高速公路路面垫层施工技术分析

2023-11-08宋文娇

交通建设与管理 2023年5期

宋文娇

（山西交通控股集团有限公司大同高速公路分公司，山西大同 037000）

0 引言

在高速公路项目建设施工中，路基施工极易发生渗透、排水性不足的问题，导致路基质量问题，路面承载性能不合格，进而影响道路正常运行。应用路面垫层施工技术，可以解决以上问题，提高工程质量。路面垫层是高速公路的重要组成结构，具备防水、扩散荷载应力的作用，能够保障结构性能和质量合格，具备较高的强度与稳定性。一般来说，在地基潮湿或者翻浆的情况下都要布置路面垫层，保持结构稳定性、承载性能合格，切实提高高速公路的运行性能。

1 高速公路路面垫层结构功能

在高速公路项目中设置路面垫层，可以促进结构性能的提高，使湿度与温度的影响都能得到有效控制，防止外界因素造成的变形问题。路面垫层施工时，应用粒径较大的碎石粒，使得内部空隙率增加，提高渗透效果，预防在投入使用后发生冻胀风险。此外，路面垫层可以疏散结构受到的车辆荷载压力，降低变形发生率，保持内部结构的平衡性，预防发生土体变形的问题。在高速公路工程中存在路面反射裂缝的问题，路面垫层可以解决该问题，受到车辆荷载持续影响之下，路面垫层碎石应力会重新分布，实现裂缝愈合效果，促进结构整体性的提升，避免出现严重的质量问题和安全事故[1]。

2 高速公路路面垫层的施工要求

2.1 质量

因为路面垫层关系到整个公路的运行效果，影响整体的施工质量，所以在路面垫层施工阶段，要严格执行施工质量标准，确保垫层的质量和性能符合要求，从而提高垫层结构的质量水平。目前在高速公路垫层施工中，要满足弹性与结构的要求。对于弹性来说，路面垫层在投入使用后，应该做好路面承受荷载的分散处理，以提高结构的承载性能，延长公路的使用寿命；对于结构来说，应确保垫层结构达到透水性要求，所以要设置完善的排水系统，保障高速公路的质量达标。

2.2 材料

在高速公路路面垫层结构现场施工中，垫层材料对于整个项目的质量影响很大，所以要加强路面垫层的材料管理和控制，选择合适的材料级配参数，以确保垫层的质量性能满足要求。在路面垫层材料的选择环节，首先应该保证其强度与弹性符合要求，避免车辆通行作用下而产生凹槽的病害。此外，严格控制材料级配，确保性能符合要求，为高速公路施工效果的提升产生积极的作用。在施工材料的选择阶段，材料的级配性能要符合标准，以此降低项目成本，提高质量水平。除了级配之外，还要达到规定的标准，选择应用塑性较高的砂粒与碎石，保障垫层结构的水稳定性符合标准，避免发生路基的沉陷坍塌等问题；路面垫层结构的性能合格，除了要具备可塑性之外，还要加强颗粒含量的控制，达到相应的标准[2]。

2.3 施工

路面垫层结构的性能关系到整个高速公路的质量，所以在垫层现场施工中，应做好各个环节的管控。在垫层施工阶段，很多的材料都要通过碾压的方式形成路面结构，混合料必须经过搅拌处理，才能形成性能合格的施工材料，以满足垫层施工的要求。路面垫层施工中选择应用级配材料，通过搅拌机开展全面的搅拌处理，保障各项性能和质量参数符合要求，通常来说要考虑到底层的标高以及基层结构的平整度。底层标高则是要确保现场施工的路面结构达到交通通行的标准，和其他道路稳定地连接。平整度就是要保证整个路面的平整性合格，不会影响施工的效果。对于垫层平整度不合格的情况，要及时做出改进和调整，预防发生凹凸不平的问题，确保现场施工顺利完成。

3 高速公路路面垫层施工技术应用

3.1 准备工作

首先，在现场施工中准备合格的垫层材料，严格执行设计和施工的要求，材料供应充足，使用强度、刚度性能合格的材料，比如碎石、砂砾等，通过设备进行砂砾的破碎处理，制作成为1～5mm、5～15mm 等规格的材料。在实验室进行配合比试验，明确各种材料的加入比例，并在实验室进行性能检测，以满足现场使用的要求。

其次，合理配置机械作业人员，明确人员责任和权限，保持设备处于最佳的性能范围内，不会存在影响施工的情况，确保如期完成工程施工。组建高水平的机械设备操作和维修团队，落实设备养护措施，以符合现场施工的标准和要求。此外，定期做好维修养护措施，延长设备寿命，降低设备故障率，促进施工效果提升。

