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【摘 要】 级配碎石是保障整个工程质量的关键所在。其作为柔性沥青路面的基层，如果结构稳定、不坚固的话，就会对柔性沥青路面产生严重的不良影响。同时，级配碎石的质量好坏与整个公路的使用寿命和使用性能息息相关，对保障工程后续的维修管理具有十分重要的意义。文章主要分析了级配碎石的原料构成，并借助工程实例，阐述了控制级配碎石施工质量的方法。
【关键词】 级配碎石；质量；因素
引言：
在级配碎石施工过程中，为了控制其施工质量，相关管理人员应对其设计、施工、完工等各个阶段进行严格控制，对每道工序和细节进行认真验收和检查，从而切实提高级配碎石的质量管理水平，更好地评定其质量等级。
1、构成级配碎石的原材料
由于级配碎石是一种松散的粒料结构，其材料组成主要是粗集料和细集料，而级配碎石内各组成材料的受力特性又呈非线性、各向异性，所以集料本身的特性直接影响了级配碎石的强度和模量。总结施工经验可知，级配碎石组成中的粗集料应满足抗压强度大、抗剪切强度大、永久变形小、耐久性好的要求；细集料应满足黏性大、塑性指数小、体积稳定性好的要求。
1.1、粗集料
粗集料的特性主要包括硬度、表面摩擦力、颗粒形状和大小及其分布。试验室用集料压碎值、洛杉矶磨耗值、针片状指数、累计筛分通过率等物理指标来表示集料的这些特性。一般而言，同种石质轧制的碎石其强度随着最大粒径的增大而增大。这是由于较大颗粒之间的接触面较小，当荷载通过颗粒传递时，颗粒之间的接触点少、整体变形小，从而使级配碎石具有较大的强度。另外，粗糙颗粒的表面将会产生较大的强度。轧制的有棱角的以及破碎面多的颗粒可提供较高的刚度以及较好的荷载分布特性，其抗剪切性较好，永久变形小。
1.2、细集料
细集料在级配碎石组成中主要起填充作用。表征细集料质量的物理技术指标主要有砂当量、液限、塑限及塑性指数。季节含水量的变化是导致级配碎石收缩或膨胀的主要因素。也可以说，细集料的质量直接影响级配碎石的体积稳定性。经研究，具有黏性和塑性的细集料对吸力有较大的影响。试验表明，当吸力为黏结颗粒的主要应力时，较高细集料含量和较高黏性的细集料将会导致较高的吸力，此时级配碎石有较高的强度。然而，当吸力相对于周围应力很小的时候，较高的细集料含量和较高黏度的细集料会由于上述颗粒的大小及润滑作用导致级配碎石强度减小。所以，为了保证级配碎石的体积稳定性，必须严格控制细集料的质量，特别是细集料的塑性指数。根据施工经验，一般认为细集料的塑性指数不超过4%时级配碎石的施工质量较好。
1.3、岩石
经验表明，级配碎石的质量还与轧制碎石的岩石种类有关。根据国外多年来使用无黏结材料的经验，石灰岩是所有级配碎石材料中最好的。其主要原因是石灰岩容易轧制成四方体，易达到级配要求；同时，其细颗粒中碳酸盐含量较高，在拌和中与水一起对粗集料起到胶结的作用。因此，建议施工中尽可能采用轧制的石灰岩作为级配碎石结构层的材料。
2、级配碎石的回弹模量
级配碎石为松散性材料，具有不传递拉应力、拉应变的特性，将级配碎石作为沥青面層与半刚性基层之间的夹层，吸收下卧层裂缝释放的应变能，能有效阻止半刚性底基层的反射裂缝，因此说，级配碎石材料是一种性能优良的基层材料。回弹模量可以有效地描述级配碎石应力——应变的非线性关系，最为接近地模拟材料在实际交通荷载作用下的变形特性。同时，回弹模量是表征级配碎石刚度的设计参数及重要指标，具有非线性和弹塑性变形特性，因此研究级配碎石的回弹模量是很有必要的。
