公路垫层施工技术的运用探究

2015-07-22 84 0

   一、垫层作用
 
  路面垫层作为路面结构的一个重要组成部分,在保证路面的稳定性与安全性具有重要的作用。垫层根据采用的材料分为碎石垫层和沙砾垫层,其中需要注意的是根据碎石垫层的是否经过的设计级配分为级配碎石垫层与未级配碎石垫层。通常情况下路面垫层材料选择与底基层是相同的,具有较高的弹性模量,在外界应力作用下发生的变形较小,有利于内力的重分布,另外路面垫层的抗剪强度也应相对较大,当车轮荷载通过路面传递垫层时可以有效的降低出现路面出现坑槽的问题,同时路面垫层的透水性能良好,路面积水可以迅速下渗排出,有利于路面整体水稳定性的提高。
 
  二、垫层存在的缺陷
 
  路面垫层材料通常不具备黏聚性,且颗粒粒径较大,分布单一,颗粒之间空隙比较大,因此其具有以下几个缺点:
 
  1、垫层在施工机械进行压实以后,结构不稳定,当施加荷载后则出现变形破坏;
 
  2、控制标高难度大,垫层主要是骨料组成,标高时找平难度较大;
 
  3、测定压实度不精确,由于结构层不紧密,常规的灌砂法无法在挖坑时进行测定,其它的方法进行测定后也误差比较大,校核相对困难;
 
  4、不容易进行弯沉检测,路面垫层特别是沙砾垫层通常具有防护软弱路槽的作用,而路基强度检测相对困难,当汽车荷载作用时,垫层沙砾的相对位置会受到外力而发生变化,在此情况下弯沉值检测误差较大。
 
  基于上述,施工单位在工程实际中更倾向于具有一定粘性且粒径较大的级配进行摊铺,以便更好的进行压实,这尽管施工方便,表观效果不错,但是这种方法不利于发挥路面垫层应有的作用。为了进一步提高路面垫层的施工质量,需要对其材料及施工过程进行控制。
 
  三、碾压碎石基层施工技术
 
  1、施工前期技术措施
 
  (1)准备下承层
 
  首先清除本垫层施工标段已完成路基上所有浮土、浮石、杂物等,并洒水湿润,然后经监理工程师验收合格。将路床面上的车辙或松软部分和压实不足的地方翻松,清除或掺加同类材料重新进行整形,并压实到符合压实度和规定的线形、坡度要求。施工前,应当预先铺筑长50m的试验路段,进行施工工艺优化。从工程实践效果来看,该环节相当有必要。
 
  (2)施工放样
 
  在下承层上恢复中线;直线段每20m设一桩,平曲线段每10m设一桩,并在两侧路面外缘外0.4~0.5m设指示桩。采取水平测量,在两侧指示桩上用红漆标出底基层边缘的设计高程和松铺顶面位置。
 
  (3)材料准备
 
  鉴于路面底基层碎石所需方量较小,故从筛分系统购买即可满足要求。碎石要求级配良好,无粗细颗粒离析现象,含水量适当,比最佳含水量高1%左右。
 
  2、运输和摊铺
 
  本项目采用装载机装载10t碎石,由自卸汽车运至摊铺路段。为有效确保公路通畅,本标段级配碎石采用半幅一次摊铺法施工。在摊铺碎石前,先在下承层的表面上利用洒水车适当洒水,使其表面湿润,便于结合。下承层表面湿润后,由远到近将碎石按要求的间距卸置于下承层上,卸料间距严格掌握,避免料不够或过多。按规定的路拱用SD22型推土机均匀摊铺,并检查松铺材料层的厚度是否符合预计要求,必要时进行减料或补料。派专人跟在推土机后,及时消除粗细集料离析现象。
 
  摊铺结束后,利用YZ18振动压路机按试验所确定的压实方法和碾压遍数进行碾压。压实作业应遵循“先轻后重、先慢后快、先低后高、先两侧后中间、轮迹重叠”的原则进行压实。两段作业衔接处,第一段预留5~8m不碾压,第二段施工时,将前段留下来未压部分与第二段一起碾压;对正在碾压的路段和已经完成碾压的路段,严禁一切机械在这些路段上调头和急刹车,以保证底基层表面不受破坏。在碾压结束之前,用推土机再整平一次,使其达到设计要求。
 
  3、检查验收
 
  对一个路段碾压完成后,试验人员应按监理工程师批准的方法做密度试验,检验碾压碎石是否达到设计规定要求,否则重新进行碾压、整形。施工结束后由监理工程师做验收,合格后方可进行下道工序施工。
 
