陳舉
摘 要:在進行公路工程施工時,路面墊層是重要的結構組成,路面墊層位于基礎層,具有防水、防凍與支撐荷載的作用。若是在進行墊層施工時,管控不夠嚴格,就會導致路面出現翻漿和坑洼,導致公路無法正常使用,提高了行車危險。基于此,分析路面墊層施工的意義,提出了墊層施工技術的應用要點。通過墊層施工有效處理公路變形和坑槽等問題,使公路路面更加平整,減少車輛顛簸和搖晃,提高行車的舒適度和安全性。增加路面墊層還可有效提高公路透水性,使得公路路面水穩性獲得有效提高,這對于公路工程的可持續發展和環境保護具有重要意義。
關鍵詞:公路工程;施工;路面墊層;施工技術
中圖分類號:TU74? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2096-6903(2024)02-0019-03
0 引言
路面墊層是位于路面和路基中間的結構層,主要發揮著承受與傳導路面荷載應力,隔斷和優化路基水文條件,保障工程總體強度與穩固性的作用,是公路路面結構中的關鍵構成部分。路面墊層通常由砂礫、級配碎石等材料構成,為確保墊層的施工質量,必須要根據工程現場具體狀況,對墊層施工技術要點全面掌握并有效落實。
1 公路工程施工中路面墊層施工的意義
在公路使用過程中,由于車輛的頻繁行駛和氣候變化等因素,路面很容易出現坑槽、裂縫等問題,這些問題會給行車帶來很大的不便和安全隱患,而科學進行墊層施工能夠有效地避免這些問題。
墊層材料有碎石和砂礫墊層兩種,不同的墊層材料適用于不同的公路工程。在碎石墊層中,級配碎石墊層通常用于高等級公路,因為其材料排列比較細密,質量較好,能夠滿足高等級公路對路面平整度和穩定性的要求。
非級配碎石墊層材料排列比較粗糙,質量較差,適用于低等級公路對路面平整度和穩定性要求不高的情況。墊層材料的彈性模量和抗剪強度是衡量墊層質量的重要指標。若這兩項參數不能滿足施工要求,就不可選取對應材料進行墊層施工。
2 公路工程施工中路面墊層施工存在的問題
2.1 路面的平整度問題分析
路面平整度是公路工程中非常重要的一個評價指標。若是路面平整度不足,將會影響駕駛者的行車安全和舒適性,甚至會導致嚴重的路面裂縫與坑槽。造成路面平整度不足的原因主要包括不合理的工序、使用量劣質材料和施工標準未能滿足設計要求3個方面。
2.2 橋頭跳車和路基塌陷的問題分析
在施工過程中,回填材料的性能不符合要求,例如強度不夠、穩定性不足等,都會導致橋頭跳車和路基塌陷的問題。如果所使用的施工技術不合理,例如回填材料壓實不夠、過渡段與連接處未落實銜接處理等,也會導致這些問題[1]。
3 公路工程中路面墊層施工要點
3.1 合理完成材料的準備工作
在路面墊層施工中,施工單位應當結合施工段的公路等級來選擇合適的材料。若是選擇不符合標準的材料,會導致施工質量下降,甚至出現安全隱患。
石砟是路面墊層施工中必不可少的材料之一,為了提高石砟的質量,施工企業應精心挑選石砟材料,并做好破碎工作。通過篩選和破碎,可以去除石砟中的雜質和破碎度不足的石塊,提高石砟的強度和穩定性。由于石砟材料本身含有一定的粉塵,如果不進行除塵凈化處理,會影響材料的質量和施工效果。因此,在施工前需要對石砟材料進行除塵處理,確保材料的質量和穩定性。在選擇石砟材料時,還應當分析施工區域的氣候特征,以確保石砟的強度和剛度達到標準。
3.2 施工放樣
在進行道路施工放樣時,需要先確定道路中心線的位置,并按照規定的間距設置鉆孔樁。直線段上每隔20 m設置一個樁,而曲線段上則每隔10 m設置一個樁。除了設置中心線樁,還需要在距離道路邊緣0.5 m處設置側樁,從而輔助施工人員更好地控制道路的邊緣位置,確保道路的寬度和邊界符合設計要求。
在放樣過程中,使用的樁應當為鉆孔樁。相比其他類型的樁,鉆孔樁具有更好的穩定性和承載能力,能夠確保道路的牢固性和耐久性。在墊層頂部設置砂礫石虛擬攤鋪設計標高后,監理人員需實施安全檢查,確保沒有明顯的缺陷或安全隱患,并進行復測以驗證放樣的準確性[2]。
在進行實際施工前,應當選取一個路段作為施工試驗段,其長度不得低于200 m。通過在試驗段上進行施工,可獲得關于各項主要參數的信息,對于后續的施工工藝和資源配置非常重要。通過施工試驗段,還可以發現原計劃與資源配置中的問題,并進行合理的改進,有助于保證施工過程的順利進行,并最大程度地提高施工質量和效率。
