重载交通沥青路面基层贫混凝土施工工法GGG（京）B1019-2008高政王旭东孙建波周兴业戴克斌（北京市公路桥梁建设集团有限公司交通部公路科学研究院北京市政路桥建材集团有限公司）1、前言1.1近年来，随着我国经济的迅猛发展，公路运输日益发挥着重要的作用，但是一些重载交通和运输车辆严重的超载现象对公路的损坏日趋严重。
怎样使用最经济的施工方法使道路的路面基层强度提高，从而提高路面结构使用寿命和功能的耐久性，沥青混凝土路面的路面基层采用贫混凝土铺筑的方法很好的解决了这个问题。
贫混凝土(Lean Concrete)是由粗、细集料与一定水泥和水拌和而成的一种混凝土。
这种混凝土的水泥用量较普通混凝土低，有时也称经济混凝土(Econocrete)。
贫混凝土基层7天无侧限抗压强度95％保证率下的代表值不小于9.0MPa，采用贫混凝土路面基层设计后（图1.1－2采用贫混凝土设计路面结构），可以代替原设计（图1.1－1原设计路面结构）两层水泥稳定碎石及一层沥青混凝土底面层，可以节省工程原材料和缩短工期，经济效益和社会效益显而易见。
贫混凝土混合料是使用经过试验严格设计级配的各类集料、水泥的混合料，他的改进后的拌合、摊铺、碾压、切缝等施工工艺组成了完整的贫混凝土的施工方法，目前已经在110国道改建、110国道大修等工程中得到了很好的验证。
1.2贫混凝土路面基层的施工是北京市路政局主持立项，交通部公路科学研究院具体研究实施，北京市公路桥梁建设集团有限公司具体施工的科研项目。
图1.1－1原设计路面结构图1.1－2采用贫混凝土设计路面结构2、工法特点2.1严格设计、多次试验，优选出最佳贫混凝土混合料的配合比。
2.2、贫混凝土的施工方法无需采用特殊施工机械、设备，只需对现有的拌合设备进行改造和调整机械组合。
2.3、采用先重后轻的碾压方法，使碾压功直达底层并且有效的防止了水分散失过快，但是对贫混凝土混合料的最佳含水量有很高的要求。
改性沥青防水粘结层改性乳化沥青粘结层 18cm 二灰稳定碎石18cm 水泥稳定碎石 18cm 水泥稳定碎石2.4、通过贫混凝土切缝处理，合理的控制了由于水化热反应及大体机贫混凝土体板膨胀开裂变形，有效的减少了刚性路面基层开裂造成的油面反射裂缝。
2.5、贫混凝土的施工方法大大缩短了工程的施工工期，提高了施工机械的利用率，通过无侧限抗压强度和取芯等试验检测，质量完全符合国家相关标准和设计要求。
2.6、贫混凝土的施工方法减少了路面结构层的数量，节约了资源、减少了有害气体及噪声等环境污染、降低了安全事故发生的概率。
2.7、贫混凝土施工方法的经济效益和社会效益非常显著。
3、适用范围重载交通环境下的沥青混凝土路面基层施工。
4、工艺原理4.1贫混凝土混合料按照各类集料和水泥严格的配和比拌合，利用骨料镶嵌的物理作用和高剂量的水泥化学作用提高混合料的强度。
4.2通过改进后的拌合、摊铺、碾压、切缝等施工方法使贫混凝土基层7天无侧限抗压强度95％保证率下的代表值不小于9.0MPa，在提高了路面基层强度的同时有效地减少了刚性路面基层开裂造成的油面反射裂缝。
5、施工工艺流程及操作要点贫混凝土的施工见图5 贫混凝土施工工艺流程图图5 贫混凝土施工工艺流程图5.1贫混凝土混合料配合比设计在配合比设计过程中采用12组不同原材料的配合比设计，经过筛选确定以下4种原材料的配合比设计进行验证。
验证过程及结果如下：5.1.1筛分对拌和厂可用于贫砼的料进行了筛分试验，结果如表5.1.1：表5.1.15.1.2试验掺配对筛分结果进行掺配，形成表5.1.2-1、5.1.2-2、图5.1.2级配组成。
