浅谈公路垫层和基层施工技术

浅谈公路垫层和基层施工技术

摘要:路面施工包括各种垫层和基层、沥青面层及水泥混凝土面层的施工。各种路面结构层的强度构成原理、适用场合和施工要求各有差异,因此,各种路面结构层的施工工艺,并讨论施工质量管理及检查验收要求。

关键词:公路工程路面工程垫层基层施工技术质量控制

常用的垫层和基层主要有粒料和结合料稳定类两大类。粒料类包括天然砂砾、嵌锁型碎石、级配碎石和级配砾石等。结合料稳定类主要包括无机结合料,水泥、石灰、石灰一粉煤灰等。稳定粒料或土;另一类为沥青稳定碎石,可归人热拌沥青混合料一节。除了由单一粒径集料组成的填隙碎石主要靠嵌锁成型外,其他各种垫层和基层都是不同粒径和级配组成的混合料通过拌和、碾压成型的。路面基层在结构上作为路基和路面的连接带、过渡段,同时也是受力分散过渡段,它将来自路面不均匀荷载和冲击力进行均匀分布地传播到路基,增强路基刚性和应力扩散的均匀性。随着公路等级的提高,对路面基层的作用越来越重视,要求也越来越高。本文介绍级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层的材料、配合比、拌和、摊铺、碾压和养生等施工工艺及质量控制中的要点。

1 路面垫层和基层施工

(1)施工准备:垫层或基层正式施工前的技术准备工作,主要包括下承(下卧)层准备、施工放样和备料工作。此外,在必要时还须铺筑试验段,以研究决定合适的施工工艺或某些技术要点。(2)承层准备:垫层或基层正式施工前,应检查其下承层(路床或垫层)的准备情况,也即上一道工序的完成是否符合要求。下承层的表面应平整、坚实,无松散或软弱处。可利用12～15 t三轮压路机通过碾压进行检验,若出现表层松散、低洼、坑洞或“弹簧”现象时,需采取相应措施进行处理。下承层的压实度、弯沉、平整度、标高、路拱横坡等均应满足验收要求后方可进行下道工序。(3)施工放样:施工放样是在通过验收的下承层上恢复中线,直线段每15～20 m设一桩,曲线段每10～15 m设一桩,并在两侧路肩边缘外设指示桩。进行水准测量时,在两侧指示桩上标出铺筑层边缘的设计高,供施工时厚度和高程控制用。(4)备料:应根据铺筑层的宽度、厚度、预计的平整度、材料组成,计算各组成材料所需的数量。按要求的质量和数量,准备好所需的材料。

2 嵌锁型碎石基层施工技术

嵌锁型碎石依靠粗碎石的嵌锁作用和石屑的填充孔隙,使其获得强度和稳定性。因此,施工时除了要保证碎石的规格和质量外,关键是充分的压实,以达到要求的压实度,并使石屑填隙料填满粗碎石孔隙,但不宜在碎石层表面自成一层。嵌锁型碎石的施工有干法和湿法两种,其差别为在碎石层表面孔隙被石屑填满后,后者采用洒水饱和,并碾压滚浆。干法施工的碎石层有时称作干结碎石,而湿法施工的碎石层称

作水结碎石。干法的施工工序为:(1)摊铺粗碎石:粗碎石运到路上后,卸置于下承层上;用平地机将粗碎石按预定的宽度、厚度和横坡要求均匀地摊铺,表面应力求平整;(2)初碾:用8 t两轮压路机碾压3～4遍,使粗碎石稳定就位,表面平整;(3)摊铺填隙料:用石屑撒布机将石屑均匀地撒铺在碎石层上,松铺厚度约2.5～3.0 cm:(4)碾压:复碾:用振动压路机将填隙料振入粗碎石的孔隙中;再次摊铺石屑填隙料,松铺厚度约2.0～2.5 cm;再次用振动压路机碾压,并在碾压过程中找补填隙料不足处,铲除或扫除多余的填隙料;终碾:碎石层表面孔隙全部填满后,用12～15 t三轮压路机再压1～2遍,碾压前在表面先洒少量水3 kg/m2以上。(5)养生:湿法的施工工序与干法的前六步相同。在碎石层表面孔隙全部填满后,立即用洒水车洒水,直到饱和。再用12～15 t三轮压路机紧跟在洒水车后进行碾压,直到细料和水形成粉浆为止。碾压完成后须等待水分蒸发,使碎石层干燥

