公路路面无机结合料基层技术研究

陈兴组

（南昌路兴交通工程监理咨询有限公司，江西 南昌 330000）

0 引言

在目前的公路基层结构施工中，将松散土颗粒、碎石、废渣等材料与无结合料充分拌和，使材料的强度性能符合要求，然后应用设备直接铺设到公路基层结构上，制作为无机结合料基层。无机结合料的主要组成材料为水泥、石灰或者工业废渣等，经过和土、碎石的充分搅拌处理，形成性能合格的混合料，其处于柔性与刚性之间，所以也可以叫作半刚性材料。因为无机结合料内包含多种材料，组成成分相对复杂，所以多种材料的配合要加强控制，并选用合适的手段进行压实处理，形成结构性能合格的公路工程结构，以满足公路交通的通行需要。但是在施工中对于施工技术、设备、工艺等方面有着较高的要求，与无机结合料自身的质量存在直接关系，所以必须加强材料的配置、施工过程优化以及养护环节的控制，才能真正提高无机结合料基层的质量水平，促进公路运行效果[1]。

1 无机结合料特点及使用范围

1.1 无机结合料类型

无机结合料在制作中主要组成成分是石灰、水泥、工业废渣等材料。在制作时，将各种材料与土体充分搅拌混合，再进行养护施工，达到结构性能的要求后将其作为公路基层的材料进行现场施工。根据不同材料的使用情况，无机结合料的类型比较多：第一，水泥类。主要加入的是砂砾土、水泥、碎石土等材料。第二，石灰类。该材料中包含碎石、石灰、土等集中材料。第三，工业废渣类。以工业生产中的煤渣、钢渣等为主要的组成材料。所以，现场施工环节要根据实际情况选择最佳的材料进行施工，以提高路基结构的强度和稳定性。

1.2 无机结合料特点

无机结合料基层的组成部分不同，可以分为多种结构形式，如级配碎石、砾石、填隙碎石等都是比较常见的基层结构形式。为了提高基层的性能，符合密实度的标准，就要在制作时将粗、中、细粒的石料在加入石屑后进行全面的混合，搅拌均匀后形成级配材料，这就是级配碎石。选择应用单一粒径的粗集料摊铺到基层结构上，通过石料的作用形成嵌挤的结构，具备较大的摩擦力，承载性能符合要求，运行标准合格。在铺设完成后填充石屑材料，将缝隙填充完成，达到结构密实、稳定性要求，这就是填隙碎石。目前，上述多种方法都是广泛应用的公路路基结构形式，也可以作为垫层进行施工。如果直接将轧制形成的单一粒径石料以及最大粒径筛选形成碎石，其级配性能就比较优越，制作底基层有着较高的优势。综合以上叙述，应用无机结合料进行基层的施工，有着如下优势：第一，强度性能比较高，并且随着使用时间的延长刚度会提高，最终达到稳定状态。第二，结构抗压强度比较大。第三，强度升高时，刚度会减小，使用寿命得以延长。第四，遇水发生膨胀反应，且含水量的变化会给体积造成较大的影响，干缩性变化较为明显。第五，外部环境因素干扰较为明显，尤其是温度因素，所以具备温度收缩性特点[2]。

1.3 无机结合料使用范围

综合分析多种不同的无机结合料使用效果，其使用范围也会有很大的差异。在基层结构施工中，以石灰类材料为主，而底基层则应用水泥类材料比较多，以满足公路运行的标准。因此，在高速公路项目施工中，根据工程的状态选用最佳的无机结合料，从而提高公路工程的建设水平。在公路基层中应用无机结合料，承载性能提高，寿命延长，从整体运行来说具备较高的综合效益，应用价值也比较高。

2 工程概况

某公路项目的建设长度为23.452km，时速为80km。该公路项目的设计使用寿命为20年，为了能够满足要求，必须确保强度、稳定性达到标准。基于此，本文从该公路工程的实际情况出发，综合分析多方面因素，选择无机结合料进行基层施工，做出如下分析。

