路面墊層施工技術(shù)應(yīng)用

胡振山

（新疆維吾爾自治區(qū)公路工程造價管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

一、引言

目前，為提高公路防凍、防滲和隔水的作用效果，高速公路工程項目往往會選擇在路面結(jié)構(gòu)層中的面層底部加設(shè)一層墊層結(jié)構(gòu)。有關(guān)路面墊層應(yīng)用的研究顯示，路面墊層骨料顆粒材料的性能直接決定著墊層的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性，因此在鋪筑路面墊層時，應(yīng)提前開展骨料顆粒性能控制研究。

為探究路面墊層施工技術(shù)，本文圍繞路面墊層施工技術(shù)要點和工程特性，詳細介紹了路面墊層施工工藝，并結(jié)合試驗路段評價施工質(zhì)量，探究其在具體工程中的應(yīng)用。

二、公路路面墊層施工技術(shù)標準

（一）作用機理

目前，高速公路建設(shè)工程項目中應(yīng)用的路面墊層主要分為碎石墊層和砂礫墊層兩大類，其中按照骨架結(jié)構(gòu)大小又可分為級配碎石墊層和普通碎石墊層兩種，因此在具體鋪筑路面墊層時，應(yīng)結(jié)合實際情況設(shè)計合適的墊層類型和結(jié)構(gòu)尺寸。

通常情況下，路面墊層施工原材料和公路底基層原材料需保持一致，確保路面墊層的抗變形能力和彈性，有效預(yù)防公路病害問題。同時，在路面墊層施工時應(yīng)保持良好的排水性能，有效把積水阻隔在結(jié)構(gòu)層之外。

路面墊層主要存在于公路土基與基層之間，作為一種過渡層結(jié)構(gòu)，它能夠在保持面層與基層強度和剛度的同時，有效改善土基結(jié)構(gòu)層的溫度和濕度，避免或減少凍脹反應(yīng)的發(fā)生。另外，路面墊層能擴散面層豎直傳下的行車荷載作用力，使土基在承受荷載時不會輕易變形。路面墊層在高速公路結(jié)構(gòu)層中起到的主要作用如下：

環(huán)境復雜情況下利用路面墊層能有效改善公路施工條件，間接提升公路施工質(zhì)量；當公路路基土出現(xiàn)橫、縱向裂縫問題時，路面墊層內(nèi)的骨架結(jié)構(gòu)會在荷載擠壓作用下自行排列組合愈合裂縫，起到改善裂縫擴散的作用；隔離和過濾公路面層上存在的各種污染物，避免進一步污染面層；路面墊層內(nèi)孔隙比較大，在溫度較低的情況下內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會輕易產(chǎn)生凍脹反應(yīng)，安全性和穩(wěn)定性較高；墊層可阻隔積水，避免滲透至路面結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生水泡等水損害，同時快速擠壓排出基層內(nèi)的地下水，降低水侵蝕影響；墊層為公路土基和基層之間的過渡層，可進一步提升路基的承載荷載能力。

（二）材料要求

在路面墊層應(yīng)用中，其剛度和強度決定了公路整體質(zhì)量的優(yōu)劣，而在路面墊層結(jié)構(gòu)中起決定作用的是內(nèi)部碎石顆粒，碎石顆粒強度及其間的嵌擠作用均會影響墊層的施工質(zhì)量，因此在實際應(yīng)用中應(yīng)盡量選用質(zhì)地良好且堅硬的碎石顆粒材料，并且在研究墊層施工質(zhì)量時也需分析碎石顆粒的技術(shù)指標。路面墊層碎石顆粒相關(guān)技術(shù)要點具體如下：

1.剪切強度

碎石顆粒材料的剪切強度會直接影響墊層結(jié)構(gòu)的承載能力，應(yīng)嚴格控制碎石顆粒的含水量和密度，并控制礦粉含量在12%以下，條件允許情況下應(yīng)盡量選擇紋理豐富、干燥整潔的碎石材料作為骨料顆粒。

2.抗壓強度

路面墊層抗壓強度影響因素歸納起來主要有塑性、密度、形狀、紋理、含水量等。紋理粗糙、棱角分明的碎石顆粒能提供充足的剛度和強度，而塑性和黏性較高的碎石能提高承載能力和黏結(jié)性。