2.1、矿料级配的量化表征方法
2.1.1、粗集料内部构成比例的表征方法
借鉴贝雷法的思想，以不同单档料的含量之比表征粗集料内部构成比例，具体表达式如式（1）所示。粗料系数：
式中：a31.5～19为31.5～19mm单档料颗粒占粗集料总量（≥4.75mm）的比例；a19～9.5为19～9.5mm单档料颗粒占粗集料总量（≥4.75mm）的比例；a9.5～4.75为9.5～4.75mm单档料颗粒占粗集料总量（≥4.75mm）的比例。
2.1.2、细集料的量化表征方法
本文采用i法设计细集料级配，计算公式如式（2）和式（3），因此，采用i值来表征不同的细集料级配
式中：为通过百分率的递减系数；P为集料通过d筛孔（mm）的质量百分率（%）；d为希望计算的某级集料粒径（mm）；D为矿质混合料的最大粒径（mm）。
2.2、级配碎石无侧限抗压回弹模量的影响因素
2.2.1、级配
级配是影响级配碎石材料性能的决定性因素之一，为了研究不同级配对回弹模量的影响规律，该文选取粗集料内部构成、细集料级配、粗细集料合成比例为变量变化得到了11个级配，并在最佳含水量下成型试件进行无侧限抗压回弹模量试验，试验结果见表1.
2.2.2、压实度
压实度是影响级配碎石材料路用性能的重要因素，为了研究压实度对回弹模量的影响规律，该文选取一组级配，在最佳含水量下进行不同压实度下无侧限抗压回弹模量试验，具体试验结果如表2所示。
3、工程实例分析
浦南高速公路是全国十二个由交通部确定的典型示范勘察设计工程，是北京至台北国家高速公路规划网的重要组成部分，是福建省高速公路路网的一部分，是汕尾公路的重要路段，还是一条东南沿海地区重要的国防交通干线。全线路基宽为26米，按照100km/h和80km/h设计，采用双向四车道，起始于闽浙交界，贯穿南平市二十四个乡镇和五个县，将建阳、武夷山、建瓯连为一线。浦南高速公路划分为A，B，C三个合同段，二级路连接线长1.877千米，总历程244.5千米。
3.1、施工机械配置 两台SD-100钢轮压路机（30t）+一台宝马胶轮压路机+两台台ABG-423型摊铺机+两台戴纳派克振动压路机（50t）。单幅采用双机梯队作业摊铺，一前一后两台摊铺机，同步向前摊铺混合料，相隔约5米到10米，两台摊铺机轨道重叠50毫米到100毫米。
3.2、拌和混合料
首先，采用YWCB-500型强制式拌和机，设计拌和能力为每小时500吨，采用自动补水器加水，配置四个集料仓。为了确定施工配合比，在使用之前对各种材料的含水量要分别进行测定，要调整其配合比。其次，为了确保拌和楼集料充足，拌和时负责向进料口投料配备了两台装载机。通过料斗将集料传送到输送带上，再汇集到拌缸，根据实验室和实测含水量确定最佳含水量，计算出所需要的加水量，进行均匀供水，进行强制拌和。通过输送带将拌和后的混合料储存到贮料仓，等到料满后开始装车。为了保证混合料的均匀性，防止粗细集料离析，贮料仓在装车时要保留一定数量的混合料。在混合料拌和时，需要考虑外界因素，为了避免在摊铺、运输中由于水分蒸发导致含水量过低，含水量应该控制在大于最佳含水量百分之一以上，以保证混合料运送到现场时接近最佳含水量。
