摘要：我国重载交通道路普遍应用半刚性基层沥青路面，是因其承载力、整体稳定性及抗疲劳性能都比较好。但近年来半刚性沥青路面的问题逐渐凸显，裂缝病害、排水不良产生的冲刷、唧浆、层间脱空等病害突出。而大粒径级配碎石作为半刚性基层和沥青路面之间的上基层，在功能上可有效地防止和减缓沥青路面的反射裂缝，提高整个路面结构的抗疲劳性能和抗永久变形能力，同时起到排水基层的作用。
关键词：大粒径级配；碎石基层；施工质量控制
一、旧路状况评估
1、PCI路面破损调查
根据《公路技术状况评定标准》（JTGH20－2007）中，沥青混凝土路面损坏状况指数PCI评估方法，对旧路面进行检测和评价，PCI指数＜60，路面破损状况较差，各桩号的检测表如表1所示。
表1 路面破损状况检测汇总表
由表1可见，除局部桩位外，旧路面破损PCI指数都较低，路面破损状况严重。
2、路面弯沉检测
采用落锤式弯沉仪（FWD）对旧沥青混凝土路面的弯沉进行评价。FWD通过计算机控制下的液压系统提升并下落一重锤，对路面施加脉冲荷载。通过埋设5～9个传感器测定路面变形情况（见图1）。
图1路面弯沉大小分布图
由图1可见，路面各桩位中，K3、K10处的弯沉值较大，其变异性也较大，其余弯沉测试值均＜40（0.01mm），表明半刚性基层旧沥青路面的路基、路面整体结构处于稳定状态，具有足够的强度、刚度、结构承载能力，不需要进行结构补强。明确在重建工程中主要工作是恢复路面现有的排水系统、防治反射裂缝、恢复沥青路面的功能。
3、水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度检测
通过基层钻芯取样测定基层的无侧限抗压强度，以评估旧路面水泥稳定碎石基层的性能，得到表2试验结果。
表2 水泥稳定碎石基层芯样无侧限抗压强度试验结果表
测得的芯样强度基本在6.0mPa以上，平均值达15.6mPa，满足设计要求。这是因为水泥稳定碎石基层在使用年限内，强度一直增加，在旧路面破坏时，其强度生成完全，将原有路面作为底基层时，其强度能够满足规范要求。
二、新建路面的原材料与配合比设计
1、材料要求
根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40－2004）要求，对于沥青混合料结构层，工程使用的粗集料为石灰岩碎石，细集料为机制砂，矿粉采用憎水石灰岩磨细矿料，要求集料坚硬耐磨，干燥洁净无杂质，颗粒组成合理。结合工程所在地温热多雨气候特点，工程选用70＃A级沥青，沥青用量为2.4～2.8Kｇ/m2。
对于大粒径级配碎石基层，根据潮湿多雨的特点，选用塑性指数＜6的大粒径级配碎石材料，主要包含粒径为37.5～19mm、19～9.5mm、9.5～4.75mm，合理组配以达到较高强度和稳定性。严格控制其细土含量，并控制其公称最大粒径在37.5mm。碎石中针片状颗粒的总含量应≤20%，压碎值≤30%。
2、配合比设计（水泥稳定基层设计，此处只有个级配表，感觉和主体不对称）
2.1沥青混凝土级配设计
AC－13、AC－16沥青混凝土面层采用马歇尔试验配合比设计方法，根据标准要求的动稳定度、水稳性和渗水系数，结合工程经验，给出其级配范围如表3所示。
表3 AC－13C／AC－16C级配范围表
为了确保在目标配合比级配最佳含水量下的CBR值≥100%，同时固体体积率≥85%，设计的大粒径级配碎石级配范围如表4所示。
表4 大粒径级配碎石设计级配表
3、通过基层质量控制方案得出此面层方案
结合以上分析和工程实际经验，得出重建工程的路面设计方案（见表5）。表5
表5 重建路面结构方案
结语
（1）通过对旧路面的状况调查分析发现，原有路面的破损情况严重，PCI评价较差，但原路面的弯沉和抗压强度都满足作为底基层的标准。新路面的设计基于此条件，在旧路面底基层和新铺沥青混凝土面层间铺筑大粒径级配碎石基层，能够满足路面强度和路面排水两方面的要求。
（2）大粒径级配碎石结构层的强度，是依靠碾压施工来保证的，通过碾压工序，级配碎石中的大颗粒集料成为联结嵌挤的结构，而细颗粒填充进空隙中，从而取得路用强度。因此碾压施工的质量，很大程度决定级配碎石基层的质量。另外要采取适合级配碎石的保水措施，保证施工时的最佳含水量，以取得最佳的压实效果。
（3）在针对大粒径级配碎石基层碾压施工时，使用振动压路机和胶轮压路机组合碾压工艺，可以取得良好的效果。能使结构层空隙率降低，内部更密实。
（4）大粒径级配碎石的强度、耐久性、施工和易性主要受到其级配影响。应避免施工中产生离析，能够使其级配稳定，避免发生级配变异。严格控制材料拌合工序和摊铺、碾压施工质量可以减少离析发生的可能，保证施工的质量。
参考文献
［1］张 峰，李红船.级配碎石基层的施工与质量控制［J］.筑路机械与施工机械化，2014，31（1）：61－63.
［2］颜海建.级配碎石配合比设计及质量控制［J］.西部探矿工程，2006，17（1）：204－206.
［3］李红船，刘洪海，柯 伟，等.级配碎石配比设计及质量控制［J］.筑路机械与施工机械化，2007，24（10）：27－29.
论文作者:卢萍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/13
标签：路面论文; 碎石论文; 基层论文; 粒径论文; 沥青论文; 强度论文; 稳定论文; 《基层建设》2019年第11期论文;