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【摘 要】 在公路施工过程中,路面垫层方面是不可或缺的结构组成部分,路面垫层处在路面的基础层,具有防水、防冻及支撑面层应力的作用。如果路面垫层的施工技术得不到严格的控制,就会导致公路路面出现翻浆、坑洼等不良现象,直接影响了公路的正常行驶,从而使公路行车风险大大增加。
【关键词】 公路施工;路面垫层;施工;技术
前言:路面垫层即是路基和路面层之间的部位,它能起到传递路面荷载、防止路面积水、防止路面冰冻等的关键作用,所以会对公路建设的工程整体质量以及工程建设所用工期产生很大的影响。路面垫层处在路面结构中的最下层,路面垫层的种类可以依据所使用的不同的建筑材料成分,将其主要分为碎石垫层和砂砾垫层两种类别,其中碎石垫层还可以再细分为未筛分和级配碎石垫层。
公路的建设施工必须要根据公路建设的等级和周围环境的需要来确定选取的不同种类的垫层。在公路施工的过程中,如果对路面垫层的质量没有进行严加把关,就会很容易是路面产生翻浆、弯沉不达标或者坑槽等的难以处理的问题,从而导致公路的建设工程以及施工企业遭受很大的经济损失。
1 公路施工过程中的垫层质量要求与分析
1.1垫层要具备较强的弹性、抗剪强度、塑性
垫层做主要的作用之一就是要传递来自路面的荷载,因此,只有具备较强的弹性,才能产生良好的荷载分布;在公路的实际使用过程中,路面需要分散车辆分布在车辙上的作用力,因此较强的抗剪强度也是必须的;公路的垫层不同于普通的建筑材料,不仅在弹性张力方面有良好的表现,在水稳性方面也要极可能的提高其塑性,否则路面在长时间的施工过程中,将难以维持。
1.2垫层的建筑材料质量过硬
上述垫层的作用需求表明了垫层在选择建筑材料时,就要提高质量标准。在材料级配情况良好的条件下,才能够保证达到公路设计要求的标准。若在压实充分的情况下,强度和模量即可满足要求,但垫层的水稳性和透水性将难以保证,现有垫层的建筑标准中选择混合材料中粒度在0.075mm及以下的颗粒含量至少要达到7%~10%的标准,同时可以保持一定量的冻胀性,这样的垫层材料的凝聚力不足,甚至不够抵抗颗粒的自然膨胀力,最终使得公路的使用寿命受限。
1.3垫层的整体要有较大的渗透系数
上面提出的垫层混合材料中的0.075mm及以下颗粒的百分比越低,垫层中的空隙率越高,嵌挤骨架越明显,就越能减少液体的毛细作用,达到防水、防冻和防止路基裂缝的目的。这种要求并未超出现有的公路建设材料的标准要求,但是在施工过程中很难被充分实施,因此,在路面垫层施工过程中设置质量水平控制监督部门是很有必须要的。
2 公路施工过程中的垫层相关技术控制分析
在公路实际建设过程中,需要明确的提出质量检测标准才能在施工时保证接下来的施工不会因为前期的缺陷而使工程蒙受损失。
2.1材料
第一用于调配垫层材料所使用的砂砾要选择石料破碎或优质的碎石,但切忌施工容易产生粉尘的石料;
第二尽量使用刚破碎的碎石,保证材料的洁净,若碎石上已沾粘大量的石粉或粉尘,则不宜于在垫层铺设时使用;
第三作为骨架结构的石料强度要足够大,至少要满足三级石料标准;
第四最好采用塑性指数高于2的颗粒,当颗粒粒度小于5mm时,其塑性已经极低,所以小于0.075mm的颗粒就尽量避免使用,若施工的材料选择空间不足,也要将5mm以下的颗粒使用比例控制在5%以内,并且要保证材料具有重组的渗透系数,以维持稳定的性能;第五在碎石垫层的级配要求上不要过于死板,只要能够保证性能稳定即可。
2.2施工要求