3.3、控制要点
3.3.1、控制含水率
含水率的控制在级配碎石的施工过程中是非常重要的，在运输混合料时，为了防止水分损失，要加盖篷布。在拌和时应该由具有丰富经验的人员密切关注含水率的情况。为了确保摊铺后工作表面不被风干，摊铺机摊铺后压路机要紧跟其后进行慢压，在碾压的过程中，在必要时应该根据实际情况适当洒水，以保证级配碎石的最佳含水量。
3.3.2、确定合理的碾压工艺
级配碎石基层的一个重要功能是良好的排水性能，过压将会严重降低级配碎石基层的排水性能，将会破坏级配碎石的基层结构，此外，还会增加工程造价。
3.3.3、控制好浇洒透层油的时间
浇洒透层油过迟，将会造成级配碎石基层表面松散，如果过早，那么透层油的渗透效果不好，应该在摊铺后的级配碎石基层表面稍微干燥时进行浇洒。总结级配碎石基层是公路建设的一个基础结构层，在施工过程中对于公路施工的一些共性问题要严格遵守，此外，由于其本身的结构特点，也要注意其个性问题。
4、级配碎石施工注意事项
4.1、级配碎石的振动压实，在激振频率和离心力保持不变时，存在最佳振幅；激振频率保持不变时，最佳振幅下的干密度随离心力的增大而增大；提高振幅对压实效果的影响存在闽值，要想取得好的压实效果，振幅必须大于阈值。
4.2、级配碎石结构层的强度主要通过碾压而获得粗颗粒嵌挤、锁结以及细集料的填充形成联结强度，提高碾压质量是提高级配碎石结构的有效办法。施工中应严格控制最佳含水量，因为在接近最佳含水量的条件下才能达到最佳压实效果。
4.3、振动压路机的弱振最有利于级配碎石结构层中问到表面层的密实，而强振最有利于结构层中问到层底的密实，胶轮压路机主要是搓揉表面颗粒，使其重新就位，有利于表面材料的密实，将胶轮、振动碾压的强振、弱振结合起来才能达到最有效的压实效果。因此，合理的碾压机械组合方式是提高压实度不可忽视的关键因素。
5、结束语
级配是影响碎石施工性能、耐久性、稳定性、刚度和强度的重要因素，造成级配变异的主要原因是施工过程中产生的离析或者原材料的变异。因而，为了确保级配碎石的质量，施工人员应从原材料入手，从源头上保障其質量，从而有效提高整个工程的施工质量，延长工程使用年限。
参考文献：
[1]苏建岭.影响级配碎石质量的因素分析[J].交通标准化，2014，09：114-116.
[2]刘玉民.石灰粉煤灰级配碎石基层强度影响因素分析[J].中外企业家，2014，08：209-210.
【关键词】 级配碎石；质量；因素
引言：
在级配碎石施工过程中，为了控制其施工质量，相关管理人员应对其设计、施工、完工等各个阶段进行严格控制，对每道工序和细节进行认真验收和检查，从而切实提高级配碎石的质量管理水平，更好地评定其质量等级。
1、构成级配碎石的原材料
由于级配碎石是一种松散的粒料结构，其材料组成主要是粗集料和细集料，而级配碎石内各组成材料的受力特性又呈非线性、各向异性，所以集料本身的特性直接影响了级配碎石的强度和模量。总结施工经验可知，级配碎石组成中的粗集料应满足抗压强度大、抗剪切强度大、永久变形小、耐久性好的要求；细集料应满足黏性大、塑性指数小、体积稳定性好的要求。
1.1、粗集料