最后，明确现场施工管理和控制，每个环节都要进行质量监督管理，组织人员进行质量检查，如果发现存在问题应及时做出调整[3]。

3.2 材料铺设

在路面垫层的现场施工中，将检查合格的材料运输到作业现场，严格控制卸载点位，将其直接放置在下部承载层上。如果运输距离比较远，必须要做好覆盖处理，避免环境影响之下造成材料性能的下降，还能规避水分流失问题。在运输阶段如果发生水分流失严重的情况，应在运输前适当地增加混合料的含水率，以确保性能和质量符合要求。材料卸载结束之后，通过平地机合理组织摊铺施工，到达现场连续性摊铺的效果，并根据需要进行拌料处理，保障材料供应充足，不会存在停机待料的情况。

现场摊铺作业阶段，厚度控制极为重要，保证自卸车与摊铺机的距离符合要求。碎石底基层的现场施工中，单层铺设厚度设定为18cm，且要做好横断面长度控制，如果存在大粒径的碎石材料，要及时清理。现场摊铺施工中，发生混合料离析的问题较为常见，要及时采取处理措施，防止不合格材料进入到现场。路面垫层结构的铺设施工阶段，落实平整度检测工作，对于垫层结构表面存在凹坑的情况，通过人工措施及时修复处理，达到结构平整性标准；对于凸起的情况应该进行耙松处理，修补、整型，达到平整性要求。

3.3 碾压操作

在路面垫层结构铺设整型完成后，进入到碾压阶段，落实垫层结构的碾压施工处理，首先应进行直线段的路肩部位碾压施工，然后再进行中间分隔带的施工；曲线段碾压极为重要，按照从外到内逐一完成。整个线路内垫层碾压时，相邻部位要有足够的重叠量，一般控制在轮宽的1/2 为宜。在施工中，首先要做好密实度的检测工作，然后进行压痕深度的检测，如果深度较大，根据需要调整碾压次数。碾压设备保持一定速度运行，防止存在急刹车或者速度增减的情况，以免给垫层质量造成不利影响。在碾压工作全部完成后，对于路面湿度进行检测，确定含水率是否符合要求。如果水分流失比较严重，要立即补充水分。碾压后及时开展质量检测工作，尤其是标高、平整度方面检测，为后续质量管控奠定基础，施工图见图1。

图1 垫层碾压施工

3.4 接缝处理

在碾压工作结束后，立即开展接缝部位的施工。首先要进行垫层平整度检测，使用3m 直尺进行检测。如果平整度不合格，现场人员进行凿除、修补等处理。其次，横向施工缝处理应预留4～7m 的距离，摊平后将端部铲除掉，再进行碾压施工。现场碾压作业阶段，设备要停放在压实结束的路段中，逐一进行碾压施工，深度控制在15cm 左右，这是提高平整度的关键。垫层碾压施工结束之后，压实度、平整度合格，再应用长10m 的油毡或者塑料布进行覆盖处理，铺设足量的土或者砂（厚度10cm 左右），做好设备调头处理，预防发生结构损坏的问题。

3.5 道路养护

现场路面垫层施工结束之后，应做好道路养护管理，以确保垫层的质量合格。养护作业中，根据成型的效果，加强洒水、温控管理，及时调整洒水量与频率，防止由于干缩而引发的裂缝问题。洒水保持均匀性，不能直接进行大面积的洒水处理，且要评估现场的排水功能。在路面垫层成型之后，使用遮光布铺设到路面表层，隔绝阳光直射，避免发生暴晒的情况。养护作业中落实交通管制，无关车辆不能进入，以免损坏垫层结构[4]。

4 质量控制管理

4.1 控制工程施工顺序

在项目正式施工前制定合理的施工方案，明确施工顺序，满足现场施工要求。施工顺序遵循工程方案进行，合理地缩短施工作业进程，组织专业人员对各个环节进行管控，并且了解项目注意事项和质量标准。对于垫层施工来说，容易受到外界环境的影响，需要定期进行质量检查。

4.2 提高碾压施工质量

严格控制碾压阶段，每项技术参数都要处于管控范围内，如果发现和设计方案存在偏差，应立即做出调整。每个阶段都由专人进行质量管控，保障项目施工质量符合要求。通过注意材料的质量控制，将一些不符合要求的残次品剔除，做到对材料防水性能的把关，能够尽可能避免路面结构出现渗水的情况，也可以避免垫层结构出现塌陷等质量问题。在工程建设前期，要检查确认材料没有问题之后才能够投入使用，同时为了能够使得垫层结构更具稳定性，必须要设置专业的监管部门，进行施工建设过程的监督管控，达到保障路面结构防水性和稳固性的目的。这也可以显著提高整个公路工程的建设质量，使得路面垫层施工质量的有效性得到保障，也能够让后续的工程建设得以顺利施行。在竣工环节也可以通过加强验收，确保垫层施工技术的整体构建效果，避免出现质量缺损而影响到后续的工程建设过程。