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　　級配碎石是一種典型的古典·面結構層，作為一種柔性結構層，具有滲透性好，易施工，適應性強的特點。隨著汽車交通發(fā)展到現(xiàn)在，在國外己廣泛用于基層與底基層。與半剛性基層相比，級配碎石復合式·面具有抗反射裂縫強和排水功能好的優(yōu)點。但傳統(tǒng)理念認為，級配碎石同時也存在強度剛度低、·面變形大、易出現(xiàn)疲勞破壞、易出現(xiàn)車轍等缺點。我國《瀝青·面設計規(guī)范》中的回彈模量推薦值為300～350 MPa，因此級配碎石基層在中國高等級公·的推廣受到了很大的限制。在不斷優(yōu)化材料設計方法，改良級配碎石設計指標及標準，設計出·用性能更為優(yōu)良的級配碎石材料的同時，調(diào)整思·，規(guī)范施工方法，改變施工工藝，也無疑是提高級配碎石復合式·面的·用性能，充分發(fā)揮級配碎石優(yōu)點，將其推廣應用于高等級公·的有效途徑之一。

　　一、級配碎石的力學特性

　　級配碎石是一種各項同性的顆粒材料結構層，以其非線性特點和良好的排水性能被應用于半剛性基層的復合排水層，能減少或延緩反射裂縫，改善·面結構排水性能，但其強度、模量較一般穩(wěn)定結構層差。從結構強度形成機理上看，碎石基層主要來源于碎石顆粒本身的強度以及顆粒之間的嵌擠力。對級配碎石基層的研究和應用，主要在于通過取得高質(zhì)量的碎石，獲得高密度的良好級配以及良好的施工壓實。碎石的抗壓強度受地方材料影響，各地材料抗壓強度、表面紋理、粗糙程度各不相同。不同的破碎工藝也會造成碎石的棱角性能的巨大差別。在顆粒級配的研究上，形成骨架密實結構為目的。

　　依據(jù)長安大學蔣應軍的試驗研究，當壓實度為97% ~ 99% 時, 試件壓實度ÿ提高1%, 級配碎石抗壓強度提高11. 6%~ 43. 7%、回彈模量提高17. 1% ~ 20. 0% , 建議實際施工時應盡可能的提高壓實度, 最好能達到99% 以上,，以保證級配碎石的強度[1]。在國外的相應規(guī)范中，也對壓實度要求較高，南部非洲·橋規(guī)范要求壓實度達到102%[2]。

　　二、級配碎石·面應用

　　級配碎石的應用，在以往的相關文獻中，由于過去生產(chǎn)力低下，碎石材料生產(chǎn)控制質(zhì)量較差，碎石中含泥量較大，塑性變形大，級配差，公·施工現(xiàn)場施工能力差，級配碎石往往僅用于低等級道·的基層、底基層，或用于等外公·的泥結碎石·面，大大限制了碎石良好性能的發(fā)揮。

　　目前，高等級公·往往采用水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層，半剛性基層塑性變形小，承載力高，抗彎拉能力強，但是，半剛性基層也存在較大的缺陷，透水能力差，溫度收縮裂縫大。在北方地區(qū)，公·在施工完畢后，一個冬季就出現(xiàn)規(guī)律分布的橫向裂縫，然后反射到面層，雨水透入裂縫，造成嘰泥和翻漿，使·面提前發(fā)生破壞；南方地區(qū)多雨，雨水透入面層不能及時排出，造成·面提前破壞。美國等地區(qū)多年前就發(fā)明應用了倒裝式·面結構，即在·面水泥穩(wěn)定碎石結構層上再鋪筑一層級配碎石基層，用于高等級·面。由于級配碎石具有良好的透水性能，在倒裝·面結構中,級配碎石層λ于半剛性基層和道·面層之間,由溫度和材料干縮產(chǎn)生的應變能通過級配碎石層傳遞。試驗結果表明,級配碎石所能承受的最大應力雖然不如瀝青混凝土,但它具有強化材料的特點,級配碎石結構進入塑性階段后,其承載能力得到充分發(fā)揮;而且這種結構能承受較大的變形。這兩種因素共同作用,使級配碎石能吸收、儲存更多的應變能。這樣,一方面級配碎石不易產(chǎn)生裂縫;另一方面,隨著傳遞給瀝青混凝土應變能的減少,道·面層產(chǎn)生裂縫的可能性也會降低。一旦出現(xiàn)反射裂縫,無粘結級配碎石骨料在荷載的作用下λ置重新調(diào)整,同時應力重新分布,骨料重新排列,這不僅不會促進裂縫的發(fā)展,還會使產(chǎn)生的裂縫得到一定程度的彌合,這表明級配碎石材料對裂縫具有自愈性。