粗集料的特性主要包括硬度、表面摩擦力、颗粒形状和大小及其分布。试验室用集料压碎值、洛杉矶磨耗值、针片状指数、累计筛分通过率等物理指标来表示集料的这些特性。一般而言，同种石质轧制的碎石其强度随着最大粒径的增大而增大。这是由于较大颗粒之间的接触面较小，当荷载通过颗粒传递时，颗粒之间的接触点少、整体变形小，从而使级配碎石具有较大的强度。另外，粗糙颗粒的表面将会产生较大的强度。轧制的有棱角的以及破碎面多的颗粒可提供较高的刚度以及较好的荷载分布特性，其抗剪切性较好，永久变形小。
1.2、细集料
细集料在级配碎石组成中主要起填充作用。表征细集料质量的物理技术指标主要有砂当量、液限、塑限及塑性指数。季节含水量的变化是导致级配碎石收缩或膨胀的主要因素。也可以说，细集料的质量直接影响级配碎石的体积稳定性。经研究，具有黏性和塑性的细集料对吸力有较大的影响。试验表明，当吸力为黏结颗粒的主要应力时，较高细集料含量和较高黏性的细集料将会导致较高的吸力，此时级配碎石有较高的强度。然而，当吸力相对于周围应力很小的时候，较高的细集料含量和较高黏度的细集料会由于上述颗粒的大小及润滑作用导致级配碎石强度减小。所以，为了保证级配碎石的体积稳定性，必须严格控制细集料的质量，特别是细集料的塑性指数。根据施工经验，一般认为细集料的塑性指数不超过4%时级配碎石的施工质量较好。
1.3、岩石
经验表明，级配碎石的质量还与轧制碎石的岩石种类有关。根据国外多年来使用无黏结材料的经验，石灰岩是所有级配碎石材料中最好的。其主要原因是石灰岩容易轧制成四方体，易达到级配要求；同时，其细颗粒中碳酸盐含量较高，在拌和中与水一起对粗集料起到胶结的作用。因此，建议施工中尽可能采用轧制的石灰岩作为级配碎石结构层的材料。
2、级配碎石的回弹模量
级配碎石为松散性材料，具有不传递拉应力、拉应变的特性，将级配碎石作为沥青面層与半刚性基层之间的夹层，吸收下卧层裂缝释放的应变能，能有效阻止半刚性底基层的反射裂缝，因此说，级配碎石材料是一种性能优良的基层材料。回弹模量可以有效地描述级配碎石应力——应变的非线性关系，最为接近地模拟材料在实际交通荷载作用下的变形特性。同时，回弹模量是表征级配碎石刚度的设计参数及重要指标，具有非线性和弹塑性变形特性，因此研究级配碎石的回弹模量是很有必要的。
2.1、矿料级配的量化表征方法
2.1.1、粗集料内部构成比例的表征方法
借鉴贝雷法的思想，以不同单档料的含量之比表征粗集料内部构成比例，具体表达式如式（1）所示。粗料系数：
式中：a31.5～19为31.5～19mm单档料颗粒占粗集料总量（≥4.75mm）的比例；a19～9.5为19～9.5mm单档料颗粒占粗集料总量（≥4.75mm）的比例；a9.5～4.75为9.5～4.75mm单档料颗粒占粗集料总量（≥4.75mm）的比例。
2.1.2、细集料的量化表征方法
本文采用i法设计细集料级配，计算公式如式（2）和式（3），因此，采用i值来表征不同的细集料级配
式中：为通过百分率的递减系数；P为集料通过d筛孔（mm）的质量百分率（%）；d为希望计算的某级集料粒径（mm）；D为矿质混合料的最大粒径（mm）。
2.2、级配碎石无侧限抗压回弹模量的影响因素
2.2.1、级配
级配是影响级配碎石材料性能的决定性因素之一，为了研究不同级配对回弹模量的影响规律，该文选取粗集料内部构成、细集料级配、粗细集料合成比例为变量变化得到了11个级配，并在最佳含水量下成型试件进行无侧限抗压回弹模量试验，试验结果见表1.