表5.1.2－1各档料掺配比表5.1.2-2：掺配级配图5.1.2：级配曲线5.1.3击实见表5.1.3表5.1.3：击实结果5.1.4强度见表5.1.45.1.5结论与建议通过以上的试验结果可见：1.石料的品质对强度的影响较大，在级配组成大致相同的情况下，C、D组10—20档石料采用质量较好的石灰岩，B组的采用有较多软石颗粒的石料，仅改变了一档石料，在水泥掺量相同的情况下，强度相差较大。
2.软石颗粒过多，将直接影响强度的变异性水平，B组的变异水平远远高于其他各组。
3.水泥剂量的增大，将减少变异水平，C组的变异性系数小于D组。
但通过增加水泥剂量来提高强度和减少变异水平将会产生其他的相应问题如增大成本、增大干缩开裂可能性等。
4.级配对贫砼的影响较大，在水泥剂量相同的情况下，A组强度明显小于D组。
5.通过以上的分析，实际生产中按照D组的级配进行生产。
在实际的生产过程中，严格控制原材料、掺加水泥剂量、掺加水量的变异性。
具体的参数为表5.1.5：5.1.6试验验证1.具备贫砼材料配合比试验必要的基本现场试验设备和手段，主要有：水泥标号和终凝时间的测定手段和设备；混合料的击实、成型设备；混合料含水量的测定手段和设备；符合养生要求的混合料试件养生室。
2.在生产过程中，当原材料发生变化时，需重新进行配合比试验设计。
确定相关的生产参数，即：各档集料的比例、水泥剂量、含水量、最大干密度等。
3.正式施工前铺筑不小于200米长的试验路段，验证混合料的配比、施工流程。
因此试验路段施工时，施工设备必须全部到场，因此总结的工艺流程在正式施工时必须严格尊照执行。
试验路铺设完毕后，经过养生、验收等程序后，编写试验路总结报告方可进行大规模施工。
5.2拌合与运输5.2.1拌合贫砼采用500型粒料拌和设备集中厂拌，生产能力不小于400t/h，拌合设备配备6个进料仓。
进料仓的隔板必须加高，加高的高度大于80cm，同时料仓的开口应比装载机的铲斗宽，以保证上料时不同粒料不会相互混杂，影响施工配合比的精确性。
拌合场地及堆料场地采用C20混凝土硬化处理，不同粒料分别堆放并设置2米的砖混隔离墙。
为保证贫混凝土混合料的配比精确性，对现有500型粒料拌和设备进行技术改造。
拌和机按最大粒径在进料口配置振动筛网，出料口安装附着振动设备，仓底送料带采用电子皮带秤动态计量，用多种控制手段共同控制贫混凝土混合料中各种粒料的比例，以达到混合料与配合比设计的一致性。
水泥仓密闭、防潮，并配有破拱装置，保证水泥生产过程中水泥的均匀添加。
重点强调的是在拌和过程中必须使贫混凝土混合料的含水量时刻保持精确，严格控制混合料拌和时的含水量，且有必要、有效的计量措施，聘请专业拌和站设备厂家改装水计量装置，把时间计量改为重量计量以达到对成品料含水量的精确控制。
对在气候炎热、干燥时可大于最佳含水量0.5%－1%。
为保证混合料的充分拌和，从混合料加水拌和到拌和出料，其拌和时间应不少于40s。
5.2.2运输1.贫混凝土混合料从拌合仓通过传送带传送至给料仓，装车运输至施工现场。
在传送带处由质控人员随时抽取样本检测含水量以保证每车含水量达到要求。
2.运输混合料的车辆数量应根据施工现场进度配置，保障均衡供料。
3.混合料在运输中覆盖防水苫布以减少水分蒸发。
5.3、贫混凝土混合料的摊铺5.3.1支模1.采用8cm厚，30cm高，长4m的木模支护。
2.模板搭接处采用3cm厚，长30cm，20cm高的木板加固连接。
3.模板的支撑采用直径20mm的光圆长45cm的钢钎钉入下承层20cm在外侧紧贴加固。
4.在贫混凝土混合料碾压成活并且达到初凝后（8小时）方可拆模。