　　同時，級配碎石的良好透水性能，可以將面層下滲的少量雨水排出結構層中，提高了·面的抗水能力。

　　三、級配碎石局限性

　　級配碎石較低的剛度對應著瀝青·面的疲勞開裂，較大的塑性變形對應著較大的車轍，二者是制約其在我國大面積推廣使用的主要原因．級配碎石作為瀝青·面的上基層時，回彈模量為300～350 MPa，若瀝青層的模量取1200 MPa，模量比為3．4～4，這無疑使瀝青層底拉應力加大，加速上瀝青面層的疲勞進程．由典型·面結構的應力分析可知，級配碎石層的模量和瀝青面層的厚度對瀝青層底的拉應力有著巨大的影響：當級配碎石基層模量值250—350 MPa，瀝青層底將遭受0．25一o．4 MPa的拉應力，這無疑是致命的，級配石的模量提高到750 MPa時，瀝青層底拉應力為O，此模量為拉壓臨界值；當級配碎石模量較低(~<400 MPa)時，瀝青層底拉應力隨瀝青層厚度的增加大幅度地減少，此時，必須以大幅度增加瀝青面層的厚度為代價來減小拉應力；當級配碎石模量較高(>~500 MPa)時，瀝青層底的拉應力隨厚度的變化較平緩，即瀝青層厚度對其層底的拉應力影響不大，不必再以通過增加面層厚度來減小層底拉應力。減小瀝青層層底的拉應力可以采取兩種途徑：一是增加瀝青面層的厚度；二是提高級配碎石層的彈性模量。當級配碎石的模量較低(<400MPa)時，增加其模量與瀝青層厚度同時有效；當級配碎石模量較高時，提高其模量與增加瀝青層厚相比更具有效性．因此，提高級配碎石的模量成為技術關鍵。但規(guī)范級配碎石模量的推薦值是我國早期級配碎石使用經(jīng)驗的總結，量值偏低，不能反映現(xiàn)有原材料生產(chǎn)、級配設計、施工技術的水平，因此有必要對級配碎石層材料的強度重新認識。同時，通過優(yōu)化施工，提高級配碎石彈性模量。通過一定措施降低級配中<0.075mm顆粒含量，來提高透水性能和剛性。而提高以上性能的方法，就是采用灑水振動碾壓提漿的施工工藝。

　　四、級配碎石灑水提漿工藝

　　筆者有幸在安哥拉參加了UIGE至MAQUELA DO ZOMBO的公·建設，在施工中，我們經(jīng)過對當?shù)匾?guī)范的研究，采用了灑水提漿工藝施工級配碎石基層，基層施工時首先優(yōu)化了的碎石級配，嚴格控制碎石級配和碾壓工藝，碎石在集中拌合場中拌合均勻，檢測控制含水量在最佳含水量±2%之內(nèi)，運輸?shù)浆F(xiàn)場后均勻攤鋪，發(fā)現(xiàn)有集料窩時要人工翻拌或換料，保證布料均勻，整平穩(wěn)壓，振動壓·機碾壓密實，檢測壓實度應在98-100%，表面平整，無坑洼。然后，開始灑水提漿，灑水車在表面來回灑水，振動壓·機緊隨其后進行往返振動碾壓，同時，采用掃地機將表面的泥漿清掃出去。這個過程是施工控制的一個關鍵，由于振動和水的洗滌作用，碎石中的大顆粒下沉，小顆粒上浮，泥土和<0.075mm顆粒被富余水帶出結構層，只剩下較大顆粒的碎石，嵌擠在一起，表面成馬賽克排列。

　　經(jīng)過以上施工措施，基層壓實度檢測達到了102%以上，動穩(wěn)定性和強度大大提高，抗水性能大幅度提高，隨著壓實度的提高, 級配碎石抗壓強度逐漸增大, 試件壓實度在97% ~ 98% 之間時, 壓實度對級配碎石抗壓強度影響非常明顯,壓實度ÿ提高1% , 級配碎石抗壓強度提高約21%~ 44% ；試件壓實度在98%~ 99% 之間時, 壓實度ÿ提高1% , 級配碎石抗壓強度可提高12% ;試件壓實度在99% ~ 100% 之間時, 壓實度提高1%, 級配碎石抗壓強度提高約5. 0%. 試件壓實度從97%提高到99. 5% 時, 壓實度ÿ提高1%, 級配碎石抗壓強度平提高18. 6%. 由此可見, 現(xiàn)場施工時應重視壓實, 在確保壓實度滿足規(guī)范要求的前提下。盡量提高壓實度由于石料表面非常干凈，透層油也非常容易就滲入表面，保證了基層與瀝青面層的結合。

　　我單λ2007年施工福建省浦南高速公·BB1合同段，主線·面結構為4cm厚AC-13C型細粒式密級配改性瀝青砼抗滑表層+6cm厚AC-20C型中粒式密級配改性瀝青砼+17cm厚ATB-25型粗粒式密級配瀝青砼+稀漿封層+14cm厚GRH-25級配碎石+32cm厚水泥穩(wěn)定碎石。施工過程中采用了相同的工藝，完成級配碎石181萬平方米，·面表面極少有裂縫現(xiàn)象，目前使用狀態(tài)良好，取得較好工程效果和社會效益。

　　五、總結

　　倒裝·面結構是解決半剛性基層·面產(chǎn)生反射裂縫的有效方式,而級配碎石以其優(yōu)良的特性,成為倒裝·面結構上基層的重要材料。施工工藝、施工質(zhì)量對級配碎石防止反射裂縫起著舉足輕重的作用。合理的施工工藝是保證形成均勻、穩(wěn)定結構層的關鍵,其中攤鋪、碾壓是關鍵,攤鋪要避免離析,碾壓要以靜壓與振動交叉進行,同時，采用灑水提漿施工工藝，提高壓實度到102%，以保證在滿足壓實度要求的同時控制壓碎值以確保強度的均勻性,從而提高級配碎石的·用性能。

　　

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