高速公路工程路面墊層的施工技術(shù)研究

定陶區(qū)公路管理局，山東 菏澤 274100

1 高速公路工程路面墊層的質(zhì)量要求

高速公路工程路面墊層的質(zhì)量好壞可以根據(jù)相關(guān)指標(biāo)系數(shù)進(jìn)行判斷，比如抗剪能力、耐壓性、彈性模量、滲水性等。高速公路的路面墊層必須具備一定的承重能力，能夠承受外部較大的重力，避免因大型車輛的重力負(fù)荷過大，導(dǎo)致公路表層出現(xiàn)卡槽現(xiàn)象。另外，路面墊層要有較高的彈性模量，其作用在于能夠使路面墊層均勻受力。路面墊層還要具有良好的透水性，能夠引導(dǎo)水流自行流散，進(jìn)一步加快水流的流動(dòng)速度，以保障路面的完整性。在高速公路工程路面墊層施工中，應(yīng)用最為廣泛的就是細(xì)土材料，細(xì)土材料的穩(wěn)定性比較好，可以有效防止一些外在因素的影響。在材料選擇方面，要優(yōu)先選擇孔隙率較大、伸縮性較好的嵌擠骨架結(jié)構(gòu)，這樣有利于提高公路整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。徑粒大小應(yīng)控制在0.075mm以下，細(xì)土材料的總用量不能超過路面墊層材料總用量的10%。

2 高速公路工程路面墊層施工的問題

高速公路工程路面墊層施工過程中容易出現(xiàn)各種各樣的施工問題。例如對(duì)墊層進(jìn)行壓實(shí)后，如果路面墊層的緊密性不符合壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，在往來車輛的影響下，其路面墊層的平整性必將受到影響，從而導(dǎo)致公路路面變形。在完成路面墊層施工后，要對(duì)墊層的壓實(shí)度進(jìn)行全面的檢測(cè)，但受多方面因素影響，很難保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，如果檢測(cè)人員沒有按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，勢(shì)必會(huì)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性造成影響，任何數(shù)據(jù)上的偏差，都會(huì)影響路面墊層施工質(zhì)量。在對(duì)彎沉度進(jìn)行測(cè)量的過程中，要綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，將測(cè)量的數(shù)據(jù)整合到一起，汽車車輪駛過路面，其產(chǎn)生的重力負(fù)荷會(huì)在一定程度上影響測(cè)量數(shù)據(jù)，路面表層沙礫在重力壓力作用下會(huì)產(chǎn)生一定的形變，從而影響彎沉度檢測(cè)的準(zhǔn)確性，使路面墊層的施工出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3 高速公路瀝青路面墊層對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響

在高速公路工程建設(shè)中，應(yīng)用最為廣泛的就是瀝青路面結(jié)構(gòu)，瀝青路面結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性，能夠承受高負(fù)荷壓力。在修建瀝青路面的過程中，需要合理調(diào)控每個(gè)環(huán)節(jié)的連接關(guān)系，受重力負(fù)荷影響，公路路面會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，使瀝青基層底部出現(xiàn)較大的應(yīng)力，這種應(yīng)力會(huì)破壞瀝青內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過相關(guān)模型計(jì)算，發(fā)現(xiàn)不同瀝青強(qiáng)度等級(jí)所產(chǎn)生的彈性模量有所區(qū)別，模型數(shù)據(jù)主要以車輛荷載中心位置為計(jì)算基準(zhǔn)，如表1所示。

表1 瀝青的彈性模量

由表1可知，瀝青路面墊層結(jié)構(gòu)的彈性模量對(duì)路面基層底部拉應(yīng)力有著較高的影響。雖然高速公路瀝青路面的整體穩(wěn)定性比較高，但也存在一些問題，比如過高的荷載會(huì)破壞瀝青路面的平整性，導(dǎo)致往來車輛無法穩(wěn)定運(yùn)行，一旦瀝青路面出現(xiàn)豎向變形，就要對(duì)路面層和路基層進(jìn)行詳細(xì)的檢查。根據(jù)現(xiàn)有的路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范管理每個(gè)施工環(huán)節(jié)，做好具體的管理工作，落實(shí)相關(guān)管理流程。在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，瀝青路面表層的彎沉度是路面抗變形能力的重要參照。不同墊層材料的回彈模量參考值如表2所示。

表2 不同墊層材料的回彈模量參考值

高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)體系具有一定的層次性，其墊層結(jié)構(gòu)處于路基結(jié)構(gòu)層和路面結(jié)構(gòu)層的交界處，在瀝青路面施工中，要將墊層結(jié)構(gòu)納入路基結(jié)構(gòu)層協(xié)同施工，在對(duì)路面進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收時(shí)，選用的路基土體彈性模量值為40MPa。

4 高速公路工程路面墊層施工技術(shù)要點(diǎn)

以某高速公路路面墊層施工為例，該高速公路路面寬度為25m，墊層厚度為18～21cm。在施工之前，首先需要將材料準(zhǔn)備好，在高速公路路面墊層施工中，材料的選擇非常重要，要綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，嚴(yán)格把控材料質(zhì)量。首選強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定的石材，沙礫和碎石都是墊層施工中需要用到的材料，石材的強(qiáng)度不能高于材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如果碎石的含灰量比較低，則應(yīng)盡量減少對(duì)碎石的使用，因?yàn)楹窟^低會(huì)影響墊層的緊密性。沙礫經(jīng)過碎化處理后，主要有三種規(guī)格形式，分別是1～5mm、5～15mm、15mm。材料準(zhǔn)備是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，要分批次對(duì)材料進(jìn)行分類，逐一開展分類工作，以保證材料供應(yīng)的穩(wěn)定性；要合理安排備料進(jìn)度，不能過快也不能過慢，使備料進(jìn)度保持在一個(gè)可控的范圍內(nèi)。