3 无机结合料基层施工工艺

3.1 材料控制

使用先进设备进行岩石、原石的破碎处理，矿渣已经处于比较小的粒径状态，质量以及密度相对稳定。破碎处理完成后的材料必须全面清洗处理，将植物、黏土等杂质清理干净，针片状的材料含量在20%以内。粗砂或者天然砂的使用要结合曲线方式确定，在级配曲线达到圆滑的条件下，达到最佳的密实度参数。为了避免石灰、粉煤灰等材料受潮浸湿，必须将材料存放到干燥通风的位置上。无机结合料进行充分搅拌后，必须在24h 内使用完毕，如果静置时间较长会造成含水量的降低，影响工程的质量。

3.2 摊铺

在现场施工开始前进行全面的测量放样，标记好中线、标高等位置，并且要加强底基层高度、横坡度方面的控制。结合以往的工程经验确定松铺系数，一般设定为1.35，选择合适的粒径材料，控制在5～10mm、10～20mm、20～40mm，将多种材料充分搅拌混合，并加入粉煤灰或者水泥等材料，与集料充分搅拌混合。在施工环节加强对天气状态的关注，在遇到雨季的情况下，路基含水量有所提高，应及时晾晒调整，而含水量不足则要进行洒水处理，确保处于最佳含水率的范围内，符合工程质量标准。

3.3 混合料拌和

应用现代化的设备进行无机结合料拌和处理，达到充分混合均匀的效果，施工深度延伸到下承层，使各个层的连接效果符合要求。低等级公路应用旋转耕作机把无机材料和基层土拌和处理，提升拌和的质量水平。

3.4 碾压与成型

拌和工作结束后，立即应用平地机整平处理。直线路段的结构从两侧到中间进行施工，曲线路段按照从内到外的顺序。现场施工如果有局部边角部位无法处理，则采取人工方式处理。相邻碾压的结构上重叠1/2 轮宽，碾压6～8 遍，并根据现场情况及时调整。

3.5 接缝处理

3.5.1 现场拌和、整形处理后，预留部分结构不进行碾压处理，第二标段进行拌和整形处理，与第一标段同时碾压施工。

3.5.2 为了避免出现严重的纵向接缝问题，现场施工要保持集料达到清洁度的标准，压碎值、强度等参数合格，加强现场试验分析，从而符合强度、稳定性标准，透水性符合要求。

3.6 不同类型的无机结合料施工标准

选择应用石灰类无机结合料施工，加强各项指标的控制，现场应用碾压力度设施的机械进行施工，禁止任何车辆进入现场通行，详细参数见表1。

表1 材料控制指标

水泥类无机结合料遵循交通运行标准，加强粒径方面的控制，高等级公路在31.5mm 以内，常规公路则在37.5mm 以下。如果区域内塑性性能较高，则不能直接应用集料，要做好筛选使用。城市主干道基层施工7d 后抗压强度超过5MPa，其他公路则要适当降低标准。工业废渣的无机结合料，石灰质量应达到消石灰和三级生石灰标准要求。基层开展项目作业前应根据配合比检验，各项技术参数严格控制，具体见表2。

表2 无机结合料控制标准

4 无机结合料稳定基层施工要点

4.1 石灰稳定土基层控制

4.1.1 材料

那美女果真几次端详起表哥来：五十左右的年纪，虽说有些尖嘴猴腮，可高大的身材配着得体的西装，梳得油光发亮的稀疏的大背头，戴着度数不低的眼镜，感觉还真有些领导的派头。更何况他说“我车站”，而没有说“我们车站”。

基层在施工中需要通过石灰稳定熟性土施工，加强粒料方面的控制。

4.1.2 配合比应准确

石灰土材料来说，应该确保使用量以及含水量的指标控制，从理论和实践方面分析发现，现场结构的强度超过0.8MPa。

4.1.3 基层的高层与厚度控制合理

在无结合料粒料的结构现场施工环节，基层高度、厚度必须严格控制。同时，路拱横坡要加强地面高程的控制，所以必须确保含水量符合工程的标准。这种情况下，加强压实控制极为重要，保证稳定性达标。从碾压效果分析确定，现场选用12t 的压路机控制尤为重要，符合机械性能的标准，并落实设备的养护和管理，最终保证各项性能和质量参数合格，不会存在影响工程质量的因素[3]。