  四、水泥稳定砂垫层施工
 
  1、下承层准备技术
 
  在采取水泥稳定砂施工前,对路基进行严格验收,路基必须表面平整、坚实、没有松散和软弱点,边沿顺直,路肩平整、整齐;按要求设置路面施工控制桩。备砂前应用土培好路肩,路肩厚度与结构层相同。按照每延米松砂用量,分两条成梯形状均匀码条于路基上,用卡尺逐段验收备砂数量。备砂时应在备砂位置用石灰粉标出两条标线(码条的边沿位置),保证备砂顺直,码条应均匀、数量准确。铺砂时可直接用推土机均匀地将砂铺开,保证表面平整、厚度一致。砂摊平后,考虑拌合、整平过程中的水份损失,要补充水分至略大于最佳含水量(根据气候及拌合整平时间长短确定)。
 
  2、撒水泥及其拌合处理
 
  根据实验室配比计算出单位面积水泥用量,用石灰粉划出格线,将水泥置于格内(每格内最多备2袋水泥,格的大小由计算确定),然后再开袋铺撒,将水泥均匀铺散在格线范围内。
 
  3、整平处理
 
  垫层整平主要是通过推土机,结合少量人工整平。水泥砂拌合符合要求后,用推土机粗平一遍,消除拌合产生的土坎、波浪、沟槽等,使表面大致平整。然后采用震动压路机稳压1~2遍;利用水平仪或挂线放样,石灰粉作出标记,样点密度视推土机司机水平来确定。推土机由外侧起向内侧进行刮平。水泥砂接头、边沿等推土机无法正常作业的地方,应由人工完成清理、平整工作。值得注意的是,对于整平时多余的水泥砂不准废弃于边坡上。采取最后一遍整平前,适宜先采用洒水车喷洒一遍水,以补充表层水份,有利于表层碾压成型。最后一遍整平时推土机应“带砂”作业。
 
  4、碾压处理
 
  碾压主要采用振动式压路机处理。整平完成后,首先用振动压路机由路边沿起向路中心碾压(超高段自内侧向外侧碾压)。碾压采用大摆轴法,即全轮错位,搭接15~20cm。用此法震压6~8遍,下层压实度满足要求后,再用压路机低速1/2错轮碾压2~3遍,消除轮迹,达到表面平整、光洁、边沿顺直,路肩一同碾压。碾压必须连续完成,中途不得停顿。碾压过程中应行走顺直,低速行驶。水泥砂从拌合至结构层碾压成型的延迟时间不得超过规范规定的4h。
 
  5、质量检验
 
  为有效确保垫层施工质量,对各个施工环节采取质量检验是必定环节。在整个垫层施工过程中,试验员应进驻施工现场,待完成碾压遍数后,立即取样检验压实度。压实不足要立即补压,直到满足压实要求为止。成型后的2d内完成平整度、标高、横坡度和宽度检验,检验不合格的必须采取措施予以处理。翻浆、轮迹明显、表面松散、砂粒径超标等有外观缺陷的不予验收,应彻底处理。标高不合适的,高出部分用推土机刮除,低下的部分不准贴补;标高合格率不低于85%,实行左中右三条线控制标高。压实度、强度必须全部满足要求,否则应返工处理。
 
  6、接头处理
 
  碾压完毕后,应立即将水泥砂端头拌合不均或标高误差大,或平整度不好的部分挂线重直切除,保持接头处顺直、整齐。下一作业段与之衔接处,铺砂及拌合应空出2m,待整平时再按松铺厚度整平。接头处亦按上述方法处理,铺土及拌合应空出2m,先横拌2遍再纵拌,待到整平时再按松铺厚度整平。
 
  结束语
 
  垫层在公路工程中的作用决定了其不同于路面其它结构的工程特性,为了更好的优化垫层施工技术在公路工程的作用,应根据工程实际情况,采用质量合格的材料及合理的级配,通过科学有效的施工真正发挥路面垫层的作用,提高公路的稳定性与耐久性,更好的发挥公路工程在交通运输中的社会价值。
 
  参考文献
 
  [1]何鸿雁,刘传国.浅谈砂垫层和砂石垫层的施工[J].黑龙江科技信息,2008.
 
  [2]满健林.公路施工中路面垫层施工质量[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012.
 
  [3]靳华春.浅谈公路软土地基的处理方法[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010.

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