刍议路面垫层施工技术及质量控制
2018-11-07杨军
杨军
摘 要:路面垫层作为公路路面结构的重要构成部分,对公路的稳定与安全起着至关重要的作用。为此,必须充分了解路面垫层的作用,做好各项准备工作,规范施工工艺,才能进一步提高工程施工质量。
关键词:路面垫层;质量控制;作用
1 路面垫层的作用
路面垫层是指基层或底基层与路基之间的结构层次,主要起扩散荷载应力和改善路基水温状况的作用,以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化而造成不良的影响。垫层往往是为蓄水、排水、隔热、防冻等目的而设置的,所以通常设在路基处于潮湿或过湿以及有翻浆的地段。在地下水位较高的地区铺设的能起隔水作用的垫层称隔离层,在冰冻较深地区铺设的能起防冻作用的垫层称防冻层。此外,垫层还能扩散由基层传下来的应力,以减小土基的应力和变形,而且它也能阻止路基土挤入基层中,从而保证基层的结构性能。
2 公路路面垫层施工准备
1)材料准备。施工前,需要将足够的砂砾和碎石准备好,对拌合站准备的各种原材料,实验室要认真检测,严格控制原材料质量,确保其符合施工要求。
2)下承层准备。施工以前,首先要测量路基高程、宽度、压实度等,严格验收路基平整度、纵横坡度以及完成等检验指标,在确定上述指标与施工要求相符合后,需要清理干净路基顶面的草根、白色垃圾等杂物,在路基表面进行洒水湿润,同时利用压路机进行2—5遍的碾压,所使用压路机型号为18t以上的。
3)测量放线。技术人员要每间隔10m恢复一个中心桩,并根据设计要求进行边侧高程控制桩的布置,同时设置出中心线,在对各个控制桩上的挂线数据计算时要将拟定的松铺系数与垫层设计高程和顶面实测高程相结合;为了确保施工不会影响到控制桩,需要在摊铺宽度50cm以外设置控制桩,避免控制桩丢失或受到破坏。
3 公路路面垫层施工工艺
3.1 拌和及运输
通过自卸车将路面垫层混合料汽车运输至现场,要对卸料的距离进行严格控制,防止卸料点的混合料过多或过少,如果具有较远的运输距离,需要将一层帆布覆盖在级配料上,避免水分和热量流失;然后通过自动找平的平地机进行摊铺;最后通过振动压路机进行碾压最终成型。砂砾破碎后需要满足三个档的要求,一是15mm以上,二是5—15mm,三是1—5mm。通过自卸车进行混合料的运输,采用推土机和路拌机共同完成混合料的拌制。拌和时,控制混合料含水量在最佳值的基础上,高出1%—2%左右,从而确保摊铺和碾压混合料过程中水分损失情况得到有效弥补。在拌和完成混合料以后,摊铺作业需要通过平地机及时完成。
3.2 摊铺
垫层混合料在经过路拌法拌和以后,需要通过自动找平功能的平地机进行连续摊铺,在平地机前方要保持有2—3车满载混合料的自卸汽车,确保施工不会因待料而中断。摊铺面积根据铺筑层厚度和压实干密度进行计算,在路基面上按照合理距离卸载混合料。在摊铺过程中,大面积的细平工作需要施工单位组织人力配合平地机完成,使卸载车卸料时产生的离析有效消除。在摊铺级配碎石底基层时,碎石垫层厚度按170mm一次完成摊铺,控制摊铺加密横断面长度在150mm以下,纵横断面的挂线找平按设计坡度及标高进行。完成摊铺后,路面的路拱和坡度要与设计要求相符合,同时对接缝处加强注意,确保其顺适平整。
3.3 碾压
