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公路施工中的路面垫层施工技术

2022-03-08韩建丽韩建军

工程建设与设计 2022年1期
关键词:垫层集料摊铺

韩建丽,韩建军

(聊城市交通发展有限公司,山东 聊城 252000)

1 引言

路面垫层指的是基层或者底基层与路基之间的结构。在公路施工过程中,应用路面垫层,不仅能够有效扩散路面荷载,提高路面承重能力、强度和刚度,同时还能够有效改善路基水温影响,起到隔水防冻的作用,能够有效提高基层结构性能,同时还极大地保障了整个公路工程的质量。因此,为确保路面垫层施工技术的应用质量和效果,加强对于该技术应用的研究和探讨是十分有必要的。

2 工程概况

本文以某公路工程为例,针对其中路面垫层施工技术展开探讨。该工程项目位于高寒半干旱气候,阳光充足、气候干燥,而且昼夜温差较大,常年温度偏低,存在极端气候。该工程项目全长24 km,设计车速为120 km/h,路面结构为沥青混凝土,结合实际情况路面垫层厚度设计为17 cm。

3 路面垫层施工方法

路面垫层施工简单来说就是使用相应机械设备,将配置好的施工材料,按照一定要求均匀摊铺在指定路段上,并按照预设宽度进行摊铺施工,确保表面平整,高度符合相应要求,并按照相应规定设置路拱,以此达到提高公路性能的目的[1]。主要施工流程如图1 所示。

图1 路面垫层施工流程图

4 路面垫层施工工艺及要点

4.1 土基准备

在实际进行路面垫层施工之前,应先使用压路机或者等效碾压设备对土基进行初步处理,碾压3~4 遍。土基层的碾压处理既是为后续路面垫层施工提供良好的施工条件,同时也是对土基层的检查,以此确保后续施工质量效果。在实际碾压施工时,若发现土层过干,或者存在表层松散等情况时,应适当进行洒水操作,确保土基压实效果;若土层过于潮湿,则需要采取晾晒、换土或者与石灰掺和,降低土层水分含量,以此确保下层层土基表面干净、平整、坚实。

4.2 测量放样

测量放样是路面垫层施工过程中的必要环节,影响着垫层的施工质量以及高度控制效果,因此,必须要加强对于测量放样的重视。测量放样主要包括2 个部分:第一部分为土路基中线恢复,在公路直线路段,需要每隔15~20 m 设置1 个桩位,曲线段则需要每隔10~15 m 设置1 个桩位,并在道路两侧设置相应指示桩。第二部分为水平测量,需要在道路两侧的指示桩上,准确标记出底基层边缘的设计高度。

4.3 材料要求

施工材料质量是影响路面垫层施工质量效果的重要因素,因此,为保障整体工程质量,必须要加强对于施工材料的控制。路面垫层施工材料主要包括粗集料、细集料、混合料以及水资源4 个部分。其中粗集料主要是由石灰岩等矿物质构成,结合实际工程情况,也可以选用鹅卵石等,其主要要求是材料的直径应在5 cm 以上,并使用碎石机对其进行处理,确保碎石率在35%以下。细集料指的是碎石加工处理过程中,产生的石屑,结合实际施工要求,细集料当中有机质的含量应在1%以下,水洗颗粒的通过率应在20%以下。为确保材料符合工程要求,碎石集料应满足表1 要求。水资源是路面垫层施工过程中的重要材料,为保障工程质量,所使用的水资源必须是没有接触过污染源且质量合格的水。此外,为保障施工质量,垫层砂砾应尽量坚硬,并且无粉尘石料,确保材料清洁,无大量灰尘、粉尘等,对施工质量效果产生不良影响[2]。

表1 碎石集料颗粒组成范围表

4.4 摊铺施工

摊铺施工是整个路面垫层施工技术当中的重要环节,直接影响着路面垫层技术的应用效果。在实际进行摊铺施工的过程中,需要根据测量放线确定好的相应高度标识,做好挂线操作,然后使用推土机,按照相应标识,将摊铺材料均匀摊铺到施工区段,确保摊铺宽度符合公路设计要求,同时为后续碾压预留空间,摊铺标高应略高于松铺高程,尽量保障摊铺表面平整均匀,相关施工人员应时刻监控摊铺效果,确保摊铺平整。同时为保障摊铺质量效果,应加强对于摊铺机运行速度的控制,运行速度应小于1.6 m/min。除此之外,为保障摊铺施工质量效果,应确保混合料的运输连续及时,以此保障摊铺作业的连续性,同时应避免混合料等待时间过长,防止混合料水分过度散失影响摊铺质量效果。为避免摊铺过程中出现离析现象,应结合相应设备以及人工操作,协同进行找平处理。最后,在摊铺作业完成之后,还需要对整体坡度和路拱规格进行检查,确保其满足工程标准规范要求,并对接口位置进行处理。