若垫层材料配料只有碎石或混砂,可以选择将碎石或混砂铺展后直接碾压,碾压后将混合碎石放入拌和机搅拌均匀后即可用于公路的摊铺;混合碎石拌合均匀后要使用机械铺展,铺展过程中也要防止离折,若发生离折现象,就要重新放入拌和机内搅拌均匀,若重新拌合后仍会产生离折,就要考虑此部分路段的垫层换料;铺展后的垫层表面看,要有适当的路拱并且路面均匀密实,以保证后期的压实效果,若施工企业的条件允许,可以配合推土机平整之后方可碾压,一旦出现初始的压实度不均匀,将会导致局部路段的压实不足;适量的含水量可以使得垫层的压实效果更好;压实的标准是在自重10~12t的振动压路机保持在20~22t激振力的碾压下,平滑的推移,路面无车轮痕迹;在垫层施工结束后,下一层未铺之前,路面必须保持封闭,垫层的荷载力在缺少凝聚力的情况下,若有大量车辆碾压,会导致路面的损坏,对后续的路面铺压产生的影响也很深远;虽然垫层表层的破坏并不会影响其整体的强度,但务必在下一层路面铺设之前将垫层压实,保证垫层的表面始终处于一种稳定的状态。
2.3施工方法
①从工艺流程上来看,公路施工要从路基、路床的整理开始,接下来检测砂砾混合物料,然后放样施工,然后使用自卸卡车将物料运送至施工工地,摊铺之后,检测摊铺料的汗水量,而后使用振动压路机对摊铺之后的路面进行碾压,最后检测碾压后的密实度;
②垫层材料的铺设一定要在监理工程人员验收合格之后方可进行,垫层的施工技术要将机械与人工相结合,先用机械混合混合天然石料,并第一次粗铺平,第二次则由人工进行精细的铺平工作;
③在铺平垫层之前,要在之前放样的路面桩位上悬线施工,保证路面平整,及时去除杂物和浮灰,并及时洒水保持湿润;
④若铺设使用的级配材料未产生明显的离析现象,则使用细集材料做嵌缝处理,经过人工的路面精平和修正之后,使用20t的振动压路机进行碾压,确保垫层的最大密度达到96%以上,这些工作完成之后,要将已完工的公路路段交由监理人员审批,并派出专业的质检人会员进行实时监测;
⑤若道路环境因素使得并非所有路面均由振动压路机碾压,则要使用打夯机对局部路面夯实,以符合规范的要求;
⑥由于振动压路机的自重较大,所以压路机严禁在已铺设完成的垫层路面急刹车或做掉头动作。
2.4注意事项
①垫层的铺设不能完全依赖机械化施工,人工的灵活性可以保证在机械施工所不能达到的局部能得到足够的施工,同时,机械化的施工效果较为粗糙,需要人工再进行进一步的精细整修;
②垫层铺设之前,路段的桩位需要悬线,并保持路面的整洁,避免杂物对垫层混合碎石的工程指数造成不必要的影响,同时要时时洒水保持路面湿润;
③垫层铺设每一步的执行前以及铺设后,都要向监理部门及时送交审报,保证路面在下一步施工进行前,具有良好的施工环境。
3 公路施工过程中可能产生的问题及其解决措施
若在公路施工路段中出现路基排水沟,并且工期无法延后的情况下,可以选择在每5~10m距离之间开挖排水孔,确保路面无积水,在质检人员检验合格和工程监理人员审批通过之后再进行下一步的施工内容。在公路施工任务结束后,若路面出现弯沉或翻浆现象,则一定是公路垫层部分的出现问题,现在大多数施工单位选择换填的方法,但是换填之后仍不可完全杜绝此现象再次发生。所以在垫层铺设时,就要注意诸如反挖过程中遇到的松软土层要与土方同时清除,但挖掘面积不能过大,足够容下压路机即可,同时要注意,在压路机压实之前,要保持路面干燥,避免积水。
4 结语
路面垫层在公路工程中的关键作用决定了它不同于路面其它结构的工程特质,为了更好的优化路面垫层施工技术在公路工程的作用,应根据具体的工程实际情况,采用质量过关的原材料和合理的材料级配,通过科学有效的施工技术真正充分的发挥路面垫层的作用,从而提高公路的稳定性和耐久性,更好的发挥公路工程在我国交通运输中的社会价值。
参考文献:
[1]公路沥青路面施工技术规范[M].中华人民共和国交通部北京:人民交通出版社,2001
[2]杨建群.浅谈道路施工中路面垫层施工质量的控制[J].田科技信息,2007,8
[3]沈项斌.路面垫层施工质量控制[J].田工程与建设,2006,10.