碾压施工需要在混合料摊铺以后立即进行,碾压过程中,需要在摊铺好的混合料全宽范围内采用振动压路机碾压成型。在对直线段进行碾压时,需要从路肩向中央分隔带碾压;在对曲线段进行碾压时,需要从内侧路肩向外侧路肩碾压。本次碾压要与上次的轮迹保持1/2的重叠,后轮需要在两段接缝处以外,路面全宽通过后轮压完后,可视为一遍。施工人员需要在一定時间内将混合料碾压到相应的密实度,另外要确保轮迹不明显,路面两侧进行2—3遍的碾压。严禁压路机在碾压过程中急刹车,更不允许在完成碾压后压路机调头行驶,以防破坏铺筑层表面。在碾压过程中,要注意观察路面的潮湿度,如果表层水分快速蒸发,需要将水洒至表面,保持湿润度。如果有松散、起皮、裂缝等现象出现在碾压过程中,需要及时进行处理。施工过程中,技术人员需要对标高和平整度进行跟踪控制,对混合的配合比、含水量等指标进行取样检测,并对压实度进行跟踪检测,将相关数据详细记录。如果在摊铺混合料途中遇到特殊情况,中断超过2小时,就需要将施工缝设置在路基垫层。
3.4 养生
在上述施工后,需及时进行路面养生,洒水时需要将透水土工布覆盖在路面,一直到上层结构施工前都不允许对其暴晒,要将其覆盖。养生时间必须大于7d,除了洒水车在施工路段行驶不限速以外,需要进行交通封闭,要将行驶车辆的速度控制在每小时15km以下,不允许在施工路段进行急刹车,同时车辆的行驶要在全宽范围均匀分布。
4 公路路面垫层施工质量控制措施
1)目前在公路施工中,路面垫层工程存在很大的质量问题,其中材料问题是重要的一方面。当材料质量满足要求,颗粒级配合理,则压实后其弹性模量与强度满足应力需求。石材的选取是首要的工作,应选取质量优异的沙砾与碎石,碎石需要在原有石材经机械破碎处理后除尘备用,那些含灰尘量大的碎石应避免使用,且原石材的强度、刚度也应满足相应的需求。不同的材料其结构、性能是完全迥异的,其用途也不同。选取材料后则应合理调整颗粒级配,使组合材料具备一定的黏性,制约颗粒在水、热等外界因素作用下的膨胀。为了提高组合材料的渗透能力与冻胀系数,级配结果最好形成嵌挤型骨架结构,该结构的孔隙率较大,且相对稳定,有利于排除积水,防止发生冻胀,从根本上降低了土壤中水分与路面的毛细、虹吸现象,保障路面的耐久性,提高公路路面的使用寿命。
2)垫层施工通常采用机械+人工的作业方法,如经过筛分的碎石进行垫层摊铺时首先需要摊铺机铺设,压路机进行压实,人工进行最后的小范围修平。需要注意的是在使用机械摊铺前应对作业面上所有的废弃土料、杂物进行清理,并浇水保湿,在摊铺时尽量保持混合料搅拌均匀,避免出现离析现象。当采用平地机与推土机联合作业进行摊铺时,首先应采用推土机对作业面进行清理,其次应用平地机配合对作业面进行整平,完成后继续进行碾压。
需要注意的是影响压实程度的因素有压实功、含水量及摊铺厚度,所以在压实机械及摊铺厚度一定的情况下在道路上浇洒一定量的水,增大颗粒之间的黏性,促进垫层迅速成型,当垫层铺筑完成后,应晾晒一段时间,将垫层中掺杂的多余水分尽量排干净。公路路面在完成施工投入运营时,若出现弯沉或翻浆现象,很大程度上都是由于路基出现问题导致的,通常需要采用换填法进行处理,将破坏掉的垫层与土方挖掉,且开挖暗沟排除基础的积水。
5 结束语
综上所述,近年来,随着社会的不断进步,我国快速提升的科学技术水平使公路建设得到了突飞猛进的发展。在公路工程中,垫层施工作为路面施工的重要内容,其施工水平的高低直接影响到整个公路工程的质量好坏,因此施工单位需要严格按照施工规范规定,遵循施工案例具体情况,做好路面垫层施工准备工作,规范施工流程,采取行之有效的质量控制措施,进一步提升工程质量,延长工程使用寿命。
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