4.5 碾压定型

在完成摊铺施工之后,需要进行碾压定性操作。混合料碾压主要包括初压、复压和终压3 个环节。在初压过程中,应先使用轮胎压路机在施工路段上进行静压,将垫层当中不平整的阶段暴露出来,再使用平地机进行整平处理,为保障整平效果,平地机必须要具备自动找平功能。在完成上述操作之后,若发现施工路段存在平整问题,需要结合人工以及机械设备,进行综合处理,对于凹陷部位,应选用合适的材料进行填补,对于凸起位置,则需要进行人工铲平处理。然后,进行复压操作,复压的过程中,需要使用振压的方式,碾压2 次,在碾压过程中,碾压速度应控制在1.6 km/h。最后,进行终压操作,并结合垫层实际情况,合理设计碾压次数,确保碾压质量效果,通常情况下需要碾压6~8 次,直至垫层密实度满足设计要求,并确保垫层表面无明显碾压轮痕迹。同时,应避免在碾压过程中出现急刹车、掉头等情况,以免破坏垫层平整度和美观性。最后,在进行碾压过程中,需要相关工作人员,时刻关注施工路段表面含水量情况,及时进行水分的补充。并根据碾压混合料的设计强度,计算适配弯拉强度,其计算公式为:

式中,fc为适配弯拉强度;Cy为混凝土抗弯拉强变异系数;fny为最佳安全弯拉强度;fcm为碾压混合料设计强度。

4.6 基层养护

在完成上述施工操作之后,需要对基层采取相应养护措施,确保施工质量效果。应安排专门的施工人员,对施工完毕的路面垫层进行洒水养护,确保路面水分含量以及湿润度符合相关要求。在此过程中,严禁车辆在垫层上行驶,做好交通管制工作。

4.7 质量检测

在实际进行路面垫层施工的过程中,为确保整体施工质量,应对其进行质量检验,确保其工程质量符合相关标准要求。为保障整体质量效果,在确保质量检查合格之后,才能够进行下一步施工操作,以此强化施工质量控制。除此之外,在完成垫层施工之后,还需要对整体回弹模量以及垫层的抗剪强度进行检测和评价。良好的弹性模量是保障公路荷载传递效果的重要参数,而抗剪强度则是影响路面病害发生概率的重要因素,因此,必须要加强对于这2 个参数的检测分析,确保其满足施工质量要求。

5 施工注意事项

路面垫层施工的主要目的是隔绝路面高温,确保路面排水效果,以此避免出现冻裂等不良情况。因此,路面垫层施工技术常被应用在路基较为潮湿,或者存在泛浆情况的工程项目当中。为保障该技术的应用效果,在实际进行施工的过程中,应加强对于以下要点内容的注意和把控:第一,所选择的砂石应有着较高的硬度,并且不会轻易受到周围环境的影响,具有较好的稳定性;第二,若材料当中碎石的含灰量较低,那么则需要合理减少碎石用量,避免水分损失过多,影响垫层压实度;第三,为保障垫层碾压施工过程中,垫层的压实度符合施工要求,应加强对于垫层水分的控制,当水分含量较高时,应适当增加压路机的压重,以此确保压实效果;第四,在实际碾压施工的过程中,严禁突然停车或者转向,以免影响垫层平整度;第五,在完成垫层施工之后,为防止太阳直射,在进行养护期间,若气温较高,光照较好,则需要使用塑料膜对施工完毕的位置进行覆盖养护,避免水分过度蒸发[3]。

6 结语

综上所述,在公路施工应用路面垫层技术的过程中,为保障整体施工质量效果,必须要做好路面垫层施工过程中的每一个环节,包括施工准备、测量放样、摊铺碾压以及养护检测等,并加强对于施工材料质量的控制,明确相关质量控制和检测要求和相应检查方法,全面确保路面垫层技术应用效果。相信随着对路面垫层技术的深入研究和科学应用,我国公路施工工程质量将会得到进一步提升。

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