汪樹強 白雪峰
摘要:隨著北方快速發展與建設,公路需求量也與日俱增,一條好的公路將是一個地區長足發展中重要的途徑之一。而公路的好壞在于基層質量如何,也就是公路地基。好的基層不僅僅可以延長公路使用時間,更可以從成本上降低公路維護保養費用,從而在經濟環境下節約成本。
關鍵詞:公路;基層;施工技術
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:B 文章編號:1674-3954(2013)21-0326-02
隨著經濟建設的騰飛發展,對公路施工周期要求也是再三的縮短,但是通常情況下縮短工期,再使用幾年就會出現很多問題,無論在質量上還是后天養護上,都必須投入很多精力與物力,增加養護費用。所以人們開始著手研究如何縮短工期情況下,還可以保證公路質量問題,最后研究發現,在公路基層方面這一塊得到了突破點,加大了對公路基層施工技術的研究。
1 公路基層的作用及條件
公路基層主要作用就是起到,對公路整體路面的支持,過往的車輛包括人對公路路面的負荷重量,全部通過公路路面傳遞到公路基層上面,在由公路基層面擴散到土基上面。因為公路基層必須具有非常優秀的承重能力和擴散能力,可以有效的承重公路路面對基層的一切重力負荷,又可以將重力垂直擴散到下面基土上面。但也有四點要求需要注意:
(1)公路基層面不是直接與空氣和水以及溫度接觸,但是當公路路面出現破損的時候公路基層還是會和空氣接觸從而氧化。
(2)公路路面上積水過多,或者連雨天,雨水及其它地下水等,還是會有滲透到公路基層的可能性,造成公路基層的腐蝕。
(3)雖然公路基層上面有公路路面保護,但是受周圍環境溫度影響以及地下溫度影響,也會導致公路基層受到溫差影響發生,熱脹冷縮原理,從而導致整個公路路面的裂縫以及不平整。
(4)雖然公路基層不是直接讓車輛以及行人通過用,但保持其平整面也是必不可少,這樣做是為了公路路面更加平整打下良好的基礎。
2 對于公路基層施工主要技術要求
2.1 公路基層要同時具備強度與剛度
所謂的公路基層強度是指材料本身的抗壓性能與抗拉性能,當車輛行駛經過,或者其他重物停放在公路路面上時,其承重力會傳遞給公路基層面,公路基層面則是通過基層材料本身的強度才承受重量,同時越快速行駛車輛的拉伸效力也就越強,基層材料本身拉力強度要過關。
而公路基層的剛度是指公路基層本身回彈模量的強度,根據物理學原理,力的作用是相互的,當公路路面對公路基層施加壓力的時候,公路基層本身在承受壓力的同時也會向兩邊釋放一定的壓力,一部分壓力回彈給公路路面,一部分繼續傳遞給公路土基。而公路基層回彈量的大小完全取決于公路基層面的厚度大小。
通過我國國內多條高速公路基層研究以及力學原理計算都證明了,水泥當中穩定顆粒以及二灰穩定顆粒這兩種基層材料的強度與剛度都非常適合高速公路基層使用,排除特殊超重載車輛。通常情況下一般基層厚度在25cm就可以滿足高速公路的車輛通行。
2.2 公路基層材料的水穩定和冰凍穩定性
對于公路基層材料的水穩定首先推薦用二灰穩定粒子,其對水穩定效果的證明在國內大多數高速公路上被證明有著非常優秀的水穩定效果。而冰凍穩定上,雖然二灰穩定粒子也有著不錯的冰凍穩定性,但其效果上相對石灰粉煤炭冰凍穩定性能差了一些。通常在公路基層上只單單使用二灰穩定粒子話,在寒冷天氣下,冰凍層會達到3~4cm左右,導致公路基層失去強度并松散起來,嚴重可以引起連鎖反應,導致公路路面的破壞。
其次在建設公路的時候應該首先考慮到地區之間環境以及四季氣候的變化,在決定公路基層施工時需要的材料種類。