【关键词】 公路施工;路面垫层;施工;技术
前言:路面垫层即是路基和路面层之间的部位,它能起到传递路面荷载、防止路面积水、防止路面冰冻等的关键作用,所以会对公路建设的工程整体质量以及工程建设所用工期产生很大的影响。路面垫层处在路面结构中的最下层,路面垫层的种类可以依据所使用的不同的建筑材料成分,将其主要分为碎石垫层和砂砾垫层两种类别,其中碎石垫层还可以再细分为未筛分和级配碎石垫层。
公路的建设施工必须要根据公路建设的等级和周围环境的需要来确定选取的不同种类的垫层。在公路施工的过程中,如果对路面垫层的质量没有进行严加把关,就会很容易是路面产生翻浆、弯沉不达标或者坑槽等的难以处理的问题,从而导致公路的建设工程以及施工企业遭受很大的经济损失。
1 公路施工过程中的垫层质量要求与分析
1.1垫层要具备较强的弹性、抗剪强度、塑性
垫层做主要的作用之一就是要传递来自路面的荷载,因此,只有具备较强的弹性,才能产生良好的荷载分布;在公路的实际使用过程中,路面需要分散车辆分布在车辙上的作用力,因此较强的抗剪强度也是必须的;公路的垫层不同于普通的建筑材料,不仅在弹性张力方面有良好的表现,在水稳性方面也要极可能的提高其塑性,否则路面在长时间的施工过程中,将难以维持。
1.2垫层的建筑材料质量过硬
上述垫层的作用需求表明了垫层在选择建筑材料时,就要提高质量标准。在材料级配情况良好的条件下,才能够保证达到公路设计要求的标准。若在压实充分的情况下,强度和模量即可满足要求,但垫层的水稳性和透水性将难以保证,现有垫层的建筑标准中选择混合材料中粒度在0.075mm及以下的颗粒含量至少要达到7%~10%的标准,同时可以保持一定量的冻胀性,这样的垫层材料的凝聚力不足,甚至不够抵抗颗粒的自然膨胀力,最终使得公路的使用寿命受限。
1.3垫层的整体要有较大的渗透系数
上面提出的垫层混合材料中的0.075mm及以下颗粒的百分比越低,垫层中的空隙率越高,嵌挤骨架越明显,就越能减少液体的毛细作用,达到防水、防冻和防止路基裂缝的目的。这种要求并未超出现有的公路建设材料的标准要求,但是在施工过程中很难被充分实施,因此,在路面垫层施工过程中设置质量水平控制监督部门是很有必须要的。
2 公路施工过程中的垫层相关技术控制分析
在公路实际建设过程中,需要明确的提出质量检测标准才能在施工时保证接下来的施工不会因为前期的缺陷而使工程蒙受损失。
2.1材料
第一用于调配垫层材料所使用的砂砾要选择石料破碎或优质的碎石,但切忌施工容易产生粉尘的石料;
第二尽量使用刚破碎的碎石,保证材料的洁净,若碎石上已沾粘大量的石粉或粉尘,则不宜于在垫层铺设时使用;
第三作为骨架结构的石料强度要足够大,至少要满足三级石料标准;
第四最好采用塑性指数高于2的颗粒,当颗粒粒度小于5mm时,其塑性已经极低,所以小于0.075mm的颗粒就尽量避免使用,若施工的材料选择空间不足,也要将5mm以下的颗粒使用比例控制在5%以内,并且要保证材料具有重组的渗透系数,以维持稳定的性能;第五在碎石垫层的级配要求上不要过于死板,只要能够保证性能稳定即可。
2.2施工要求
