曲東毅
(洛寧縣農村公路所,河南 洛陽 471700)
路面墊層是連接路面和路基、防水層、隔水層及道路荷載的中間紐帶,是路面結構的重要內容,如果這部分施工技術質量控制不佳,將會對后續公路施工帶來不良影響。公路工程的路面墊層施工技術具有較高的質量要求,考慮到施工環境、施工用材的差異,從而采用碎石墊層和砂礫墊層路面墊層施工,保證施工用材必須符合公路工程的實際需要,預防道路變形及路面低洼、坑槽等不穩定因素的出現[1]。因此路面墊層是保障公路工程安全性和穩定性的重要技術,為延長公路使用壽命做出貢獻。
路面墊層作為路面結構的重要組成部分,對路面的穩定性與安全性具有重要的作用,以水泥混凝土路面為例。墊層根據所用材料不同分為碎石墊層和砂礫墊層,其中碎石墊層又因是否經過設計級配分為級配碎石墊層與未級配碎石墊層。級配碎石墊層的顆粒排列緊密,相對質量比較好,通常用于高等級公路建設,而未級配的碎石墊層則主要應用于低等級公路工程的基層與墊層。通常情況下路面墊層材料的選擇與底基層相同,具有較高的彈性模量,在外界應力作用下發生的變形較小,有利于內力的重分布。另外,路面墊層的抗剪強度也應相對較大,當車輪荷載通過路面傳遞到墊層時可以有效降低路面坑槽的出現,同時路面墊層的透水性能良好,路面積水可以迅速下滲排出,有利于路面整體水穩定性的提高。
某公路工程的路面面層為兩層式結構,其中,上面層是厚度為1.50cm的瀝青混凝土,下面層為厚度是3.50cm的中粒式瀝青混凝土,路面基層則由厚度為20.00cm的水泥穩定砂礫組成。在該公路工程當中,墊層由天然砂礫構成,厚度在15.00~25.00cm之間。想要更好的提升該公路路面墊層施工水平,在K698+000—K705+100選取300.00m地段進行路面墊層填筑試驗[2]。
第一、路面墊層需要具有較高的彈性模量,以此為公路過往車輛提供需要的荷載,還要求具有高強度的抗剪力,預防來往車輛遺留深深的車轍及裂縫,同時還要具備一定的透水性,能夠讓路面自由水快速排出,預防積水。若為砂墊層,施工中應當分層鋪砂,逐層振密或壓實,分層的厚度一般為15~20,密實度的控制方法有振動法(包括平振、插振、壓實)、水撼法和碾壓法等,且砂礫墊層粗細顆粒分離不明顯,最大粒徑不應大于5,砂礫墊層的寬度應當寬出路基邊腳0.5~1.0mm。兩側墻以片石護砌,防止砂料流失,碾壓時最佳含水量一般控制在8%~10%范圍內。若為石灰墊層,施工前必須檢驗下臥地基,排除局部軟弱土坑,使用素土或者灰土填平夯實,施工中均勻攪拌灰土并控制含水量,保證質量,如土料水分過多或者不足,應該晾干或加水浸潤進行調整。
第二、路面墊層施工材料配置良好,現階段無法保證施工用材的透水性和水穩性,對此提出了以下要求:規范用材中,規定的墊層材料顆粒含量必須<0.075mm,占據總材料的10%左右比重,允許其具備一定的凍脹性。雖然墊層材料具有黏聚力,但由于滿足不了墊層的要求,不能夠抵抗黏粒發生自然作用造成的損失,因此這種結構不被路面墊層施工技術所采納,無法有效延長公路的使用年限。施工材料對分層控制影響大,使用壓實機現場試驗確定,常規松鋪30cm,分層壓實厚度為20cm,并且壓實灰土后應用排水方法,避免受到雨水浸泡。在墊層鋪筑完成后,要預防日曬雨淋,在路面墊層表面鋪筑上層,通常選擇地基表面鋪設塑料編織網或者土工聚合物等。
第三、如果滲水系數較大,避免使用低于0.075mm的顆粒含量,材料最好選擇的是嵌擠骨架結構,保證較大的空隙率,這種結構毛細作用微弱,不容易儲存水,同時凍脹性較弱,真正實現了切斷毛細水上升、防凍及吸收路基裂縫的作用[3]。當前,這種結構滿足了規范化的礫石底層石配的要求,但是隨著公路工程墊層路面標準的提高,這種規范的施工墊層已經不能完全滿足需要,還需要進一步探索。
首先,從工程項目的總體施工質量出發,結合相關標準,認真按照標準化流程實施有關工作,加強各項級配材料的運輸管理,構建相應的運輸模型,保證各項材料運輸操作流程更為規范。如果級配材料的運輸量超過15t時,需要配備相應的保溫篷布,該篷布要具備遮雨功能,防止級配材料間出現內壁黏連現象。
其次,做好施工放樣工作,在下承層上部,施工人員要進行中線恢復,在直線段與平曲線段,每隔20m設置一個木樁,并做好指示樁設置工作,一般來講,指示樁需要設置于公路兩側路面外緣0.5m位置,并采用紅色油漆在指示樁上標出設計高程。
