuān)家學(xué)者把研究方向從水泥穩(wěn)定碎石基層層間處理轉(zhuǎn)移到大厚度整體式的水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)，并通過(guò)大量的理論、試驗(yàn)和實(shí)踐進(jìn)行研究，為水泥穩(wěn)定碎石基層的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇。

原長(zhǎng)沙交通學(xué)院交通設(shè)計(jì)研究所的劉世武等人研究了半剛性基層的承載能力與基層厚度的關(guān)系;長(zhǎng)沙理工大學(xué)陳祥基于整體大厚度半剛性基層的設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行了大厚度水穩(wěn)基層（基層設(shè)計(jì)厚度35 cm以上）內(nèi)部的接觸狀態(tài)研究[1]。

長(zhǎng)安大學(xué)田耀剛等人研究水泥劑量、含水率、集料級(jí)配以及層間處理方式對(duì)水穩(wěn)基層抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度、回彈模量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大厚度水穩(wěn)基層能夠有效減弱層間接觸不良造成的不利影響，但其對(duì)壓實(shí)度要求更為嚴(yán)格[2]。

長(zhǎng)安大學(xué)胡力群和沙愛(ài)民則分別開(kāi)展了水穩(wěn)混合料振動(dòng)壓實(shí)成型的研究，分析了振動(dòng)成型方式對(duì)水穩(wěn)混合料試驗(yàn)效果的影響，為大厚度水穩(wěn)基層配合比設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量控制提供了參考[3]。

而國(guó)內(nèi)一些機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)，也分別研發(fā)了不同的可用于大厚度水穩(wěn)基層施工的施工機(jī)械。如陜西中大機(jī)械集團(tuán)的重大Power DT系列攤鋪機(jī)、長(zhǎng)城天順SP系列大功率攤鋪機(jī)、許昌德通振動(dòng)攪拌技術(shù)有限公司的振動(dòng)攪拌系列水穩(wěn)拌合站等，均為大厚度水穩(wěn)基層施工提供了便利條件。

基于國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果及已有設(shè)備的研發(fā)情況，國(guó)內(nèi)一些高速公路建設(shè)者也進(jìn)行了一系列的大膽試驗(yàn)性工作，如河南嶺南高速公路一次攤鋪成型36 cm水泥穩(wěn)定碎石基層;河南淮息和淮固高速公路一次成型34 cm大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層;云南思小高速公路大厚度34 cm水泥穩(wěn)定碎石基層等。從各項(xiàng)目試驗(yàn)段的施工效果來(lái)看，普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）平整度難以保證;（2）壓實(shí)度難以評(píng)價(jià)，基層表面出現(xiàn)碎石壓碎現(xiàn)象，但芯樣底部空隙較大，不密實(shí);（3）壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)難以確定，采用傳統(tǒng)重型擊實(shí)方法控制最大干密度，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超密現(xiàn)象;（4）由于基層厚度較大，水穩(wěn)混合料干縮裂縫不易控制。

2 目前大厚度水穩(wěn)基層技術(shù)應(yīng)用情況

由于大厚度水穩(wěn)基層施工能夠很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)分層施工的諸多缺點(diǎn)，全國(guó)多個(gè)省區(qū)都在嘗試大厚度一體成型方式進(jìn)行施工，其中廣西、云南、貴州等省區(qū)在多個(gè)高速項(xiàng)目中對(duì)大厚度水穩(wěn)基層工藝進(jìn)行技術(shù)摸索，在摸索過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題如下：云南多次采用“雙層連鋪”施工工藝，基層厚度30～40 cm，但施工級(jí)配較細(xì)，易造成水泥劑量、含水率和0.075 mm通過(guò)率偏高，導(dǎo)致路面反射裂縫難以控制;廣西河都高速公路嘗試采用36 cm大厚度水穩(wěn)基層一次性攤鋪碾壓成型，由于未考慮碾壓設(shè)備有效振實(shí)深度和缺乏工程經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致壓實(shí)厚度太大而底部壓實(shí)效果不佳;廣西崇靖高速公路對(duì)33 cm的基層采用超厚寬幅施工方式進(jìn)行碾壓成型，全線基層施工質(zhì)量良好，但個(gè)別標(biāo)段由于施工組織問(wèn)題導(dǎo)致停機(jī)等料過(guò)多，造成平整度偏差大，影響行車(chē)舒適性;廣西桂三高速公路將56 cm水穩(wěn)基層施工分為兩次，每次28 cm分別施工，在合理優(yōu)化施工級(jí)配的基礎(chǔ)上，采用某品牌大功率抗離析攤鋪機(jī)，并適當(dāng)配備碾壓設(shè)備，同時(shí)加強(qiáng)施工過(guò)程控制，施工效果較好，平整度、壓實(shí)度得到控制;貴州六威高速公路全線190 km基層設(shè)計(jì)均為32 cm水泥穩(wěn)定碎石，施工過(guò)程中加強(qiáng)了集料規(guī)格要求，提高了施工過(guò)程及水穩(wěn)養(yǎng)生技術(shù)要求，芯樣整體密實(shí)度高，路面平整度可控，取得較好的施工效果，成為大厚度水穩(wěn)基層施工技術(shù)的典型案例。

