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高速公路工程路面垫层施工技术研究

2020-02-14 16:09 来源:公路工程论文 人参与在线咨询

摘要】对高速公路工程路面垫层质量规定进行分析,指出路面垫层施工技术中存在的问题,并从材料准备、混合料运输拌和、混合料摊铺、整形、混合料碾压、接缝和调头处理等环节,探讨高速公路路面垫层施工技术的要点,具有工程指导和借鉴意义。

关键词】高速公路;路面垫层;质量规定;施工技术

1引言

路面垫层是高速公路路面结构中的重要组成,具有承载、防水、防冻等作用,其质量好坏会直接影响路基路面的承载能力与耐久性。在高速公路路面垫层实际施工过程中,仍有一些问题亟待解决。因此,需要加大对路面垫层施工技术的研究力度,加强对施工质量的控制,为高速公路安全通车和长期运营提供保障。

2高速公路工程路面垫层的质量要求

高速公路的路面垫层质量好坏,可根据抗剪能力、弹性模量、透水性等指标来判断。首先,保证路面垫层具有良好的抗剪性能,避免因车辆载荷较大造成严重的辙槽;其次,路面垫层应有着较强的弹性模量,能使载荷分布更加合理;最后,路面垫层的透水性也应有所保障,加快自由水的排放速度,防止含水量过高[1]。开展路面垫层施工时,应选用细土材料,优先选择空隙率较大、冻胀性较小的嵌挤骨架结构,材料需满足三级以上石料标准。并且粒径大小在0.075mm以下的原材料,其含量应尽可能减小,尽量控制在材料用料的10%以内,确保垫层强度及弹性模量的良好性,增强路面结构的稳定性。

3高速公路工程路面垫层施工技术问题

在高速公路建设过程中,运用路面垫层施工技术时,仍存在一些突出问题,具体体现在以下几方面:(1)垫层施工完毕并压实后,垫层处于松散状态,受车辆荷载的影响,其平整度将会遭到破坏,无法保证路面垫层的稳定性,同时还容易出现变形现象,不利于找平工作的顺利开展,会造成路面垫层质量问题。(2)对于路面垫层压实度的检测来讲,在实际作业过程中,如果所用检测方法不规范,或者检测人员粗心大意,将无法保证检测数据的精准性,无法达到路面垫层施工技术的预期应用效果。并且垫层结构较为复杂,其处于松散状态,因其自身原因引起的检测误差也较为常见,都会对高速公路路面垫层施工造成影响。(3)弯沉度测量难度较大。垫层质量与路基质量息息相关,对于路基强度来讲,难以通过检测的方式来确定,对此,可通过对垫层顶面弯沉度的检测结果判断路基强度。实际检测时,只有汽车车轮与路面接触,整个车辆的荷载都会施加到车轮上,然后车轮再将荷载传递到路面,路面表层砂砾在力的作用下产生变化,影响弯沉度检测的准确性,路面垫层容易出现质量问题,使施工技术运用效果不理想[2]。

4高速公路工程路面垫层施工技术要点

某高速公路路面宽度确定为25m,路面垫层厚度设计为18~21cm,工程量约为8.6×105m2,为确保路面垫层及道路整体施工质量,现将施工技术要点总结如下。

4.1材料准备

材料是影响高速公路路面垫层施工质量的重要因素,在运用该项施工技术时,必须做好材料准备工作。首先,应优选石材,确保砂砾和碎石材料质量达标,尤其是石材的强度与刚度性能,必须满足路面垫层施工技术要求,含灰量交高的碎石,应少用或不用。砂砾进行破碎处理后,其规格分为3种,分别为1~5mm、5~15mm及15mm以上。其次,材料准备应分阶段进行,既要避免备料过慢,保证第2天用量的充足,同时也要避免备料过快,防止出现砂砾垫层含水量偏高的现象。这就需要根据施工进度安排,并结合当地气候环境,准备适量的砂砾和碎石材料,保证施工的顺利进行。