5.3.2清理对已有的二灰碎石底基层进行清扫处理，使用专业清扫车对整个工作面进行彻底清理，并使二灰碎石底基层具有一定的粗糙度，清扫干净为了加强层间结合，应在底基层顶面洒布纯水泥浆（边洒布边摊铺），水泥浆不少于4kg/m2。
5.3.3摊铺1.贫混凝土混合料的摊铺应采用大功率摊铺机摊铺，并使混合料松铺厚度达到试验段验证的松铺系数值 1.29。
摊铺前用燃烧法或钙离子检测法检测每车的含水量，使摊铺时混合料的含水量大于最佳含水量的0.5％。
2.摊铺机应尽可能连续、均匀作业，严格控制绞笼供料速度，防止混凝土离析。
如遇供料失去均衡时，应缓慢减速或加速，但摊铺速度不超过1m/分钟, 不可忽快忽慢或频繁停机，以保证摊铺层的平整度和混合料的密实度,保证摊铺层质量。
3.当采用两台摊铺机梯队摊铺时，两台摊铺机的型号、振动频率应保持一致。
在施工过程中两台摊铺机应保持均匀供料，前后间距不宜大于10m。
同时为保证强度，摊铺机接缝位置不应放在未来行车道的轮迹带位置，摊铺机横向布置采用7m+7m方式进行。
4.严格控制摊铺层的设计高程、厚度、横坡度（与面层一致）和平整度，两台摊铺机外侧均采用基准线控制，第一台摊铺机内侧走铝梁，第二台摊铺机内侧采用滑靴走已经铺筑但尚未碾压的结构层控制高程。
5.配备路面修饰组，跟踪摊铺机及时处理摊铺层出现的缺陷。
摊铺机手应随时注意观察摊铺机的工作状态和摊铺质量，发现异常情况应及时进行调整，避免缺陷继续产生。
5.4碾压5.4.1混合料的碾压应按试验路段确认的工艺进行。
5.4.2为了保证压实效果，同一个施工断面上应配备5台重型压路机，采用2台重型轮胎振动压路机（18吨）、2台重型胶轮压路机（30吨）、1台双钢轮压路机（11吨）配合碾压施工的方式进行。
5.4.3由于贫混凝土结构层为26cm厚，大于现行规范对结构层摊铺厚度的要求，因此在碾压时打破传统的碾压理念，采用先重后轻的碾压方式，使碾压功直接传送至结构层最底部，改变以前碾压后结构层上部密实，下部压实度达不到规范要求的状况。
碾压是将压路机的驱动轮面向摊铺机，碾压顺序先外侧后中心，在超高路段由底向高碾压，碾压时应重叠1/2轮宽。
1.初压：由2台重型胶轮压路机（30吨）紧跟摊铺机进行碾压，碾压遍数为每台2遍，共4遍。
初压时紧跟摊铺机，并保持较短的初压区长度，尽快使表面压实，防止水分散失。
2.复压：由2台重型轮胎振动压路机（18吨）挂高频强振碾压，碾压遍数为每台2遍，共4遍。
复压紧跟初压进行，碾压段的长度为40米，每台压路机均要全幅碾压，防止幅面压实度不均匀3.终压：由1台双钢轮压路机消除轮迹印并配合缺陷处理组对混合料离析现象、局部水分过大现象进行缺陷处理。
5.4.4压路机的碾压速度为碾压速度头两遍以采用1.5－1.7km/h为宜，以后宜采用2.0－2.5km/h；5.4.5在碾压过程中，严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上掉头或急刹车，应保证贫混凝土表面不受破坏；5.4.6在碾压过程中，贫砼层的表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，应及时补撒少量的水，但严禁洒大水碾压。
5.4.7碾压过程中，如有弹簧、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和（加适量的水泥），使其达到质量要求。
5.4.8经过拌和、整形的贫砼材料，宜在胶结料初凝前并应在试验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的密实度，且没有明显的轮迹印。
5.5接缝5.5.1施工接缝和压路机“调头”，应按《公路路面基层施工技术规范》。
