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《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)修订的关键问题

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《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)修订的关键问题

——解读《公路路面基层施工技术细则》

  文/交通运输部公路科学研究院 王旭东

 

  2000年,交通部批准发布了《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)。《规范》施行15年来,对指导我国公路路面基层施工、保证路面质量起到了很大作用。

 

  2015年8月,《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)取代了《规范》,作为行业标准正式实施。

 

  《细则》以提高基层施工质量均匀性为核心,以修建耐久性路面基层为目标,吸收了近些年在基层建设实践中逐渐形成的、成熟的新技术、新材料和新工艺。

 

  非强制性推荐使用

 

  从《规范》到《细则》体现是指导思想的调整。《规范》更多是强制性的,《细则》更多是推荐性的,淡化了强制的性质。我国幅员辽阔,如果全国公路建设都共用一本规范,那是不科学的。推行《细则》,各地方可以结合自身的具体情况来执行,这需要充分发挥各地方的积极性。

 

  《细则》颁布后,各地方是否需要执行,关键在于能否解决目前我国公路基层存在的问题。如果有更适合当地的方法,可以根据具体而定;如果没有更好的办法,则推荐严格执行《细则》规定。

 

  实际上,目前我国的公路基层质量是令人担忧的。统计数据显示,近十年,我国公路基层的施工质量不及20世纪90年代至2000年时的质量。比如,部分地方的公路基层质量太差,钻不出完整芯样;公路的沥青面层越修越厚,20世纪90年代末至2000年初,我国大部分的公路沥青面层为18厘米,目前则为22厘米,甚至是24厘米。目前,我国90%以上的高等级公路沥青路面基层是半刚性基层,具有“强基薄面”的特点。投入高成本修建沥青面层,在一定程度上,反映了近年来我国的公路基层质量出现了问题,以沥青面层弥补公路基层的不足。

 

  近年来,我国的公路建设经历了快速发展期。绝大多数公路的基层施工标准都是按照2000版的《规范》来执行的。随着技术的进步,修订后的《细则》有很多变化,但重申了沥青路面“强基、薄面、稳土基”的设计理念。从我国的公路建设和国外标准来看,18厘米以上的面层已经不能被称为“薄面”了。《细则》针对目前我国的各种路面状况进行修订,因此有必要认真地执行。

 

  此外,未来沥青路面的发展趋势是长寿命沥青路面,其基层使用的目标是,40年到50年不产生结构性病害。《细则》对基层的要求,是瞄准长寿命沥青路面的要求来修订的,因此很多技术要求都比较高,但更有利于我国公路建设的健康发展。

 

  澄清模糊的认识

 

  《细则》的出台,需要澄清一些模糊的认识,以便得到更好地执行。

 

  基层质量的核心因素是人。《细则》本身并不能成为提高基层质量的“灵丹妙药”,需要按要求严格执行才能获得预期效果。如《细则》对实验人员的专业水平要求非常高,工作人员的工作量非常大。人是执行《细则》的核心,需要认真对待。

 

  指标评价应科学、合理、适用。所有的检测指标必须要有统一的评价标准,但这并不意味着要拘泥于一个数据。如路面压实度要求达到98%,但如果实际压实度达到97%,那么在其他条件达标的情况下,也可以将其判定为达标。对于土木工程而言,尤其是受气候环境影响较大的公路建设工程,不可能所有的指标都完全合格。

 

  级配、强度、振动压实的再认识。《细则》认为,半刚性基层不存在骨架密实结构,因为半刚性基层是以水泥稳定碎石或砾石为材料的。《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)提供的骨架密实级配,其实有骨架但不密实,不密实对混合料的耐久性和路用性能,都会产生严重影响。水泥稳定类材料,强度主要来自矿料本身强度、混合料密实性及水泥水化作用,与级配的骨架本身并没有直接联系,所以混合料密实性比骨架结构更重要。

 

  另外,不要因为单纯的反射裂缝而有意地把基层强度降低。目前,部分地区过分地夸大了反射裂缝的问题。据统计,在我国反射裂缝较多的华北地区,半刚性基层的反射裂缝占横向裂缝只有30%至40%,而在江西等地区基本上不存在。而在耐久性路面的基层中,强度的重要性是处于第一位的。

 

  《细则》不推荐振动成型法。国内一些工程采用非标准振动试验方法,工程中存在难以碾压的问题。有观点认为,振动压实方法与重型击实法相比,具有强度高、水泥剂量低、抗裂性好等优点。然而,这两种方法压实功不等效,常常是振动压实功大于重型击实功。如果这两种方法的压实功相同,得到的参数结果是差不多的,所以这两种方法无所谓优劣。工程中重型击实法之所以产生问题,是因为工程单位没有严格按照规程去操作。此外,国内振动压实设备、型号很多,难以比较。

 

  提高施工质量的均匀性

 

  《细则》修订的核心是提高基层施工质量的均匀性,可从原材料、配合比设计、施工工艺等方面开展。

 

  原材料方面,要求基层的粗集料要具备沥青混合料中下面层粗集料的同等力量;提高了基层粗集料压碎值要求,并增加了软石含量、针片状颗粒含量和粉尘含量。最关键的一点在于,要求高速公路和一级公路极重、特重交通荷载等级,基层的4.75毫米以上粗集料应采用单一粒径的规格料。

 

  此外,对集料分档做出了新的要求。2000版的《规范》对高速公路的集料分档要求是分为3档到4档。但近年来,很多高速公路工程对集料分档没有给予足够的重视,导致质量下降。《细则》对高速公路集料分档做出要求,最少是4档,极重、特重交通必须有5档以上,从源头上控制原材料的均匀性,从而控制混合料质量的均匀性,以提高施工质量。

 

  配合比设计方面,《细则》中的级配是推荐级配,工程上下限的确定需要专门设计,要严格控制各档级配。关于无机结合料稳定材料目标配合比设计技术要求,在设计中,应选择不少于5个结合料剂量,分别确定各剂量条件下混合料的最佳含水率和最大干密度;应根据试验确定的最佳含水率、最大干密度及压实度要求成型标准试件,验证不同结合料剂量条件下混合料的技术性能,确定满足设计要求的最佳剂量。关于强度标准,《细则》认为,与其控制强度的上限,不如控制强度的变异性,从而提高施工的均匀性(见表1)。

 

  施工工艺革新方面,《细则》在二次拌和、电子秤剂量、料仓间隔、碾压、养生、层间处理等方面,都进行了修订。其中,养生可以通过洒水、薄膜覆盖、土工布覆盖、草帘覆盖等方法进行,王旭东建议不要使用洒铺乳化沥青养生。

 

  关于碾压厚度与连续施工问题,在具有足够的摊铺能力和压实功率时,可增加碾压厚度,具体的摊铺厚度应根据试验结果确定。大厚度摊铺施工时,应增加相应的拌和能力。另外,应在下承层施工质量检测合格后,开始摊铺上面结构层。采用两层连续摊铺时,下层质量出现问题时,上层应同时处理。

 

  笔者还就强化后验性检测、压实度评价、钻芯评价和弯沉评价等质量控制手段进行了解读。公路工程技术是在实践中不断发展和完善的,《细则》作为推荐性的规范,在促进提高施工质量、推动耐久性路面的建设的同时,也将不断地修订和完善。

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