公路黄土路基应用XPS保温板工程实例研究

2019-10-29姚力

中国建材科技 2019年6期

姚力

（甘肃省兰州公路局，甘肃兰州 730030）

甘肃省中东部地区公路大多位于湿陷性、季节性冻融的黄土地段，路基病害的一个主要原因正是湿陷性。就如何提高黄土地区公路建设质量，延长公路使用寿命，2014年中国科学院寒区旱区环境与工程研究所联合甘肃省兰州公路局等单位对50km黄土路基进行了研究与防治，本文就分配到兰州局1.34km的保温隔水项目研究成果予以总结，以供同类工程参考。

1 隔水保温材料

隔水保温材料采用XPS保温板，项目应用厚度采用为5cm和8cm两种，XPS板有极低的吸水性、低热导系数、高抗压性、抗老化性，性能十分优良。

2 公路工程应用实例

1）2015年在G312线鸡儿嘴至清水驿段公路K2019+300～+600、K2031+750～K2032+790段应用研究，共1.34km,保温板厚度5cm。

2）2016年在G312线清水驿至和平段公路K2073+280～+700段验证研究，共0.42km,保温板厚度8cm。

3）设计部位。XPS保温板铺设在公路路基顶面，路面底基层下面，作为路面一个结构层。路基顶面铺10cm天然砂砾并压实，再铺XPS保温板，保温板上再铺10cm天然砂砾压实。

3 XPS保温板施工工艺

公路路基设计标高→整平→铺设第一层10cm厚天然砂砾→碾压整平→铺设XPS保温板→铺设第二层10cm厚天然砂砾→碾压整平→路面结构层。

4 XPS保温板施工控制要点

4.1 XPS保温板的搭接

XPS保温板施工时，在垂直向，XPS板搭接形式主要有两种：平接和搭接。在水平向，XPS板搭接形式主要有三种：平接、搭接、企口。本项目施工过程中XPS板搭接采用平接，铺设过程中亦可错缝平接（图1）。

图1 XPS保温板铺设

4.2 XPS保温板上铺筑填料

为了保证XPS保温板上填料在碾压过程中不被破坏，板上填料选取粒径较小的砂砾，砂砾的含泥量不超过10%。施工时，禁止运料车直接碾压XPS板，在摊铺XPS保温板上填料是应采用后退式摊铺法，即运料车在XPS保温板路基一端卸料，形成密集的料堆，再用平地机将填料按照预留压实厚度向前推进整平，依次类推，完成板上填料的铺筑。随后采用施工过程中采用压路机碾压（图2）。

图2 第二层砂砾铺筑时碾压

4.3 施工注意事项

由于XPS保温板上下砂砾层较薄，碾压时压路机应静压，开振动对XPS保温板易造成损伤；砂粒粒径易较小，粒径较大时易造XPS保温板的破损。XPS保温板下面铺设的一层砂砾垫层必须整平，板之间铺设紧密减小缝隙。XPS保温板之间采用平接方式搭接，用Φ8钢筋制作“U”型锚钉对XPS保温板进行固定；对板上砂砾含泥量进行控制，不超过10%，运料车禁止直接在XPS保温板上碾压。

5 XPS保温板应用研究

5.1 功能研究

现有公路黄土路基地下水丰富，为了阻止地下水上升，铺设XPS保温板能起到防止路基毛细水上升的隔水作用，同时阻止路面表层水下渗，也能对路床保温，避免路基冻胀；XPS保温隔水路面结构能减小或避免冻融与干湿循环作用对黄土路基的不利影响，有效防治季节冻土区因压实黄土多级湿陷而造成的路基病害。

5.2 经济性研究

因XPS保温板的造价约为500元/m3以上，会使得路面造价增加25元/m2以上，但采用其他工程措施，也会增加费用，其经济性仍然在可控范围内，具有广阔的应用前景。

5.3 XPS保温板厚度对比研究

5cm XPS保温板经压路机压实后，钻芯观察压缩成厚度1cm左右，与砂砾粘结十分紧密，路面结构层铺筑完成后，各结构层没有任何质量问题；8cm XPS保温板经压路机压实后，钻芯观察压缩成厚度2cm左右，与砂砾粘结十分紧密，铺筑完成路面底基层、基层及沥青下面层后，通车经过一段时间碾压，个别地方出现了网状裂缝，钻芯后发现保温板太厚，行车碾压后形成弹簧状路基而产生裂缝；将裂缝灌缝后，完成路面上面层，未再出现裂缝。因此，经验证研究表明，XPS保温板应控制在5cm以内为宜。