路面垫层施工技术在公路施工中的应用研究

葛均远

（临沂市公路事业发展中心莒南县中心，山东 临沂 276600）

0 引言

公路是城市和乡村交通的重要组成部分，对于人们的出行和经济发展起着至关重要的作用。然而，随着交通运输需求的增加，公路面临着日益严重的磨损和破坏。为了保障公路的安全运行和正常使用，提高公路的承载能力和使用寿命，降低维护成本，研究和应用先进的施工技术显得尤为重要。路面垫层施工技术作为一种新型的公路施工技术，逐渐得到广泛应用，为公路施工提供了全新的思路。

1 路面垫层施工技术的特点

路面垫层施工技术是一种在公路基层上添加垫层材料的施工方法，譬如换填垫层法（见图1）。垫层材料通常由沥青混凝土、水泥混凝土、聚合物改性材料等构成。施工过程中，首先清理和修复原有路面的损坏部分，其次将垫层材料均匀铺设在基层上，最后进行压实和养护工作。路面垫层可以起到增加路面的承载能力、分散荷载和延长使用寿命的作用，提高公路的安全性和可靠性。根据垫层的材料和施工方法的不同，路面垫层可以分为沥青混凝土垫层、水泥混凝土垫层和碎石垫层。沥青混凝土垫层和水泥混凝土垫层采用沥青和水泥混凝土作为垫层材料，均采用热拌或冷拌工艺进行施工；碎石垫层采用碎石作为垫层材料，采用铺设和压实工艺进行施工[1-3]。

图1 换填垫层法

该技术主要有以下六个特点：一是施工周期短，相比传统的公路施工方法，路面垫层施工技术由于垫层材料的特殊性质和施工工艺的优化，施工过程更加简化和高效；二是施工质量高，路面垫层施工技术能够保证施工质量，通过严格的施工工艺和质量控制措施，能够确保垫层材料的均匀性和稳定性，避免出现坑洼、龟裂等问题；三是垫层材料的特殊性质可以提供较好的防水和抗裂性能，增加路面的耐久性；四是使用寿命长，路面垫层施工技术可以显著延长公路的使用寿命；五是垫层材料能够有效分散荷载，减轻基层的受力情况，从而减少基层的变形和破坏；六是维护成本低，由于路面垫层施工技术垫层材料的应用可以减少路面的维修频次和维护工作量，能够提高公路的耐久性和稳定性，节省人力和物力资源，降低路面的维护成本[4]。

2 路面垫层施工技术在公路施工中的应用场景

2.1 新建公路

在新建公路施工中，路面垫层施工技术是不可或缺的环节，主要应用场景包括以下四个方面：一是基层处理，在基层完成平整、清理和修复工作后，施工人员将根据设计要求，选择合适的垫层材料进行铺设和压实，以提供较好的基础支撑和稳定性；二是防护支撑，在一些山区或湿地等地形复杂的区域，为了加强路基的稳定性和抗冲刷能力，可以使用草坪或草袋等材料作为垫层，在基层上进行铺设和固定，以提供较好的防护和支撑作用；三是增加承载能力，在山区公路建设中，山区地形复杂、土壤松软，公路的稳定性和承载力要求较高，因此可以采用砂石垫层、聚酯纤维垫层等材料，增加公路的承载能力和稳定性；四是提升抗滑性，对于山区公路施工中遇到的陡坡、弯道等特殊情况，还可以通过调整垫层的厚度和优化材料的选择来提升公路的抗滑性和安全性[5]。

2.2 路基改造和增强

在路基改造和增强的施工中，路面垫层施工技术可以用于提高路基的承载能力和稳定性，常见的应用场景包括以下三个方面：

一是旧路面更新，当旧路面损坏严重或无法满足交通需求时，可以拆除旧路面，然后进行基层处理和垫层施工，构建新的路面结构，以提高路面的质量和使用寿命。

二是加强软土地基，在软土地基区域，为了提高地基的承载能力和稳定性，可以采用路面垫层施工技术，在软土地基上铺设垫层材料并压实，形成坚实的路基。

三是用于高寒地区的公路建设，由于高寒地区气温低、冰雪覆盖严重，公路的施工和运行面临着很大挑战。为了应对这些挑战，可以在路基上铺设垫层，如砂石垫层、聚合物改性沥青垫层等，以提高公路的抗冻融性能和防滑性能。此外，还可以在路面垫层中添加保温层，以减少冰雪对公路的影响，保障公路的安全性和可靠性[6]。

2.3 路面维修和保养

在公路维修和保养工作中，路面垫层施工技术也有重要的应用场景，主要体现在以下两个方面：一是坑洞修补，当路面出现坑洞或损坏时，可以通过清理坑洞，填充垫层材料，并进行压实处理，使路面恢复平整和稳定；二是裂缝处理，对于路面裂缝的维修，可以采用垫层施工技术，首先进行裂缝的清理和修复，然后铺设垫层材料，并压实处理，以增强路面的稳定性和耐久性。

3 路面垫层施工技术在公路施工中的具体应用策略

3.1 准备工作

准备工作是路面垫层施工的重要阶段，其目的是为后续工作做好准备，并规避一些常见的施工问题，大幅度提升施工效率和质量。准备工作一般包括以下内容：

一是确定施工目标和要求。在施工前，明确路面垫层的设计目标和要求，包括路面等级、承载力要求、使用年限等，确保施工的一致性和连贯性。

二是详细规划和设计。在施工前要进行详细的规划和设计工作，包括确定垫层的结构形式（如沥青混合料垫层、水泥混凝土垫层等）、厚度、垫层材料的种类和规格等。此外，应充分考虑道路使用环境、交通量、荷载等因素，制订合理的设计方案。