3 级配碎(砾)石基层施工技术

级配碎(砾)石是由粗、细碎(砾)石集料和石屑(砂)按一定比例拌和而成的密实型混合料。这种混合料的施工关键是均匀拌和和充分压实。拌和有路拌和厂拌两种方法,显然厂拌混合料要比路拌混合料均匀。(1)路拌的施工工序:用人工或平地机等机具摊铺集料;人工摊铺时,松铺系数约为1.40～1.50;平地机摊铺时,松铺系数约为1.25～1.35;采用稳定土拌和机或平地机拌和,拌和过程中洒水至含水量超过最佳值

的1%左右;采用平地机对拌和均匀的混合料按规定路拱横坡进行整平和整形;用12 t以上的三轮压路机、振动压路机或轮胎路碾进行碾压,一般须压6～8遍,使表面无明显轮迹为止。(2)厂拌法施工:在中心站用多种机械,强制式、自落式或卧式拌和机对混合料进行集中拌和。拌和均匀的混合料运到工地后,进行摊铺、整平和碾压。

4 无机结合料稳定粒料或土基层施工技术

无机结合料稳定粒料或土也是由集料或土与各种结合料按一定比例拌和而成的密实型混合料。与级配碎石一样,其施工关键是均匀拌和并充分压实,但由于掺人结合料,施工时还须注意结合料的特性和要求,如水泥的水化和硬化、石灰的消解以及养生等。

(1)拌和:采用路拌(稳定土拌和机或平地机)或厂拌(强制式、卧式拌和机),但厂拌的效果(均匀性)要优于路拌,故应尽可能采用厂拌。拌和时要控制混合料的含水量,使之略大于最佳值,以保证混台料碾压时的含水量不低于最佳值。(2)摊铺:路拌混合料可采用平地机进行摊铺和整平,而厂拌混合料则应采用摊铺机进行摊铺、整平。(3)碾压:碾压应紧接整平后进行。在混合料含水量等于或略大于最佳值时,用12 t 以上的三轮压路机、重型轮胎压路机或振动压路机碾压6～8遍。(4)养生:对于水泥稳定类混合料,由于水泥浆凝固较快,应掌握施工速度,缩短从水泥撒布到碾压结束之间的延续时间。通常规定这一延续时间

应少于水泥的终凝时间。在不能满足这一要求时,可掺加缓凝剂以延长终凝时间。无机结合料稳定类基层或垫层在碾压结束后应进行保湿养生,养生期一般不少于7 d。养生可采用不透水的塑料薄膜、潮湿的麻布或草帘覆盖,也可在表面洒布乳化沥青进行养生,或者直接洒水养生,以始终保持表面湿润。养生期间,在未采用覆盖措施的表面,除洒水车外,应封闭交通;在采用覆盖措施的表面,应限制重车通行。无机结合料稳定类垫层或基层常会出现因水分变化而引起的干缩裂缝,这些裂缝会反映到沥青面层而产生反射裂缝。为减少或延缓反射裂缝的出现,施工时应注意采取措施以减少混合料的收缩量和延缓收缩速率。

5 结语

基层是公路路面的主要承重层,其施工质量在很大程度上直接影响着路面的施工质量及使用性能和寿命,因此在施工中应从原材料选择、配合比设计以及混合料运输、摊铺、碾压等工艺进行控制,并不断总结施工经验、逐步克服不良因素,在整个过程中实施有效的动态管理,方可最终创造出质量优良的工程。

参考文献

[1] 余能.浅谈公路路面基层的施工质量控制[J].工程科技,2010(1):53-60.