路面墊層施工是一個(gè)綜合性的過程，在墊層施工之前，除了要準(zhǔn)備好材料，還要對(duì)路基進(jìn)行全面的檢查，判斷路基是否存在病害問題，比如路基表層是否出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象。對(duì)于翻漿問題，可以采用換填法解決，把翻漿部分處理干凈，然后將沙礫填充到路基里面。此時(shí)需注意，一定要把泥漿處理干凈，否則很有可能造成二次翻漿，待沙礫填充完成后，就可以用壓路機(jī)進(jìn)行封層壓實(shí)。在壓實(shí)過程中，要做好質(zhì)量檢測(cè)工作。如果檢測(cè)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，就對(duì)路基表層的雜物進(jìn)行全面的清除，表層用水潤(rùn)濕，使用重壓機(jī)壓實(shí)，其壓實(shí)度要穩(wěn)定在96%以上。在路面墊層施工中，主要用自卸車運(yùn)輸混合料，每輛自卸車的運(yùn)料量都要一致，不能存在較大差異，同時(shí)要控制好運(yùn)輸距離，保證混合料運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。對(duì)于卸料點(diǎn)的選擇，要根據(jù)路面墊層實(shí)際施工需求而定，選擇最優(yōu)的卸料點(diǎn)，以便于卸料，卸料點(diǎn)最好設(shè)置在下部承載層。如果混合料的運(yùn)輸距離比較長(zhǎng)，則需要用帆布將混合料遮住，從而減少材料水分的流失；混合料的攪拌需要一定的時(shí)間，為此，在攪拌過程中要控制好時(shí)間，不能過長(zhǎng)也不能過短；要合理調(diào)控配水比例，在標(biāo)準(zhǔn)配水比例上可以適當(dāng)增加1%～2%的水量，因?yàn)榛旌狭系乃直容^容易流失。

制備好混合料之后就可以開展攤鋪工作，攤鋪需要用到平地機(jī)。攤鋪是一個(gè)連續(xù)性的過程，在施工現(xiàn)場(chǎng)，一般會(huì)提前準(zhǔn)備好2臺(tái)平地機(jī)，主要是為了保障攤鋪的連續(xù)性?？梢酝ㄟ^攤鋪厚度和壓實(shí)密度判斷大概的攤鋪面積。卸料時(shí)，要控制好前后卸料距離，基層碎石攤鋪厚度一般為18cm，橫斷面長(zhǎng)度在15cm左右。在攤鋪過程中，如果發(fā)現(xiàn)尺寸比較大的沙礫，要將它們清理出來，避免大沙礫對(duì)墊層穩(wěn)定性造成影響。鋪攤完成后，要用壓路機(jī)將路面壓實(shí)。平地機(jī)的主要作用在于優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)，使鋪攤路面更加平整；對(duì)于細(xì)微的傾斜部分，則需要通過人工方法進(jìn)行優(yōu)化處理；對(duì)于墊層表面有凹凸的地方，可以用齒耙對(duì)凹凸區(qū)域進(jìn)行深度耙松，然后填充適量的細(xì)沙礫，使墊層趨于平整。

墊層整形完成后，就需要進(jìn)行逐層碾壓，使混合物可以更加貼合墊層。當(dāng)混合物中的含水量超過墊層標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以用壓路機(jī)將混合物緊密壓實(shí)。在重力作用下，混合物中的水分會(huì)逐漸減少。壓路機(jī)的規(guī)格至少為12t。使用壓路機(jī)時(shí)，要保證使用順序的正確性，讓壓路機(jī)處于靜壓狀態(tài)，碾壓1次，然后轉(zhuǎn)為振動(dòng)狀態(tài)，碾壓2次，最后轉(zhuǎn)為靜壓狀態(tài)再碾壓1次即可。在碾壓過程中，要根據(jù)具體情況選擇合適的解決方法。如果碾壓的路段呈直線狀態(tài)，就要先從兩端碾壓，然后再碾壓中間路段；如果是超高路段，就先從中間碾壓，然后逐漸向低處碾壓，再由低處向高處靠攏。碾壓是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，要遵循先慢后快的原則，每碾壓完一次，就要與上次的碾壓軌跡重合2/3。對(duì)于混合料的碾壓，要避免壓路機(jī)急剎車的情況，非特殊情況不能掉頭。為了從各個(gè)方面保障公路路面墊層施工質(zhì)量，要做好每個(gè)細(xì)節(jié)問題的處理工作，尤其是接縫和調(diào)頭處理。在此之前，需要用約3m長(zhǎng)的直尺對(duì)墊層的平整度進(jìn)行檢測(cè)，如果墊層平整度不符合標(biāo)準(zhǔn)，就要重新修整不平整區(qū)域的構(gòu)件。在碾壓過程中，壓路機(jī)需要?？吭谝呀?jīng)碾壓好的路段上，先橫向深入15cm，然后進(jìn)行接縫處理，當(dāng)墊層達(dá)到碾壓標(biāo)準(zhǔn)后再掉頭。對(duì)于碾壓好的墊層，可以用油氈或者塑料布覆蓋起來，長(zhǎng)度約為10m，可以起到一個(gè)很好的阻隔作用。

5 結(jié)束語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，高速公路建設(shè)數(shù)量也越來越多。路面墊層施工作為高速公路工程中重要的施工環(huán)節(jié)，對(duì)公路路面的穩(wěn)定性有著極大的影響。在實(shí)際操作過程中，要對(duì)路面墊層施工技術(shù)有全面的了解，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管力度，從而最大限度地保證高速公路工程路面墊層施工的有序性。