上述情況說(shuō)明大厚度水穩(wěn)基層技術(shù)屬于精細(xì)化的工法，厚度選擇、材料組成、施工組織與管理、機(jī)械設(shè)備參數(shù)選擇等任一方面的欠缺均會(huì)導(dǎo)致大厚度水穩(wěn)基層施工失敗，造成不良的社會(huì)影響。究根到底就是目前沒(méi)有一個(gè)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)施工，這一方面造成施工單位參照自己有的施工工藝以及慣性思維進(jìn)行施工，導(dǎo)致施工過(guò)程離析控制不佳、芯樣下部不密實(shí)、平整度偏差大等不良情況;另一方面由于無(wú)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)主或設(shè)計(jì)單位在路面設(shè)計(jì)初期不敢采用大厚度水穩(wěn)基層方案，阻礙了大厚度水穩(wěn)基層這項(xiàng)新技術(shù)新工藝的推廣應(yīng)用。

我國(guó)《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTGT F20-2015（下文簡(jiǎn)稱(chēng)細(xì)則）并未對(duì)大厚度水穩(wěn)基層施工進(jìn)行規(guī)定，由于《細(xì)則》5.4中規(guī)定“可根據(jù)壓路機(jī)功率大小適當(dāng)增加基層的單次壓實(shí)厚度，厚度宜≤200 mm”，所以《細(xì)則》中原材料控制、混合料組成設(shè)計(jì)、拌合、攤鋪及碾壓等方面均圍繞分層施工進(jìn)行規(guī)定，如5.2.7中“拌合站產(chǎn)能宜大于500 t/h”;5.4.5中“攤鋪機(jī)功率不低于120 kW”;5.4.6中“采用雙機(jī)并排進(jìn)行攤鋪”。在實(shí)際施工中大厚度水穩(wěn)基層的壓實(shí)厚度一般>26 cm，針對(duì)大厚度水穩(wěn)基層施工的產(chǎn)能、攤鋪碾壓功率、原材料破碎工藝等技術(shù)要求均高于《細(xì)則》規(guī)定，這一方面說(shuō)明《細(xì)則》不能對(duì)大厚度水穩(wěn)基層進(jìn)行全面的施工指導(dǎo);另一方面說(shuō)明大厚度水穩(wěn)基層施工技術(shù)規(guī)范這一塊存在技術(shù)空白。因此，要制定符合大厚度水穩(wěn)基層施工的新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保證大厚度水穩(wěn)基層的科學(xué)施工，保證路面質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）綜上所述，大厚度水穩(wěn)基層是可以實(shí)現(xiàn)的。但對(duì)原材料、混合料組成設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)及養(yǎng)生等方面均應(yīng)提出精細(xì)化的要求。要做到科學(xué)施工，需要提出一套成熟的技術(shù)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，使整個(gè)施工過(guò)程及施工組織做到有章可循、有據(jù)可依，確保施工質(zhì)量。由于大厚度水穩(wěn)基層在廣西、貴州及全國(guó)范圍內(nèi)均有成功案例，且該技術(shù)存在整體性好、節(jié)約能耗以及縮短工期等優(yōu)點(diǎn)，說(shuō)明廣西區(qū)內(nèi)市場(chǎng)前景開(kāi)闊。

（2）目前，隨著大厚度水穩(wěn)基層技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用研究的深入和施工技術(shù)的完善，大厚度水穩(wěn)基層正在國(guó)內(nèi)逐步推廣。為了使廣西地區(qū)的大厚度水穩(wěn)基層在施工過(guò)程中做到有章可循，確保施工質(zhì)量，在目前已有的大厚度水穩(wěn)基層技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大厚度水穩(wěn)基層原材料控制、材料組成設(shè)計(jì)、拌合、攤鋪和碾壓工藝的關(guān)鍵技術(shù)、過(guò)程防離析技術(shù)、大厚度質(zhì)量檢測(cè)方法等進(jìn)行規(guī)范，提出該技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化要求，編制一套適合廣西交通、自然條件與使用目的的大厚度水穩(wěn)基層施工技術(shù)指南，讓業(yè)主有據(jù)可依，采納大厚度一次成型工藝用于基層施工;使施工單位熟悉工藝流程，掌握施工方法;同時(shí)提供一套科學(xué)的大厚度水穩(wěn)基層檢測(cè)方法，為質(zhì)監(jiān)單位檢測(cè)提供規(guī)范依據(jù)。

（3）但從全國(guó)范圍來(lái)看，國(guó)內(nèi)大厚度水穩(wěn)基層施工尚未有系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)程。盡管大量已有研究成果與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)可為本指南的制定奠定一定基礎(chǔ)，但大厚度水穩(wěn)技術(shù)是一個(gè)涉及面廣的系統(tǒng)工程，仍有較多室內(nèi)研究及實(shí)體工程驗(yàn)證需要完成，以保證施工質(zhì)量與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果相匹配，才能制定出完整的施工指南，為廣西大厚度基層工藝提供可行的施工工法。

參考文獻(xiàn)：

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