2.2.2、压实度
压实度是影响级配碎石材料路用性能的重要因素，为了研究压实度对回弹模量的影响规律，该文选取一组级配，在最佳含水量下进行不同压实度下无侧限抗压回弹模量试验，具体试验结果如表2所示。
3、工程实例分析
浦南高速公路是全国十二个由交通部确定的典型示范勘察设计工程，是北京至台北国家高速公路规划网的重要组成部分，是福建省高速公路路网的一部分，是汕尾公路的重要路段，还是一条东南沿海地区重要的国防交通干线。全线路基宽为26米，按照100km/h和80km/h设计，采用双向四车道，起始于闽浙交界，贯穿南平市二十四个乡镇和五个县，将建阳、武夷山、建瓯连为一线。浦南高速公路划分为A，B，C三个合同段，二级路连接线长1.877千米，总历程244.5千米。
3.1、施工机械配置 两台SD-100钢轮压路机（30t）+一台宝马胶轮压路机+两台台ABG-423型摊铺机+两台戴纳派克振动压路机（50t）。单幅采用双机梯队作业摊铺，一前一后两台摊铺机，同步向前摊铺混合料，相隔约5米到10米，两台摊铺机轨道重叠50毫米到100毫米。
3.2、拌和混合料
首先，采用YWCB-500型强制式拌和机，设计拌和能力为每小时500吨，采用自动补水器加水，配置四个集料仓。为了确定施工配合比，在使用之前对各种材料的含水量要分别进行测定，要调整其配合比。其次，为了确保拌和楼集料充足，拌和时负责向进料口投料配备了两台装载机。通过料斗将集料传送到输送带上，再汇集到拌缸，根据实验室和实测含水量确定最佳含水量，计算出所需要的加水量，进行均匀供水，进行强制拌和。通过输送带将拌和后的混合料储存到贮料仓，等到料满后开始装车。为了保证混合料的均匀性，防止粗细集料离析，贮料仓在装车时要保留一定数量的混合料。在混合料拌和时，需要考虑外界因素，为了避免在摊铺、运输中由于水分蒸发导致含水量过低，含水量应该控制在大于最佳含水量百分之一以上，以保证混合料运送到现场时接近最佳含水量。
3.3、控制要点
3.3.1、控制含水率
含水率的控制在级配碎石的施工过程中是非常重要的，在运输混合料时，为了防止水分损失，要加盖篷布。在拌和时应该由具有丰富经验的人员密切关注含水率的情况。为了确保摊铺后工作表面不被风干，摊铺机摊铺后压路机要紧跟其后进行慢压，在碾压的过程中，在必要时应该根据实际情况适当洒水，以保证级配碎石的最佳含水量。
3.3.2、确定合理的碾压工艺
级配碎石基层的一个重要功能是良好的排水性能，过压将会严重降低级配碎石基层的排水性能，将会破坏级配碎石的基层结构，此外，还会增加工程造价。
3.3.3、控制好浇洒透层油的时间
浇洒透层油过迟，将会造成级配碎石基层表面松散，如果过早，那么透层油的渗透效果不好，应该在摊铺后的级配碎石基层表面稍微干燥时进行浇洒。总结级配碎石基层是公路建设的一个基础结构层，在施工过程中对于公路施工的一些共性问题要严格遵守，此外，由于其本身的结构特点，也要注意其个性问题。
4、级配碎石施工注意事项
4.1、级配碎石的振动压实，在激振频率和离心力保持不变时，存在最佳振幅；激振频率保持不变时，最佳振幅下的干密度随离心力的增大而增大；提高振幅对压实效果的影响存在闽值，要想取得好的压实效果，振幅必须大于阈值。
4.2、级配碎石结构层的强度主要通过碾压而获得粗颗粒嵌挤、锁结以及细集料的填充形成联结强度，提高碾压质量是提高级配碎石结构的有效办法。施工中应严格控制最佳含水量，因为在接近最佳含水量的条件下才能达到最佳压实效果。
4.3、振动压路机的弱振最有利于级配碎石结构层中问到表面层的密实，而强振最有利于结构层中问到层底的密实，胶轮压路机主要是搓揉表面颗粒，使其重新就位，有利于表面材料的密实，将胶轮、振动碾压的强振、弱振结合起来才能达到最有效的压实效果。因此，合理的碾压机械组合方式是提高压实度不可忽视的关键因素。
5、结束语
级配是影响碎石施工性能、耐久性、稳定性、刚度和强度的重要因素，造成级配变异的主要原因是施工过程中产生的离析或者原材料的变异。因而，为了确保级配碎石的质量，施工人员应从原材料入手，从源头上保障其質量，从而有效提高整个工程的施工质量，延长工程使用年限。
参考文献：
[1]苏建岭.影响级配碎石质量的因素分析[J].交通标准化，2014，09：114-116.
[2]刘玉民.石灰粉煤灰级配碎石基层强度影响因素分析[J].中外企业家，2014，08：209-210.