賀強、饒振華
(江西省嘉和工程咨詢監(jiān)理有限公司,江西南昌 330013)
高速公路工程中,路面結(jié)構(gòu)是非常重要的組成部分,做好路面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的優(yōu)化對項目開展有重要作用。然而,在以往的路面結(jié)構(gòu)層施工中,墊層的設(shè)計與施工常常存在不合理的情況,容易導致路面斷裂和下沉等問題的發(fā)生。因此,需要對路面結(jié)構(gòu)墊層技術(shù)進行深入探討,掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)點,為公路路面項目的開展提供技術(shù)指導。
路面墊層是公路結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分,從一定程度上來說,可以直接決定最終的工程施工質(zhì)量、工程的實際實用性以及安全、穩(wěn)定性。根據(jù)墊層施工材料的差異,可以將墊層分為碎石墊層和砂礫墊層兩種類型。
碎石墊層:碎石墊層通常由不同粒徑的石子組成,在公路基底上鋪設(shè),以提供穩(wěn)定的支撐和排水功能。這種墊層在公路工程中有重要作用,能夠分散荷載、抵抗變形,從而保障上部路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。碎石墊層的粒徑組成和厚度應根據(jù)公路類型、交通量和地質(zhì)條件等因素確定,確保其滿足承載能力和排水要求。
砂礫墊層:砂礫墊層由砂子和礫石組成,廣泛應用于公路建設(shè)中。砂礫墊層旨在提供較好的支撐、排水和分散荷載的功能。細砂和粗礫的混合能使砂礫墊層適應不同的路面形狀,提供穩(wěn)定的基礎(chǔ),防止地基下沉和變形。與碎石墊層類似,砂礫墊層的設(shè)計取決于公路的特性,以確保能夠滿足預期的工程要求和公路性能[1]。
在高速公路路面結(jié)構(gòu)墊層施工中,首要要求是保證墊層的穩(wěn)定性、耐久性和承載能力。墊層的設(shè)計級配應根據(jù)地質(zhì)條件、交通負荷和環(huán)境要求進行,確保適應不同路段的承載需求。施工過程中,應確保墊層的均勻性,避免出現(xiàn)密實度不均、松散等問題。材料的選用也至關(guān)重要,應選擇質(zhì)量穩(wěn)定、符合規(guī)范要求的石子、砂子等原料,以保證墊層的質(zhì)量和性能。
施工過程中需嚴格控制材料的水分含量,以確保達到最佳的密實效果。同時,應采用適當?shù)氖┕ぴO(shè)備,如壓路機、碾壓設(shè)備等,還應特別注意均勻鋪設(shè)和壓實,避免出現(xiàn)不均勻厚度、空鼓等問題。此外,施工過程中應進行嚴密的質(zhì)量檢查和監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)并糾正問題。墊層施工完成后,需要進行充分的養(yǎng)護,確保其在使用過程中不會出現(xiàn)開裂、沉陷等情況。
3.1.1 參考標準
高速公路工程中,整體設(shè)計依據(jù)雙圓垂直均勻分布原理展開,并以多層彈性連續(xù)體系為設(shè)計標準參考。在設(shè)計時,應以地層抗應力等各項成熟的技術(shù)為支撐,結(jié)合相應的數(shù)據(jù)和實際計算內(nèi)容,合理控制不同類型結(jié)構(gòu)層的厚度[2-3]。
3.1.2 土基要求
在高速公路工程中,充分了解地質(zhì)條件并據(jù)此進行設(shè)計,是保證設(shè)計和施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。其中,對路面結(jié)構(gòu)頂面的回彈模量進行詳細的分析和合理的處理,是確保公路質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵。
回彈模量是衡量材料彈性和變形特性的重要指標,直接影響路面的承載能力和穩(wěn)定性。在干燥環(huán)境下,路面材料容易受到溫度變化和干燥因素的影響,因此回彈模量的要求應相應提高,一般要求超過50MPa,以確保路面在干燥條件下仍保持良好的強度和穩(wěn)定性,防止裂縫、變形等問題的發(fā)生,從而保障公路的正常使用壽命和運行性能。濕潤環(huán)境可能引發(fā)路面材料的軟化、膨脹等問題,因此在濕潤環(huán)境下回彈模量的要求需要相應降低[4]。