三是充分的资源准备。在施工前，要进行充分的资源准备，包括材料、设备和人力。根据设计方案，准备足够的垫层材料，并确保其质量符合相关标准。配备必要的施工设备和工具，确保施工顺利进行。

四是制订施工计划。根据项目的要求和实际情况，制订详细的施工计划，合理安排施工工序，确保各个施工工序之间的衔接和协调。此外，要考虑天气、交通状况等因素，制订相应的施工预案。

五是基层检查和处理。在进行路面垫层施工之前，需要对基层进行检查和处理，包括检查基层的平整度和强度，在必要时进行修补和加固，确保基层具备良好的承载能力和稳定性。

六是清理工作。在进行垫层施工之前，需要对基层进行清理，清除基层上的杂物和灰尘，提高垫层与基层之间的黏结性，确保垫层与基层之间牢固结合。

七是辅助设施设置。根据具体需要，在进行垫层施工之前，需要设置一些辅助设施。例如，对于边坡支护和雨水排放设施，应提前设置，确保公路施工和运行期间的安全和便利。

八是制订项目计划和方案。根据工程要求和设计方案，制订施工计划，包括工期安排、人员配备、设备调配等。

九是推进资材准备。根据设计要求，采购垫层施工所需的材料，包括碎石、砂石、水泥等，并确保材料质量符合规范要求；准备所需的施工设备，如铺设机、压路机、振动碾等，并保证设备正常运行[7-9]。

3.2 基层处理

基层处理是路面垫层施工的关键环节，其目的是提高基层的强度和稳定性，为垫层的施工提供良好的基础，具体包括以下工作：

一是基层检查和选择处理方法。在进行基层处理前，对基层进行全面检查，如果发现破损、变形等问题，则及时进行修复和加固；根据基层状况的不同，选择合适的处理方法，如补充材料、修复裂缝、加固基层等。

二是确定基层强度要求。根据设计要求和使用环境，合理确定基层的强度要求。对于需要承载重载车辆的路段，基层的强度要求较高，应采取加固措施，如灌浆、碎石加固等，以提高基层的承载能力和稳定性。

三是基层平整度控制。基层的平整度对于垫层施工的质量有重要影响。在进行基层处理时，需确保基层的平整度符合设计要求，以提高垫层的平整度和车辆行驶的舒适性。

四是基层修复和加固。对于存在破损或变形的基层，需要进行修复和加固，以确保基层的完整性和稳定性。修复方法可以根据具体情况选择，包括材料补充、裂缝修复等；对于基层强度不足的情况，可以采取加固措施，以提高基层的承载能力和稳定性，常用的加固方法包括灌浆、碎石加固等，可根据具体情况选择合适的加固措施。

3.3 垫层材料选择

对于垫层材料，应针对不同的施工场景，根据具体的施工要求和工程条件进行合理选择。常用的垫层材料包括以下三种：一是沥青混凝土垫层。沥青混凝土是一种常用的垫层材料，具有良好的强度和耐久性，其施工工艺包括热拌和冷拌两类，施工工序是首先进行底层垫层的施工，其次进行面层施工，最后进行压实处理。二是水泥混凝土垫层。水泥混凝土也是常用的垫层材料，具有良好的强度和耐久性，其施工可以采用热拌或冷拌工艺，施工工序包括浇筑、摊铺和压实等步骤。三是碎石垫层。碎石垫层是一种经济实用的垫层材料，施工工序是首先进行碎石的铺设，然后进行压实处理。

在选用垫层材料前，应进行必要的材料性能测试，包括强度、抗压性能、抗变形性能等，以确保材料符合设计要求。一是推进材料质量检查。在施工前，对垫层材料进行质量检查，包括材料的成分、配合比、强度等指标，确保材料质量合格。二是加强材料供应保障。在进行垫层施工前，提前安排好材料的供应计划，确保垫层材料的供应充足、质量稳定，避免由于材料供应不及时或质量不合格导致的施工延误。三是注重环保性能，在选用垫层材料时，要注重材料的环保性能，选择对环境影响较小的材料，以减少污染[10]。

3.4 应用新型施工技术

随着科技的进步，新型施工技术得以广泛应用。以下是一些应用新型施工技术的具体措施：一是机械化施工。采用摊铺机、碾压机等机械化设备进行垫层施工。二是智能化施工。利用物联网、人工智能等技术，实现对施工过程的监测和控制，及时调整施工参数。三是现代化施工管理。采用信息化管理系统，对施工进度、材料使用、人员安排等进行全面监控和管理。通过应用以上新型施工技术，可以大幅度提高施工效率和施工质量。

3.5 加强工程质量控制

工程质量控制是保证公路施工质量的重要环节，有助于促进工程建设经济效益和社会效益的有机统一。以下是一些加强工程质量控制的具体措施：一是严格落实质量检查。设立专门的质量检查机构，对垫层施工全过程进行严格检查，确保每个环节符合质量标准。二是加强材料监测。对垫层材料进行抽样检测，确保材料符合设计要求，避免使用次品材料对施工质量造成影响。三是定期质量评估。在施工过程中，定期进行质量评估，及时发现并纠正存在的问题。四是建立完整的质量管理档案。记录施工过程中的质量控制措施和结果，为今后的施工提供经验和参考[11]。

4 结语

本文对路面垫层施工技术在公路工程中的应用展开研究，与传统施工技术相比，该技术具有施工周期短和施工质量高等优势，在新建公路、路基改造和路面维修中广泛应用。为实现对该技术的高效应用，施工单位要做好基础性的施工准备工作，安排专业技术人员进行基层处理，合理选用垫层材料和施工技术，加强对工程质量的控制，有利于进一步提升工程的施工效率和施工质量，推进工程施工行业的转型和升级，为经济社会的发展提供有力保障。