3.3 混合料拌合
拌合設備的選擇對混合料拌合的效果至關重要。連續式穩定土攪拌機是一種常用的拌合設備,其特點是能夠連續進行攪拌,從而提高生產效率。在選擇攪拌機時,需要考慮集料的最大粒徑和級配要求,確保設備能夠滿足這些要求。含水率是影響混合料性能的重要因素之一,過高或過低的含水率都會對拌合效果產生不良影響。
在拌合前,需要使用準確的測量方法對材料的含水率進行檢測,并根據實際情況及時進行調整,以保證混合料的質量和穩定性。在拌合前,還需要準確稱量骨料。在稱量骨料時,需要注意控制偏差,確保稱量結果的準確性。定期檢查計量器的準確性,及時進行修正和校準,以保證骨料的稱量準確無誤。施工人員在拌合過程中,需要抽查拌合設備的水流比率和加水時間,并且要定期檢查進水口和拌合用水的儲存狀況,保證水源充足,以保證混合料的含水率準確。由于運輸和環境因素,混合料從拌合設備到施工現場的過程中,可能會有一定的水分損失。因此,在計算混合料的含水率時,需要適當考慮這些損失,并進行相應調整,以保持混合料的合適水分含量,確保施工質量的穩定性和可靠性[3]。
3.4 墊層攤鋪
下承層表面的浮土雜物可能會影響墊層與下承層之間的粘結性能,從而對道路的使用壽命產生負面影響。因此,在施工前,應該使用適當的清理工具,將雜物徹底清除。通過噴水或其他方式來保持路床表面的濕潤,有助于墊層材料更好地鋪設和碾壓。
為了確保鋪設的均勻性和效率,可以在路基表面劃出布料網格,由運料車直接把碎石倒進對應的方格中,再使用推土機或者是裝載機把方格中的級配碎石初步攤鋪滿,避免碎石的浪費和不均勻鋪設。
為了確保墊層表面的平整度和高程符合設計要求,可以使用中線與邊線鋼樁標志的高程來將高程線拉出。接著,使用平地機把碎石刮平。使用卷尺測量以中線和邊線線繩拉出的等高平行線下的凈空高度,將需進行補料或者是刮料的部位標記出來。
如果發現墊層粒料發生離析或局部料窩,應該及時采取措施進行修復。實際操作中,可以使用新料進行填補。在進行補料時,需要注意運料車不可駛入抄平完畢的路段內。必要情況下,可以對補料位置加以刨松處理,以確保補料的質量和效果。
3.5 碾壓定型
每當一段基層鋪設完畢并經過檢查確定標高符合要求后,就需要進行碾壓操作。在進行碾壓操作時,需要根據設計要求和施工規范確定碾壓的次數、速度和路徑。通常情況下,需要進行多次的交叉碾壓,以確保墊層的均勻密實。
在初壓階段,采用輪胎壓路機實行靜壓操作。通過輪胎的重壓作用,把墊層中不平整的部分暴露出來,便于后續的處理工作。這一階段的關鍵是發現并解決墊層表面的凹陷或凸起問題。如果存在凹陷部位,應當采取人工和機械設備相結合的方式加以處理。選擇合適的材料填充凹陷,使其與周圍的路面墊層平齊。針對凸起位置,必須要采用人工鏟平的方式加以處理,以確保整個路面的平整度[4]。
復壓階段采用振壓方式進行碾壓。通過振壓碾壓,可以使墊層內部顆粒間產生更緊密的結合,提高整體的密實度。在復壓環節,通常需要進行兩次碾壓操作,并且控制碾壓速度在1.6 km/h左右,以確保碾壓效果。
終壓階段要根據墊層的具體情況設計合理的碾壓次數。一般而言,應當進行6~8次的碾壓,直到墊層的密實度符合設計要求為止。在終壓操作中,需要注意避免急剎車和掉頭等行為,防止對墊層的平整度與美觀性造成破壞。此外,還應當時刻觀察施工路面的含水量狀況,并及時補充適量的水分。
3.6 路面墊層的接縫技術
在路面墊層接縫技術應用中,應當根據公路等級和設計要求,選擇具有良好強度和耐久性的材料,確保所選材料符合國家標準,并經過必要的質量檢測。
在攤鋪環節,合理的設置接縫可以減少路面應力集中,防止裂縫的產生和擴展。及時調整木方,確保接縫的寬度和厚度符合設計要求,提升接縫的密實性和平整度。為了提高接縫施工效率和質量,需要配備先進的設備,并引入先進的施工技術,以此提高接縫的粘結強度和耐久性。
3.7 優化養護環節
施工人員應當在墊層施工結束后立即進行灑水,并持續進行一段時間,以確保充分浸潤和保濕,保持墊層的濕潤狀態,防止墊層過早干燥和開裂。還應當在路面墊層上覆蓋透水土工布,以此起到隔離和保護的作用,防止墊層與下方土壤的混合,減少水分流失和侵蝕。
