路面墊層施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

張曉婷

（張家口泰保工程監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司，河北 張家口 075000）

0 引言

墊層作為道路承上啟下的結(jié)構(gòu)層，但是在現(xiàn)行公路施工規(guī)范中，只是簡(jiǎn)單指明了鋪設(shè)墊層的一般原則，針對(duì)不同地區(qū)水文地質(zhì)情況，還需要做更深入工作[1]。故本文介紹墊層施工技術(shù)所用原材料和施工工藝，依托實(shí)際工程，使用三種不同集料配合比制備拌和料鋪設(shè)試驗(yàn)路段A、試驗(yàn)路段B、試驗(yàn)路段C，通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)試驗(yàn)路段A、B、C彎沉值和滲水系數(shù)，研究不同集料配合比對(duì)路面墊層施工質(zhì)量的影響。

1 原材料

1.1 集料

路面墊層施工技術(shù)對(duì)碎石集料嚴(yán)格把關(guān)，鋪設(shè)試驗(yàn)路段墊層的集料不僅應(yīng)該滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，還應(yīng)該具備強(qiáng)度高、硬度大、軟石含量少、顆粒碎石棱角分明等優(yōu)點(diǎn)[2]。本文試驗(yàn)路段選用碎石集料為某工廠生產(chǎn)的石料，并對(duì)其性能物理性能指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

1.2 集料配合比

本文主要研究不同集料配合比對(duì)路面墊層施工質(zhì)量的影響，選用配合比A、配合比B、配合比C鋪設(shè)路面墊層。三種集料配合比在各級(jí)篩孔通過(guò)率如表1所示。

表1 三種集料配合比在各級(jí)篩孔通過(guò)率

1.3 粉煤灰

粉煤灰作為礦物摻和料粉煤灰是否滿足施工要求將直接決定路面墊層施工質(zhì)量是否達(dá)到規(guī)范要求，故本文對(duì)所使用粉煤灰物理性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果各項(xiàng)指標(biāo)均滿足施工要求。

2 工程實(shí)踐

2.1工程概況

某公路全長(zhǎng)20.95km，道路施工里程為k02+360～k1+540，設(shè)計(jì)車道為雙向三車道，路基寬25.5m。本文選用某公路k03+000～k04+500道路右側(cè)作為試驗(yàn)路段，研究不同集料配合比對(duì)路面墊層施工質(zhì)量的影響。

2.2 施工技術(shù)

（1）施工準(zhǔn)備

墊層施工前需對(duì)拌和料每個(gè)原材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果各項(xiàng)指標(biāo)均滿足施工要求，再進(jìn)行拌和，本文采用路拌法進(jìn)行墊層施工。路基進(jìn)行清掃，保證下承受層平整堅(jiān)固，若壓實(shí)度不夠，需要采用15t以上壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓，保證壓實(shí)度符合施工最低標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）墊層施工

選取某正在施工公路1.5km作為墊層施工試驗(yàn)路段，將1.5km試驗(yàn)路段平均分成3段，每段長(zhǎng)0.5km。將集料配合比A制備的拌和料鋪設(shè)路段A墊層，集料配合比B制備的拌和料鋪設(shè)路段B墊層，集料配合比C制備的拌和料鋪設(shè)路段C墊層。

本文試驗(yàn)路段拌和料攤鋪采用攤鋪機(jī)和推土機(jī)聯(lián)合攤鋪法，首先推土機(jī)進(jìn)行整平，推土機(jī)工作時(shí)需要均勻前行，往返整平3到5遍，推土機(jī)行駛速度不應(yīng)該超過(guò)15km/h，推土機(jī)完成工作后，再用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪拌和料，注意試驗(yàn)路段A、B、C攤鋪的拌和料不一樣，應(yīng)將對(duì)應(yīng)拌和料攤鋪在對(duì)應(yīng)試驗(yàn)路段上。

墊層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的形成主要取決于碾壓施工，碾壓工作可以使粗細(xì)集料相互擠壓密實(shí)，因此碾壓作業(yè)十分重要。本文試驗(yàn)路段碾壓施工采取分段碾壓方式進(jìn)行，采用科學(xué)的碾壓成型方法，首要壓實(shí)機(jī)械選用振動(dòng)壓路機(jī)，輔助壓實(shí)機(jī)械選用膠輪壓路機(jī)，碾壓成型規(guī)則為“先輕壓，后重壓、先慢壓，后快壓、先壓兩邊，后壓中間”[3]。

（3）養(yǎng)護(hù)

墊層施工完成后，需要進(jìn)行7天養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)工作完成后，為探究路面墊層施工技術(shù)對(duì)公路工程施工質(zhì)量的影響，本文在三個(gè)不同試驗(yàn)路段對(duì)彎沉值和滲水系數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

2.3 性能檢測(cè)

（1）彎沉值檢測(cè)