在高速公路路面結(jié)構(gòu)墊層施工中,選擇合適的墊層施工材料是確保公路質(zhì)量和性能的重要因素。
第一,需要根據(jù)地質(zhì)條件、交通負荷和環(huán)境特點綜合考慮。對于碎石墊層,應選用質(zhì)量穩(wěn)定、堅硬耐磨的石子,能夠提供穩(wěn)定支撐并分散荷載。而對于砂礫墊層,需要選擇細砂和粗礫,使其混合得當,在提高承載能力的同時具備較好的排水性。
第二,施工材料的可獲得性和成本也是重要考慮因素。應選擇當?shù)厝菀撰@得且成本合理的材料,以降低施工成本。
第三,需關(guān)注施工材料的穩(wěn)定性和耐久性,確保墊層在長期使用中不會出現(xiàn)松散、變形等問題。
第四,需考慮環(huán)保因素,選擇對環(huán)境和人體健康無害的材料。
第五,選擇墊層施工材料時,應充分考慮材料的物理和力學性質(zhì),確保其滿足規(guī)范和設(shè)計要求。
第五,對材料的品質(zhì)進行嚴格把控,進行必要的質(zhì)量檢測和試驗,以確保選用的材料質(zhì)量達標、性能穩(wěn)定。
3.3.1 場地排水設(shè)計
進行場地硬化施工處理時,需要嚴格按照既定的施工流程進行,以確保中心區(qū)域的強度超過四周區(qū)域的強度。一般選用混凝土土層,設(shè)置排水坡度超過1.5%,并合理布置四周的排水設(shè)施。在設(shè)置排水設(shè)施時,需要在道路底部使用砂漿,并進行科學的補面操作。如果在雨季進行施工,不僅要關(guān)注日常排水情況,還需要確保原材料具有良好的防水性能。
3.3.2 分隔料倉
在料場管理中,應根據(jù)不同材料的性質(zhì)進行倉儲分隔工作。根據(jù)粒徑大小和種類對材料進行分類存放,禁止交叉堆放,以免外部因素對材料質(zhì)量產(chǎn)生影響。可砌筑2m 高的分料墻,并使用水泥砂漿進行基礎(chǔ)的抹面處理。為了有效排水,通常在料倉內(nèi)部設(shè)置4%的坡度。對于倉庫內(nèi)部的細集料,可以選擇性能較好的防水布進行覆蓋處理。此外,在材料運輸車到達料場之前,應及時清理輪胎和車身,以防止將泥土帶入施工現(xiàn)場,避免場地污染[5]。
完成路基施工后,需要對路基的壓實度、平整度以及其他參數(shù)進行全面檢驗,以確保其符合相關(guān)標準要求。在水泥穩(wěn)定砂施工過程中,需要注意對路面墊層下承層的處理。具體操作流程如下:
首先,按照就近原則科學設(shè)置路面墊層施工控制樁。同時,施工人員應根據(jù)路肩土體的實際情況準備砂礫。
其次,根據(jù)天然砂礫的使用范圍和數(shù)量,在路肩板上采用梯形鋪設(shè)的方式進行鋪設(shè),并借助專業(yè)的驗收工具進行嚴格檢查和驗收。
再次,在既定位置選擇石灰粉對砂礫進行標注處理。
最后,在下承層砂礫鋪設(shè)環(huán)節(jié),采用先進的推土機進行均勻鋪設(shè),以提升整體鋪設(shè)厚度的一致性。完成鋪設(shè)后,根據(jù)水分缺失情況及時補充內(nèi)部水分。
在公路工程墊層施工中,通常需要采用專業(yè)的灰土攪拌機,并邀請專業(yè)人員進行質(zhì)量檢測。如果水泥拌和質(zhì)量未達到設(shè)計規(guī)范標準,需要重新處理。在水泥撒布環(huán)節(jié),使用推土機進行系統(tǒng)的整平處理,然后結(jié)合其他規(guī)范要求進行細節(jié)調(diào)整,確保達到水泥撒布技術(shù)標準。
公路路面墊層的整平處理是施工過程中的關(guān)鍵步驟。為了確保整體效果,應采用人工和機械相結(jié)合的方式進行施工操作。例如,對于推土機無法調(diào)整的局部角落,需要通過人工操作完成對細節(jié)部位的修整。
水泥砂漿攪拌結(jié)束后,首先要進行取樣試驗,以檢查其質(zhì)量是否符合設(shè)計標準。如果符合施工規(guī)范,可以借助推土機進行粗平處理,以避免路面出現(xiàn)嚴重的凹凸或波浪現(xiàn)象,確保整體平整度。在穩(wěn)壓作業(yè)中,通常采用振動壓路機。施工過程中,由外向內(nèi)推進,并通過人工處理的方式修理壓路機和推土機無法操作的死角,以確保公路路面墊層的施工質(zhì)量。