根據《公路路面基層施工技術規范》規定,在滿足公路基層施工的強度要求前提下,對公路基層水泥的采用量不應過大,其目的在于減小公路基層因為溫度變化而產生收縮性,其次在于經濟的適用下盡可能的縮減成本費用。在水穩定上面適用二灰穩定粒子時,其使用量大概在14~18%左右,其參考范圍根據《公路路面基層施工技術規范》規定選取。由于公路最低基層采用的是混合型混泥土以及各種類型其它材質材料進行施工,在施工完畢過程后,多少會出現向四周擴散裂縫,造成這一種現象主要還是因為溫度晝夜變化大所造成的,只需要在公路基層面上包裹一層瀝青,由于有瀝青的保護,晝夜對公路基層的溫差影響性并不是很大,其次通過瀝青的擴散性以及再生性,對公路基層裂縫影響起著限制的作用,同時有效的防止因為公路基層裂縫而反應到公路路面上。
最后值得一提的是在實際施工的時候不需要太糾結于對公路基層裂縫采取何種預防裂縫的有效措施。
2.3 公路基層面需要有足夠的平整度
通過大量的實踐證明,以及國內多數高速公路反復使用得出,公路基層良好的平整度對公路瀝青面厚度的均勻性有著顯著的優勢,用瀝青鋪的公路路面因為有著良好的平整性,使得其持久力與承重力有著顯著的效果。而且根據實踐證明使用攤鋪設備鋪設公路基層面,其平整度也是非常良好?;鶎颖砻嬗盟匠邷y試發現距離標準水平面僅有1.8mm左右的差距,瀝青公路表面用水平尺測試發現離標準水平面誤差僅在0.7mm左右。
2.4 公路基層與公路路面的良好結合性
公路基層與公路路面的良好結合可以有效的對力的傳遞性,充分結合可以更有效的作用到基層以及基土層,使其對公路使用壽命的延長有著十分重要的作用。如果公路基層與公路路面結合不好,往往是因為公路基層表面材質當中聚合性,粒子粘合度不夠造成的。這種情況也是瀝青公路早期被水滲透破壞重要的一個原因。
在公路基層基本完工之時,應當在公路基層面上用重車緩慢的行駛一下將路面壓實以后,清除打掃一下基層表面松散顆粒。然后在調節車速再反復行駛幾遍。這樣在對公路基層上鋪設路面才能起到良好的結合作用。
2.5 在公路基層施工中的注意事項
多年來實踐總結發現在國內公路伴剛性基層設計當中,沒有發現有顯著的問題存在。但是在一些細節上仍需要注意幾點問題:
2.5.1 公路基層集料最大粒徑
根據《公路路面基層施工技術規范》中規定說過作為高等公路基層面集料中最大顆粒直徑不可以超過30mm,允許最大限度的20mm以上30mm以下顆粒不可以在占總集料10%。由于公路基層集料顆粒過大會給攪拌機造成過大的磨損消耗。同時在公路基層鋪設時候,也會增加基層路面水平難度。因此不建議使用集料過大顆粒。
2.5.2 公路基層集料級配
公路基層集料級配的標準應該根據,公路基層當中混凝土中缺少天然沙礫時水泥的配比應該在6~9%。而達到規定的天然沙礫,水泥配比應該在3~5%。當天然沙礫質量非常完好時,達到最佳效果時,水泥配比應該在2%左右。
2.5.3 公路基層鋪設需用攤鋪機
在國內很多施工單位為了節約成本,而放棄使用攤鋪機,這樣會導致公路基層面鋪設不實,有很強的松動性,嚴重影響了公路基層質量。瀝青公路在使用很短的時間內就出現問題。通過這些教訓給我們提高了警惕,在公路施工當中無論是那個層次的鋪設,都應該用鋪設機來提高,整體的粘合度以及密實度,只有這樣才能保證整體公路施工的質量,提高公路壽命使用周期。
3 總結
隨著經濟社會的發展對公路需求量也會不斷的提高,公路的質量也會越來越受到關注,而公路基層施工也顯得尤為重要,好的基層可以大大的延長公路的使用壽命,降低保養維護成本。在選材上一定要充分的考慮所處的氣候環境,針對公路基層的水穩定和冰凍性做好相關措施,在選材上要結合其基層厚度合理性選用。
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