彎沉值作為道路設(shè)計(jì)主要規(guī)范指標(biāo)，它與墊層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與承載能力密切相關(guān)，故為了研究級(jí)配類型對(duì)墊層彎沉值的影響，本文分別在試驗(yàn)路段A、試驗(yàn)路段B、試驗(yàn)路段C三個(gè)路段，隨機(jī)選取5個(gè)試驗(yàn)檢測(cè)點(diǎn)，記為檢測(cè)點(diǎn)1、2、3、4、5，采用貝克曼梁法對(duì)三個(gè)試驗(yàn)路段所鋪設(shè)墊層行車道彎沉值進(jìn)行檢測(cè)。三個(gè)試驗(yàn)路段所鋪設(shè)墊層行車道彎沉值檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 三個(gè)試驗(yàn)路段所鋪設(shè)墊層行車道彎沉值檢測(cè)結(jié)果（單位：0.01mm）

密實(shí)型連續(xù)級(jí)配碎石鋪設(shè)路面墊層可以有效減小行車道彎沉值，由表2可知，試驗(yàn)路段A墊層彎沉值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于試驗(yàn)路段B和試驗(yàn)路段C墊層彎沉值，試驗(yàn)路段A墊層彎沉平均值為41.6，而試驗(yàn)路段C墊層彎沉平均值58.2，其彎沉性能提高了39.9%，這是因?yàn)樵囼?yàn)路段A是連續(xù)級(jí)配碎石擁有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的粗集料組成骨架結(jié)構(gòu)，同時(shí)細(xì)集料經(jīng)過(guò)碾壓施工可以較好填充骨架空隙，墊層整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)和承載能力明顯優(yōu)于試驗(yàn)路段B。

試驗(yàn)路段B墊層彎沉平均值46.8，試驗(yàn)路段A較試驗(yàn)路段B彎沉性能提高了12.9%，說(shuō)明密實(shí)型連續(xù)級(jí)配碎石鋪設(shè)路面墊層可以有效減小行車道彎沉值。因此公路工程運(yùn)用到路面墊層施工技術(shù)中，要注意碎石集料級(jí)配，選擇孔隙率小的連續(xù)級(jí)配碎石鋪設(shè)墊層。

（2）滲水性能檢測(cè)

排水性能是評(píng)價(jià)公路工程施工質(zhì)量的重要指標(biāo)，為了研究級(jí)配類型對(duì)墊層滲水性能的影響，本文分別在試驗(yàn)路段A、試驗(yàn)路段B、試驗(yàn)路段C三個(gè)路段，隨機(jī)選取5個(gè)試驗(yàn)檢測(cè)點(diǎn)，記為檢測(cè)點(diǎn)1、2、3、4、5，使用滲水系數(shù)檢測(cè)方法對(duì)試驗(yàn)路段墊層進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。三個(gè)試驗(yàn)路段墊層滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 三個(gè)試驗(yàn)路段墊層滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果（單位：ml/L）

使用配合比A集料鋪設(shè)墊層可以有效減小離析，提高墊層抗?jié)B性能，由表3可知，試驗(yàn)路段A墊層滲水系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于試驗(yàn)路段B和試驗(yàn)路段C墊層滲水系數(shù)，在相同碾壓施工下，試驗(yàn)路段A墊層滲水系數(shù)均值為89.6，而試驗(yàn)路段C墊層滲水系數(shù)平均值117.6，使用配合比A集料可以大幅度提高墊層抗?jié)B性能，這是因?yàn)榕浜媳菴為間斷級(jí)配，粗集料過(guò)多，拌和料內(nèi)粒徑較大碎石不能緊密接觸，孔隙率較大，導(dǎo)致墊層抗?jié)B性能降低。因此公路工程運(yùn)用到路面墊層施工技術(shù)中，做好排水措施，需要選擇粗細(xì)搭配均勻集料鋪設(shè)墊層。

3 結(jié)論

墊層作為道路承上啟下的結(jié)構(gòu)層，它的施工質(zhì)量是整個(gè)公路使用壽命的根本保障。本文介紹墊層施工技術(shù)所用原材料和施工工藝，依托實(shí)際工程，使用三種不同集料配合比制備拌和料鋪設(shè)試驗(yàn)路段A、試驗(yàn)路段B、試驗(yàn)路段C，通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)試驗(yàn)路段A、B、C彎沉值和滲水系數(shù)，研究不同集料配合比對(duì)路面墊層施工質(zhì)量的影響。研究結(jié)果表明：

（1）密實(shí)型連續(xù)級(jí)配碎石鋪設(shè)路面墊層可以有效減小行車道彎沉值；

（2）試驗(yàn)路段A墊層彎沉值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于試驗(yàn)路段B和試驗(yàn)路段C墊層彎沉值，試驗(yàn)路段A彎沉性能較試驗(yàn)路段C提高了39.9%；

（3）使用配合比A集料鋪設(shè)墊層可以有效減小離析，提高墊層抗?jié)B性能。