4.2混合料运输拌和

开始作业前,使用自卸车完成混合料的运输,每辆车的运料量不可出现较大差异,并对运输距离进行计算,确保其合理性。同时,根据路面垫层施工需求,选择合适的卸料点以便于取料,需要注意的是,卸料点应设置在下部承载层上。当运输距离较远时,为减少混合料的水分流失,需用帆布将其遮盖住,还可以起到防潮和防雨淋作用。在混合料运输环节,对于混合料的拌和,可利用推土机和路拌机开展。拌制过程中,需严格控制混合料含水量,因其含水量会损失,所以为避免水分自然蒸发所带来的不良影响,通常情况下,可以参照设计参数,使实际含水量高出其约1%~2%,以保证路面垫层施工完成后混合料含水量的合理性。

4.3混合料摊铺

完成混合料的拌制后,就需要利用平地机开展摊铺作业。摊铺作业应连续进行,根据混合料的摊铺作业量,在施工现场配备2台卸料车,避免出现混合料供应不及时现象。同时,结合摊铺厚度与压实干密度,来判断具体的摊铺面积,并控制后卸料距离。对于级配碎石底基层作业来讲,每一次的摊铺厚度为18cm,横断面长度应控制在15cm以内。摊铺过程中,遇到尺寸较大的砂砾时,应及时从混合料中清理出来,当发现混合料出现离析问题时,应及时采取人工方式进行处理。

4.4整形

路面垫层摊铺作业完成后,利用压路机进行稳压,并通过静力式方法将其压实。平地机具备自动找平功能,可对摊铺面进行平整处理,若发现出现不平整问题时,需与人工找平方法相结合,对垫层进行整形。当垫层表面出现凹坑时,需使用齿耙将表层5cm以上深度耙松,再填充适量砂砾修补凹坑处,提高垫层平整度。当垫层表面出现凸起时,如搓板状、波浪状凸起,先使用齿耙将不平整处耙松,然后将多出的部分铲除掉,最后再修补整形处,确保垫层具有良好的平整度。在垫层整形环节,需根据设计坡度和路拱开展作业,确保路面形状。

4.5混合料碾压

垫层整形完毕后,即可开始进行碾压作业。当混合料含水量较高时,应及时使用压路机、碾压机对垫层混合料进行压实,压路机和碾压机的规格至少为12t。使用压路机时,应先静压1次,然后在振动状态下碾压2次,最后再静压1次。碾压作业时,如果施工路段为直线,则遵循先两端后中间的原则,而对于超高段来讲,则按照先中间后两端的顺序进行,或者从低处开始碾压,逐渐向高处靠拢。碾压过程中,应掌握好作业速度,按照先慢后快的原则进行,每次碾压轨迹应与上次碾压重合一部分,重合宽度为轮迹宽度的2/3。若遇到松散、弹簧等情况,应在第一时间翻开出现问题的垫层面,再填充砂砾。混合料碾压环节,应禁止压路机急刹车,作业路段不得紧急调头。

4.6接缝和调头处理

为保证高速公路路面垫层施工质量,还需进行接缝与调头处理。首先,完成碾压作业后,应对垫层平整度进行检验,可使用3m长的直尺实现。如果发现垫层平整度不达标,则需将此处结构清理干净。在碾压作业过程中,开始碾压新路段时,压路机应停靠在已压实的路段上,并向作业路段深入约15cm再进行碾压,进而实现对横向施工缝的有效处理。其次,当垫层碾压符合要求后再调头,需先使用油毡或者比较厚的塑料布进行覆盖,长度约10m,然后才能将10cm的土或者砂直接摊铺到该位置上再进行调头。

5结语

在高速公路路面结构中,垫层位于基层与路基之间,在整个路面结构中起过渡作用,对路面交通情况影响较大,要想保证车辆的安全行驶,减少路面病害问题的发生,就必须做好路面垫层施工。实际作业时,需掌握高速公路路面垫层施工技术要点,加强对整个作业过程的控制力度,以提高施工的规范性、科学性,保证路面垫层施工质量。

【参考文献】

【1】李文斌.公路路面垫层施工技术管理研究[J].华东公路,2019(3):80-81.

【2】董凯.公路工程路面垫层施工技术及其控制[J].交通世界,2019(18):28-29.

作者:李栋柱 单位:河北冀通路桥建设有限公司

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