在攤鋪施工中,為了保證整體平整度,應根據(jù)攤鋪厚度和設(shè)計標高選擇合適的攤鋪機??蛇m當增加攤鋪高程,并使用基準鋼絲法進行科學的找平處理,沿邊緣方向設(shè)置適當間距的支撐桿。在基準鋼絲標高設(shè)計中,要考慮細節(jié)、合理設(shè)計參數(shù)。通常情況下,基準鋼絲的長度約為300m,最理想的狀態(tài)是控制在250~300m 之間。鋼絲的緊張力通常設(shè)置在150~200kN 之間[6]。
公路路面墊層施工的最后工序是碾壓,此環(huán)節(jié)非常重要。進行公路路面墊層碾壓時,通常選擇振動式壓路機。具體的碾壓流程如下:
完成整平作業(yè),然后從兩邊向中間推進進行碾壓。壓路機的搭接間距一般要超過20cm,以避免出現(xiàn)較大的碾壓縫隙。碾壓9±1 次后,需要及時檢測壓實度情況。如果達到設(shè)計標準,可以進行錯輪碾壓處理,根據(jù)實際情況確定輪跡重疊寬度,碾壓次數(shù)控制在4±1 次。之后對公路路面墊層的平整度和整潔性進行檢測,如果達到設(shè)計要求,可以暫停碾壓操作。另外,需要注意,為了提高碾壓質(zhì)量,必須保證碾壓施工的連續(xù)性,同時要合理控制壓路機的碾壓速度,以確保最佳的碾壓效果。
根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》(JTJ 071—98)附錄B 的規(guī)定進行檢驗壓實度,設(shè)置四個檢測點,間距為0.2km,96%的點達到規(guī)定值視為合格。根據(jù)公路級別的劃分,一級公路的平整度規(guī)定值為12mm,其他公路為15mm。此外,需要按照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》(JTJ 071—98)附錄H 的要求進行厚度檢測。
在公路施工中,路面墊層施工技術(shù)的改進能夠顯著改善整體施工質(zhì)量,這需要從以下方面入手:
第一,確保路面墊層具有良好的彈性和穩(wěn)定性是至關(guān)重要的,因此設(shè)計人員需要了解施工現(xiàn)狀和具體要求,制訂完善的施工標準,并與管理人員進行有效溝通。在碎石和砂礫墊層的應用中,最大粒徑和結(jié)構(gòu)層厚度應保持協(xié)調(diào),以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外,應結(jié)合施工規(guī)范標準,提升路面清潔度,注意控制路面彈性變化,以減小壓力,同時提升路面的平整度和水穩(wěn)性。
第二,施工工作的細化也是關(guān)鍵。管理人員應當明確每項施工任務的具體內(nèi)容,同時需記錄和分析各項數(shù)據(jù),合理分配任務,并實施獎懲制度。發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量問題時,應當對相關(guān)技術(shù)人員進行處罰,以此作為警示。
在公路路面墊層施工中,完善施工流程是提高工程效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。
第一,應在施工過程中綜合運用人工和機械,保證整體施工質(zhì)量。為了滿足這一要求,需要聘請專業(yè)的工程師和技術(shù)人員,就相關(guān)問題進行系統(tǒng)討論,提供解決方案。例如,充分考慮路面平整度問題,綜合分析工程運行狀況,總結(jié)施工需求,并有效完善施工技術(shù)流程,以確保工程開展順利運行。
第二,路面墊層施工流程涉及路面排水設(shè)施、防水、防凍等各項內(nèi)容。在完善施工技術(shù)流程時,應以國內(nèi)成功案例為參考,尤其是那些有共性特征的案例,為工程的穩(wěn)定運行提供堅實的基礎(chǔ)。
和傳統(tǒng)公路施工技術(shù)相比較,公路路面墊層施工技術(shù)存在較大的差異。為了保證路面墊層施工技術(shù)的整體水平,需要施工人員對公路的基本情況展開細致的分析,按照技術(shù)要求和規(guī)范標準做好施工技術(shù)方案的改善工作,確保墊層施工質(zhì)量,為公路事業(yè)的全面發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。