超厚半刚性基层施工工艺研究

安 冬

（太原市炘凯海威公路工程技术咨询有限公司，山西 太原 030000）

1 超厚半刚性基层施工工艺概述

在公路面层施工实践中，为了满足重载、耐久性等路用需求，在原有的路面层厚度设计基层上，通过增加公路路面层厚度以满足上述公路通行工况，超厚半刚性基层厚度值从普通的200mm 提升至400mm，对于超厚沥青路面结构层而言，从力学角度分析，超厚沥青面层属于典型的半刚性半柔性基层结构；以超厚半刚性路面基层结构特点为基准，在具体施工过程中，为了满足施工工艺要求，必须做好施工工艺控制，以满足公路施工质量。对于超厚半刚性基层结构而言，除了应保证超厚沥青面层的混合料配合比满足承载强度、抗变形刚度及荷载稳定性等要求外，还控制好施工现场的施工机械、拌合机械、混合料运输机械及碾压施工机械的施工现场组织，并制定较普通沥青面层施工要求更高的施工方案。

在具体施工阶段，优化沥青混合料配合比和控制施工关键工艺是保证超厚半刚性基层施工质量的关键，也是控制施工进度的重要途径。综上，在具体施工过程中，在保证超厚半刚性基层配合比满足承载要求的基础上，应做好现场施工质量和进度的控制工作，针对施工关键工艺和环节提出针对性的解决方案。

2 超厚半刚性基层施工关键工艺分析

2.1 超厚半刚性基层摊铺及压实施工工艺分析

对于超厚半刚性基层施工过程而言，基层摊铺及压实施工最为关键的施工环节，超厚半刚性基层在摊铺作业过程中应保证摊铺推进的匀速性和连续性，防止摊铺过程中出现的各种因素导致的施工中断，由于超厚半刚性基层的厚度较普通基层提高了1 倍以上，一旦摊铺中断，容易在摊铺机械顿挫位置出现明显的冷接缝，进而影响超厚半刚性基层的整体性和密实性。在摊铺过程中，必须制定妥善的摊铺方案，保证摊铺材料运输机械、摊铺机械的协调配合。除了做好超厚半刚性基层的摊铺施工质量控制工作外，还应保证超厚半刚性基层的压实施工质量，着重控制好基层压实的推进速率和压实次数。与其他因素相比较而言，压实推进速率对压实效果和压实施工可靠性的影响最明显。压实速率过慢将严重影响现场压实施工效率，增加施工总体成本；压实速率过快，虽然能够保证压实效率，但在较短的时间内一次性释放大量的压实机械能无法让基础混合料有充分的塑性变形，严重削减压实效果，且通过增加压实次数也无法妥善解决。压实推进速率确定后，应优化压实次数，借助半经验半理论公式拟合的压实次数与压实可靠度之间的曲线关系，得到最合理的压实次数指标值。

由于超厚半刚性基础的厚度值较大，单一的压实施工工况无法满足超厚基层的压实要求，在具体施工过程中必须做好压实施工工况的优化组合，压实组合工况细分为初始压实、重复压实及终止压实三个基本阶段，初始压实应使用静载胶轮压实机械，主要目的是稳固基层混合料，为后续的压实流程做准备，胶轮静载压实应不少于2 次，静载压实完毕后，应采用静载钢轮压实机械继续压实，由于超厚半刚性基层厚度较大，静载钢轮压实应不少于3 次。初始压实完成后，应继续进行重复压实，重复压实施工振动钢轮压实机械，振动频率遵循有低至高，再由高至低的顺序进行，压实施工次数应不少于3 次，小频率振动压实可以提高超厚半刚性基层中部及以上的混合料振实，高频率振动压实可以以较高的振动频率直接渗透到超厚半刚性基层中部以下直至基底层，保证超厚半刚性基层整体得到充分的振捣压实；终止压实环节的主要作用是借助胶轮静荷载压实机械压实作用均衡和稳定超厚基层表面颗粒，提高基层材料颗粒之间的相互嵌锁性能，对于提高压实度意义不大。

2.2 超厚半刚性基层混合料离析病害控制工艺分析

由于超厚半刚性基层材料的设计厚度较普通的基层厚度提升了1 倍以上，因此，对于超厚半刚性基层结构而言，其出现基层混合料离析病害的可能性更高，超厚半刚性基层结构离析病害主要体现在基层局部因基层材料不同颗粒直径混合料分布不均匀，在外部施工荷载的作用下，局部将出现大粒径基层材料集中的现象，最终引发基层局部严重的基层颗粒级配失衡问题。为了最大程度控制超厚半刚性基层的离析病害，应从施工全过程着眼进行离析病害控制。在基层材料拌合过程中，部分施工项目为了追赶工期，人为削减基层混合料拌合时间，导致混合料拌合均匀性不满足规范要求，为了保证拌合均匀性，防止单次拌合引起的拌合不均匀问题，应增加拌合次数，采用二次加强拌合技术，二次加强拌合的拌合频率和拌合时长均明显高于首次拌合过程。基层混合料在运输和装卸过程中应杜绝一次性堆积装填，装填过程因根据装卸车辆的料斗容积确定装填分布次数，以标准的50t 装卸车辆为例，应细分为三步装填，每一步装填完毕后，装卸车辆应原地前后运行5m，运行速率应控制在10km/h-20km/h 范围内，且应保持匀速，部分装填施工现场工况较差的情况，应适当降低匀速车速，卸料过程应一次性将卸料斗升举到最大角度，借助基层混合料的滚动效应控制材料的离析病害。在具体摊铺施工阶段，应保证摊铺机械和装卸机械的妥善配合，自卸车辆的卸料速率应以满足摊铺机械作业效率为准，在保证超厚半刚性基层施工技术要求的前提下，降低摊铺机械的螺旋杆，保证摊铺机械螺旋杆桨片的2/3 以上深入到基层混合料中，在摊铺施工作业过程中严禁聚拢摊铺机械料斗的翼缘板，滞留在翼缘板周围的基层混合料应配合人工清除。在摊铺作业过程中，一旦出现摊铺离析问题，必须立即清除离析部分，选用平均颗粒直径更低的基层混合料人工填补。

3 总结

综上分析可知，为了提高路面基层结构的强度、刚度、荷载稳定性及耐久性等行车工况等级，必须制定较普通基层结构施工技术要求更高的施工方案，尤其应重视超厚半刚性基层的摊铺及压实施工质量，并做好基层离析病害的有效控制工作。