路面垫层施工方法与质量控制

路面垫层施工方法与质量控制

为了保证路面结构层中的自由水及时排除,并满足防冻的要求,在水温条件不好的地段,需要设置垫层。本文针对路面垫层施工方法与质量控制进行了分析与探讨。

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0 引言

垫层是路面结构的重要组成部分, 起着连接路面和路基、隔水、防水、传递路面荷载的作用。其施工质量的控制尤为重要,因其直接影响工程质量的好坏。对路面垫层的质量,一般要求相同于同类材料的底基层。只有在路面设计规范中要求路面垫层含泥量小于5%。一般在具体施工中,参照级配碎(砾)石底基层。但是,这种垫层对材料及施工的要求与级配碎(砾)石底基层并不相同,它只是满足规范中对级配碎(砾)石底基层的要求,并不能满足垫层的质量要求。

1 路面垫层质量的要求

1.1 若要满足使用的质量要求,路面垫层一定要具有较高的弹性模量,这样才能提供良好的荷载分布能;还要具备较高的抗剪强度,从而减轻车辆作用下的辙槽;还要具有高的透水性,可以使进入的自由水在有条件时能快速排出;另外其中的细土的塑性要尽可能小,这样可以保证良好的水稳性。通常使用的材料一般为无结合料的级配碎(砾)石等。

1.2 若要满足上面对路面垫层材料的要求,其材料限制要高得多。采用的材料级配良好,在充分压实的条件下,就可以保证有足够的强度和模量,可以满足受力的需要,但其透水性和水稳性很难以保证。在目前规范对这种材料的要求中,规定的垫层材料小于0.075mm颗粒含量可达7%~10%,同时允许有一定的冻胀性。材料尽管有粘聚力,但非常的小,甚至不足以抵抗由于粘粒的自然膨胀所产生的作用。因此这种结构不利于提高路面使用寿命。

1.3 若要具有大的渗透系数,小于0.075mm以下颗粒含量要尽可能少,材料以嵌挤骨架结构为佳,具有较大的空隙率,这种结构毛细作用很弱,不易存水,具有较小冻胀性,真正能起到切断毛细水上升、防冻、吸收路基裂缝所产生的作用。尽管这种结构能够符合现行规范对级配碎(砾)石底基层的要求,但按现行规范规定施工的垫层大部分不能满足要求,在实际使用中,垫层几乎没有真正能够满足使用要求的。为此对路面垫层制定专门的技术要求是必要的。

2 现使用的路面垫层的缺点

由于以上所讲的垫层要求材料粘聚性小,并且缺少用于填充孔隙的细颗粒的特点,因此其在压实后与常见的级配碎(砾)石底基层不同,主要表现在如下:

2.1 压实后表现始终处于松散状态,只要行车,平整的表面马上会被破坏。

2.2 标高难以控制,由于主要是粗骨料、细料相对较少,因此难以用细料找平顶面,影响标高控制精度。

2.3 压实度难以准确检测,由于结构层处于松散状态,在挖坑过程中不能保证坑壁稳定,无法用灌砂法等办法检测,采用核子密度仪,也只能用表面散射法检测其密实度,而且无法校验。

2.4 弯沉检测因难,砂砾垫层经常担负处理挖方段软弱路槽的作用,路基强度无法检测,就换为检测垫层顶面的弯沉,由于汽车车轮着地面积小,在车轮作用下,表层的部分砂砾可能会发生轻微变位,就会导致弯沉检测结果不准确。

2.5 其他诸如平整度、厚度、横坡等的指标控制难度也相对较大。

由于以上原因,施工单位在具体实施时一般倾向于选择颗粒较多、具有一定粘性、易于压实和成型的级配,尽管表面看效果非常好,但却影响了垫层的使用效果,可以说,这是由于现行规范的不完善造成的。

3 路面垫层质量标准

根据施工中的实际情况,这里提出以下质量检验标准,能够达到优良水平为标准,以供参考。

3.1 材料要求

3.1.1 优先选用优质砂砾或用石料破碎的碎石,但粉尘大的石料不宜采用。

3.1.2 材料应洁净,采用破碎碎石时,碎石破碎时间不能过长,表面沾有大量石粉的石料不宜于垫层。

3.1.3 骨料材料应具有足够的强度,应满足三级以上石料的标准。

3.1.4 小于5mm部分应基本没有塑性,建议塑性指数小于2。其中小于0.075mm颗粒含量应尽可能少,最好少于3%,受条件限制进也不宜超过5%,并应具有足够的渗透系数

3.1.5 对级配要求不需要太严,但应保证稳定性要求。

3.2 施工要求

3.2.1 天然混合砂砾或未筛分碎石,可直接摊铺碾压,分级准备的材料宜用拌和机拌和均匀后方可摊铺。

3.2.2 应采用机械摊铺,在摊铺过程中应避免离折,对于局部发生离折的部位,应通过补充拌和保证其均匀性,严重离折的应局部换料。

3.2.3 摊铺后的垫层应具有合适的路拱和均一致的初始密实度,以保证压实效果,如果是用推土机配合平地机进行摊铺,应用推土机充分排压后再整平,方可碾压。初始压实度不均的后果将是局部压实度不足。

3.2.4 应在适当含水量下压实,适当的含水量可以保证压实效果。

3.2.5 压实合格的标准是自重10~12t的振动压路机在20~22t激振力下进行碾压,表面无明显推移和轮迹。

3.2.6 在进行下一层施工前,必须封闭交通,缺少粘聚力的垫层在行车荷载作用下表面必然会被破坏,如果长期大量行车,受影响深度将相当大。在下一层施工时,车辆应尽可能少在垫层上行走。

3.2.7 表面的破坏不会对其整体强度产生影响,但在下一层施工时必须注意切实压实,使受破坏的表面重新处于稳定状态。

3.3 施工方法

3.3.1 施工工艺流程为:路基路床整理→天然砂砾混合料检测→施工放样→自卸汽车运料到工地→摊铺→检测摊铺料含水量→振动压路机碾压→检测密实度。

3.3.2 经监理工程师验收合格后的路基上铺筑垫层材料。垫层施工采用人工和机械结合施工、自卸汽车运天然砂砾混合料,装载机粗平,再用人工精平。

3.3.3 在铺筑垫层前,在放样好的桩位挂线施工,应将路基面上的浮土、杂物全部清除,并洒水湿润。

3.3.4 摊铺天然砂砾混合料时无明显离析现象,或采用细集料作嵌缝处理。经过平整和整修后,采用20T的压路机进行碾压,保证压实度至重型击实最大密度的96%以上。每段路碾压完后质检员进行检测,并把试验资料交经监理工程师审批。

3.3.5 凡是压路机不能压到处都要采用夯实机进行夯实,直到符合规范要求止。

3.3.6 严禁压路机在已经完成的或正在施工的路段上调头和急刹车。

3.4 施工注意事项

3.4.1 垫层施工采用人工和机械结合施工、自卸汽车运天然砂砾混合料,装载