3.體積穩(wěn)定性和耐久性

墊層結(jié)構(gòu)中的碎石顆粒需具備一定的耐磨抗風化能力，在外界侵蝕作用下碎石顆粒體積不應(yīng)出現(xiàn)較大的形變，經(jīng)過碾壓處理后其內(nèi)部的氣壓、含水量需保持均衡。

4.塑性變形

碎石顆粒材料的塑性變形不應(yīng)太大，以免影響墊層的整體抗變形能力，因此碎石骨料應(yīng)采用骨架密實型級配設(shè)計，同時把礦粉含量控制在12%以下。

三、工程應(yīng)用

（一）工程概況

某高速公路建設(shè)工程項目全長53.95km，設(shè)計為雙向四車道，行車速度100km/h，路基寬度設(shè)計為26.5m，全線橋隧比41.6%，分5個土建分部同步施工，路面主要為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式。路面工程建設(shè)期間，為提高公路整體施工質(zhì)量，施工單位決定在公路基層和面層間加設(shè)一道墊層結(jié)構(gòu)層，其厚度設(shè)計為16.5cm。由于該工程項目的路基工程占比較高，存在大量挖方，為實現(xiàn)廢渣二次利用，節(jié)約施工成本，施工單位把開挖得到的棄渣作為路面墊層主要骨料碎石材料，并結(jié)合實際情況和具體氣候特征制定出了相應(yīng)有效的路面墊層施工步驟。

（二）材料設(shè)計

碎石顆粒材料的整體性能優(yōu)異度直接影響著路面墊層的施工質(zhì)量，在實際應(yīng)用時需優(yōu)化配置各碎石材料。盡可能選取紋理豐富且干燥整潔的碎石材料，并提前檢測其含水量及密度。在墊層混合料中礦粉起重要作用，其含量需控制在8%～12%之間。瀝青膠結(jié)料強度等級直接決定了墊層施工的穩(wěn)定性和剛度，需合理控制強度等級。

（三）施工工藝

1.混合料拌和及運輸

墊層混合料采用廠拌法拌和，由于混合料中摻加的礦粉較多，因此在拌和時需適當延長時間，并保持拌和均勻，避免產(chǎn)生離析現(xiàn)象。混合料運輸過程中需妥善做好防止溫度散失的措施，采用厚實塑料或帆布袋全面覆蓋，施工技術(shù)人員需定期監(jiān)測混合料的溫度。

2.混合料攤鋪

混合料運輸至指定位置后應(yīng)選用找平設(shè)備攤鋪，自卸車需時刻保持供料充分、連續(xù)。墊層攤鋪面積依據(jù)攤鋪的密度和厚度設(shè)定，整個攤鋪過程中應(yīng)遵循人機結(jié)合的原則，攤鋪完畢后結(jié)合規(guī)范設(shè)計標準檢查坡度與路拱情況，同時檢查平整度。墊層攤鋪完畢后再針對性地處理平整度較差的區(qū)域，凹陷位置采用砂礫填補，凸起位置則通過人工鏟除。

3.混合料碾壓

墊層攤鋪整形完畢后，利用壓路機振動壓實。直線段碾壓時由路肩朝中央分隔帶碾壓；曲線段則由內(nèi)至外施作。壓路機全程嚴禁急轉(zhuǎn)彎或任意加減速，以免再次破壞墊層表面的平整，另外還需定期檢測墊層的濕潤度，必要時需采取補水措施。

4.接縫及調(diào)頭處理

路面墊層碾壓施工完畢后施工技術(shù)人員采用3m直尺檢測接縫處平整度，當不滿足設(shè)計要求時應(yīng)及時通過人工修補。接縫處理完畢后再調(diào)頭，選用透明且厚實的塑料袋覆蓋，提高整體養(yǎng)護條件。

5.施工質(zhì)量評價

該工程項目路面墊層施工完畢后，選擇200m長的路段作為試驗路段檢測墊層的施工質(zhì)量，并以回彈模量作為評價標準。根據(jù)檢測結(jié)果可得，該試驗路段回彈模量滿足規(guī)范設(shè)計要求，穩(wěn)定性與抗壓強度指標達標，墊層整體施工質(zhì)量良好。