若垫层材料配料只有碎石或混砂,可以选择将碎石或混砂铺展后直接碾压,碾压后将混合碎石放入拌和机搅拌均匀后即可用于公路的摊铺;混合碎石拌合均匀后要使用机械铺展,铺展过程中也要防止离折,若发生离折现象,就要重新放入拌和机内搅拌均匀,若重新拌合后仍会产生离折,就要考虑此部分路段的垫层换料;铺展后的垫层表面看,要有适当的路拱并且路面均匀密实,以保证后期的压实效果,若施工企业的条件允许,可以配合推土机平整之后方可碾压,一旦出现初始的压实度不均匀,将会导致局部路段的压实不足;适量的含水量可以使得垫层的压实效果更好;压实的标准是在自重10~12t的振动压路机保持在20~22t激振力的碾压下,平滑的推移,路面无车轮痕迹;在垫层施工结束后,下一层未铺之前,路面必须保持封闭,垫层的荷载力在缺少凝聚力的情况下,若有大量车辆碾压,会导致路面的损坏,对后续的路面铺压产生的影响也很深远;虽然垫层表层的破坏并不会影响其整体的强度,但务必在下一层路面铺设之前将垫层压实,保证垫层的表面始终处于一种稳定的状态。
2.3施工方法
①从工艺流程上来看,公路施工要从路基、路床的整理开始,接下来检测砂砾混合物料,然后放样施工,然后使用自卸卡车将物料运送至施工工地,摊铺之后,检测摊铺料的汗水量,而后使用振动压路机对摊铺之后的路面进行碾压,最后检测碾压后的密实度;
②垫层材料的铺设一定要在监理工程人员验收合格之后方可进行,垫层的施工技术要将机械与人工相结合,先用机械混合混合天然石料,并第一次粗铺平,第二次则由人工进行精细的铺平工作;
③在铺平垫层之前,要在之前放样的路面桩位上悬线施工,保证路面平整,及时去除杂物和浮灰,并及时洒水保持湿润;
④若铺设使用的级配材料未产生明显的离析现象,则使用细集材料做嵌缝处理,经过人工的路面精平和修正之后,使用20t的振动压路机进行碾压,确保垫层的最大密度达到96%以上,这些工作完成之后,要将已完工的公路路段交由监理人员审批,并派出专业的质检人会员进行实时监测;
⑤若道路环境因素使得并非所有路面均由振动压路机碾压,则要使用打夯机对局部路面夯实,以符合规范的要求;
⑥由于振动压路机的自重较大,所以压路机严禁在已铺设完成的垫层路面急刹车或做掉头动作。
2.4注意事项
①垫层的铺设不能完全依赖机械化施工,人工的灵活性可以保证在机械施工所不能达到的局部能得到足够的施工,同时,机械化的施工效果较为粗糙,需要人工再进行进一步的精细整修;
②垫层铺设之前,路段的桩位需要悬线,并保持路面的整洁,避免杂物对垫层混合碎石的工程指数造成不必要的影响,同时要时时洒水保持路面湿润;
③垫层铺设每一步的执行前以及铺设后,都要向监理部门及时送交审报,保证路面在下一步施工进行前,具有良好的施工环境。
3 公路施工过程中可能产生的问题及其解决措施
若在公路施工路段中出现路基排水沟,并且工期无法延后的情况下,可以选择在每5~10m距离之间开挖排水孔,确保路面无积水,在质检人员检验合格和工程监理人员审批通过之后再进行下一步的施工内容。在公路施工任务结束后,若路面出现弯沉或翻浆现象,则一定是公路垫层部分的出现问题,现在大多数施工单位选择换填的方法,但是换填之后仍不可完全杜绝此现象再次发生。所以在垫层铺设时,就要注意诸如反挖过程中遇到的松软土层要与土方同时清除,但挖掘面积不能过大,足够容下压路机即可,同时要注意,在压路机压实之前,要保持路面干燥,避免积水。
4 结语
路面垫层在公路工程中的关键作用决定了它不同于路面其它结构的工程特质,为了更好的优化路面垫层施工技术在公路工程的作用,应根据具体的工程实际情况,采用质量过关的原材料和合理的材料级配,通过科学有效的施工技术真正充分的发挥路面垫层的作用,从而提高公路的稳定性和耐久性,更好的发挥公路工程在我国交通运输中的社会价值。
参考文献:
[1]公路沥青路面施工技术规范[M].中华人民共和国交通部北京:人民交通出版社,2001
[2]杨建群.浅谈道路施工中路面垫层施工质量的控制[J].田科技信息,2007,8
[3]沈项斌.路面垫层施工质量控制[J].田工程与建设,2006,10.