最后,加強施工材料保存與管理,保證碎石的含水量符合有關規定,級配達標。因為該公路工程施工規模比較大,施工人員要認真按照公路路面墊層施工流程進行施工,在提升墊層施工質量的基礎上,減少施工材料的損耗。
施工人員在進行混合料拌和時要使用連續式的穩定土廠拌設備,要確保集料符合最大粒徑和級配要求。在每次拌和施工以前,需要對所用設備進行調試,對各種材料和含水量進行準確測量,按照試驗段確定的配合比及時調整混合料的含水量。一旦原集料的顆粒組成出現變化,需要重新對設備進行調試。拌和時要準確稱量各種材料,在允許范圍內控制其誤差,施工人員需要定期檢查稱量系統,通過及時修正來確保配合比的準確性。施工人員要對拌和時的水流比率、加水時間隨時抽查,對進水口及拌和用水的儲備情況進行定期復核,在最佳含水量的基礎上,混合料含水量需要適當增加0.5%―1.0%左右,避免運輸和施工環節水分蒸發導致的含水量不足現象出現[4]。
墊層是指位于路面與路基之間的結構層,也是路面結構的最底層,主要具有防水、防凍等功能。此外,路面墊層還可以有助于荷載的傳遞,從而提高路面的可靠性,因此被廣泛的應用于公路施工當中。一般來說,依據施工材料的不同可以將路面墊層施工分為級配碎石層施工與砂礫墊層施工,相比砂礫墊層施工,碎石墊層施工質量較高,能夠用于高等級的公路建設,但同時成本也遠遠高于砂礫墊層施工,因此相關工作人員在選擇施工材料時,需要考慮到公路施工整體的預算以及要求,在確保達到公路工程質量與安全要求的同時,控制施工成本,從而實現經濟效益與社會效益的統一。
每車混合料的攤鋪面積需要根據要求達到的壓實干密度和攤鋪層的厚度進行計算,運輸車在卸料時需要由專人進行指揮。運料車要在路幅中間均勻卸下混合料,如果路幅較寬,可以按照兩行進行混合料卸載。施工人員要將混合料通過攤鋪機根據松鋪厚度均勻攤鋪,拌和機與攤鋪要保持相互協調的生產能力,保持均勻的攤鋪速度,不允許有停工等料或拌和臨時停止的問題出現在攤鋪現場。施工人員要采用輕型壓路機對攤鋪成型的混合料進行1~2遍的快速碾壓,使潛在的不平整暴露出來,隨后通過人工方式進行整形,通過輕型壓路機進行1遍的碾壓。粗細集料離析現象在整形過程中需要及時消除[5]。
針對路基的下部位置,對其進行壓實,就是為了有效避免因路基下部在靜載作用下而出現固結變形現象,有效避免路面在投入使用過程中出現不均勻沉降現象。針對路堤的上部位置,這部分對壓實強度提出較高的要求,為確保路堤具有較高的承載能力,路堤上部的壓實強度一定要足夠高。為能夠緊密連接新路基和舊路基,應有效提高路基的完整度和強度,同時在對舊路基進行拓寬過程中,一定要嚴格控制新路基的壓實施工作業,必要時還應提高新路基的壓實度要求。為對新舊路基接縫的壓實控制進行有效加強,有效避免舊路基拓寬部分和新舊路基拼接部分出現差異變形現象,可以選用強夯或者壓力軋制等方法。在高等級公路路基進行拓寬時,我國大多數施工單位都是選用高強沖擊力措施和強壓實措施。
如果混合料攤鋪時超過2h的中斷時間,需要設置橫向接縫,用人工弄整齊基層末端含水量合適的混合料,將兩根方木緊靠混合料防止,要根據混合料的壓實厚度調試方木;對緊靠方木的混合料進行整平,方木的另一側進行3m長的回填,所用材料為砂礫或碎石,要碾壓密實混合料。隨后對混合料重新攤鋪以前,需要清除方木,清掃干凈下承層,將混合料從已壓實層的末端重新開始攤鋪。施工人員要以中央分隔帶為界分兩幅施工,避免縱向接縫。可使用兩臺攤鋪機間隔5~15m前后同步向前攤鋪混合料,并同時開始碾壓施工。在不能避免縱向接縫的情況下,需要垂直相接縱縫,不允許出現斜接。
第一、路基質量檢測、整形需在路面礦粉穩定級配碎石墊層施工前進行,嚴格按照施工圖紙、施工規范等確定路床表面平整度、壓實度、高程等,且在施工前期清理干凈表面浮土、雜物等,并做好保濕灑水工作,在獲得相關部門認可后,即可攤鋪混合料。第二、做好全過程的檢查。路面墊層施工技術的應用管理,要貫徹落實全過程把控理念,實現對質量的全面把控。結合公路工程的規模,組建施工質量管理小組,配置專業人員,負責路面墊層施工現場檢查,實現對施工作業的動態化把控。對發現的路面墊層施工技術問題,要求相關人員進行整改,整改后進行檢查,確保施工達到標準。除此之外,嚴格按照路面墊層施工質量檢驗標準,做好施工前、施工過程中和施工后的質量檢查,保障施工質量達標[6]。
綜上所述,公路施工中路面墊層施工技術的應用,能夠有效提升公路質量,增強其承載力和穩定性,為車輛通行提供便利。實際施工中,需要找到失穩現象的原因,做好施工中的各個環節,對細節進行把控,增強公路工程的最終質量。