4.2 水泥稳定土基层

4.2.1 材料

4.2.2 配合比应准确

从配合比参数方面进行分析，一般要在项目施工前进行试验分析，保证含水率在合理的范围内，加强管理和控制。城市主干道抗压强度应该在7d 内达到3～5MPa，工程结构的宽度要合理布置设计，以符合公路工程的使用需要。

4.2.3 石灰工业废渣稳定碎石基层

（1）材料

对于公路工程项目来说，石灰的作用极为明显，所以在现场施工环节必须加强各项参数的控制，以达到工程的标准。粉煤灰材料控制的主要内容就是细度、粒径，必须加强控制，严格落实筛选措施，以达到结构性能的标准。从碾压施工方面出发，落实压碎值的控制，如果公路有特殊性要求，则要根据现场的情况展开全面的控制，以达到工程的标准要求。

（2）配合比应准确

配合比关系到材料的性能，各种材料要加强控制，混合均匀性后性能符合标准，水、粉煤灰、石灰三种材料的加入比例必须合理，配比适当，以确保后续施工有效的落实。就目前工程现场的施工来说，材料配合比的应用价值比较高，有着至关重要的影响作用，只要是配合比不科学、不合理，性能就会受到影响，工程的质量也难以达到标准的要求。基于此，要加强配合比的试验和分析，给今后的质量监督与管理产生重要的意义。

（3）专用场所内进行混合料的制作

集料是混合料的重要组成部分，不同材料类型、不同粒径方面要分开设置，实现精细化的控制，从而保证结构的性能和质量符合要求。粉煤灰等细集料要做好防护管理措施，提高工程的质量水平。与此同时，还要严格落实配合比参数的控制，拌和环节有效控制，均匀性达标。现场施工阶段落实含水量的检查和控制，质量性能符合标准。在开展项目施工之前，技术人员要分析确定松铺系数，以达到工程的稳定与高效的要求。现场碾压作业进行有效的控制，加强施工质量监督与管理，保证不会有任何因素影响工程的质量，从而提高施工总体效果[4]。

4.3 混合料的运输

运输车辆的性能和效率符合要求，符合出料、摊铺速度的要求。应该留有足够的余量，以免产生材料的性能不合格情况。拌和结束的材料，经过检测合格后，及时运输到现场开展摊铺施工。在装载完成后，对材料进行覆盖处理，减少温度的流失，还能防止材料受到污染。如果现场运输时出现了设备的故障问题，则应快速解决和处理；如果运输的时间严重超出标准，如从出料到施工结束超过2h，则材料禁止使用。

4.4 混合料的摊铺

保证传感器臂与导向控制存在线性的关系，加强基层结构厚度、高程方面的控制。路拱横坡度完全遵循设计标准的要求，车辆的摊铺施工保持连续性进行。如果拌和设备的生产速度较慢，材料供应存在不充足的情况，则应尽量减小摊铺作业的速度，避免出现材料存放时间过长而发生变质的情况。根据以往的工程经验，摊铺速度控制在1m/min 左右。基层混合料摊铺通常是应用两台设备交替作业的方式，保持梯队施工，前后设备的速度保持一致性，摊铺的厚度、松铺系数符合要求，各项技术参数满足工程的要求，且拼缝部位达到平整度的标准。

4.5 混合料的碾压

碾压施工对于公路结构的性能和质量存在直接的影响，目前可以选择应用钢轮压路机、振动压路机、轮胎压路机进行施工，单次施工作业的长度在50～80m 之间。碾压速度严格控制，并且设置分界的装置，由旁站监理进行控制，达到稳定性要求，振动碾压不存在推移的问题[5]。

5 结语

综上所述，无机结合料是目前公路工程的重要施工材料。为了提高工程的质量与安全，就要加强无机结合料的质量监督与管理，做好各项参数和指标的控制，严格落实施工工艺方案，使每项指标符合标准，基层结构强度与刚性合格，促进公路质量和性能的提高。