施工人員應確保透水土工布的正確鋪設和固定,避免出現松動或損壞的情況,以最大程度地發揮其作用。在遇到極端天氣條件,尤其是高溫天氣時,施工人員應當特別注意防曬措施。此外,要合理安排施工時間,盡量避免在高溫時段進行施工,如果必須在高溫條件下施工,應增加灑水頻率,保持路面濕潤,減少水分流失。
在實際施工作業中,應當進行交通封閉,確保施工區域的安全,并減少施工對交通的影響。施工單位應根據實際情況制定詳細的交通管理方案,設置明顯的交通標志和警示牌,引導車輛和行人繞行施工區域。應配備專門的交通指揮人員,確保施工現場秩序井然,減少事故和交通擁堵的發生。
4 路面墊層施工技術提升的主要措施
4.1 強化施工中的規范落實
相關部門應制定詳細的施工規范和操作規程,明確施工過程中的各項要求和標準。這些規章制度應涵蓋施工前、施工中和施工后的各個環節,并包括材料選用、施工工藝、質量控制等方面的具體要求。施工單位和施工人員應仔細研讀并理解這些準則和規范,確保施工過程中的每一個環節都符合要求。在施工過程中,可以進行必要的檢測和監測,以驗證施工結果是否符合規范要求[5]。
4.2 施工準備期監理
為確保墊層的質量,應選用中、粗砂作為主要原材料,不可使用細砂和粉砂。此外,墊層中的含泥量也需要控制在合理范圍內,砂礫墊層在施工過程中不應出現明顯的粗細料分離問題,最大粒徑不可超過5 cm,以保證墊層的均勻性和穩定性。
在進行碾壓作業時,水分含量的控制是非常重要的。一般而言,最佳含水量應控制在8%~12%,過高或過低的含水量都會對施工效果產生不良影響。
施工單位應對材料實行嚴格檢驗,以確保其質量符合要求,只有經過自檢并合格的材料才能報監理工程師抽檢。施工單位應在開工前最少提前7 d將所需機械設備入場, 確保施工過程中所需的機械設備及時到位,避免因設備不足而延誤施工進度。監理工程師會對設備的數目、型號、性能和完好程度展開詳細檢查,檢查結果將在審批開工報告時體現出來,以便監理工程師和相關部門對施工設備進行管理和監督。
4.3 提高墊層材料的質量
在進行墊層材料的選擇時,必須根據路面工程的要求,確定具體的材料種類,如瀝青、水泥、碎石等,并確保其性能符合設計要求。采購時要選擇正規的供應商,確保材料來源可靠,并要求供應商提供合格證明和檢測報告等相關資料。進行質量抽檢和把關,可以確保采購的材料符合質量要求。墊層結構所用的施工材料應符合強度性能要求,以確保其能夠承受交通荷載和自然環境的影響。
4.4 優化墊層材料性能
在材料選擇方面,應當選擇粒徑不超過5 mm的顆粒材料展開路面墊層施工,以確保材料的穩定性和防水性能。混合料中材料粒度應當控制為不超過0.075 mm,從而增加材料之間的接觸面積,提高防水性和防凍性。在空隙率控制方面,較高的混合料空隙率,有助于增加材料的柔性和透水性,使水分更容易排出,減少凍裂的風險。空隙率過高也會影響路面墊層的穩定性,因此需要在空隙率與路面穩定性之間尋求平衡。
4.5 做好全過程的檢查
在施工前,應制定詳細的施工計劃,包括施工進度、施工人員配備、材料采購等方面。施工計劃應根據項目需求和實際情況進行合理的安排,并考慮到可能出現的風險和問題。在施工過程中,需要加強對施工質量的控制,包括對材料的質量監督、施工工藝的控制、施工現場的管理等方面。建立完善的記錄和檔案,以備后續查閱和分析。在施工完成后,需要進行質量檢查和驗收工作。
5 結束語
墊層因其自身的特殊性,和其他結構之間存在較大的區別。為了有效改善墊層技術在工程項目中的效果,需結合工程具體狀況,使用合理的材料,并選定合適的級配,基于規范化施工、嚴格管控,充分保障公路工程路面墊層的施工質量,提高公路的穩固性與使用壽命,將公路工程在交通運輸中的價值更好地發揮出來。
參考文獻
[1] 莫若明.公路工程中路面基層施工技術[J].北方建筑,2022,7 (1):59-62.
[2] 董凱.公路工程路面墊層施工技術及其控制[J].交通世界, 2019(18):28-29.
[3] 張穎.公路施工中路面墊層施工技術的控制措施研究[J].交通世界,2019(18):64-65.
[4] 王超.公路施工中路面墊層施工技術分析[J].工程建設與設計,2018(6):190-191.
[5] 李永賢.談公路工程施工中路面墊層的施工技術[J].工程建設與設計,2018(1):179-181.