
摘""要:泥結碎石路面是一種經濟實用且性能穩定的道路鋪設方式,這一路面類型材料來源廣泛,施工操作簡便,加上相對較低的成本投入,在山區公路建設中備受青睞。盡管我國現行技術規范體系中,針對泥結碎石路面的具體施工方法、質量驗收流程及評價標準尚未形成統一且詳盡的規定,實際上通過采取一系列科學合理的質量管理措施,嚴格篩選并控制原材料的品質,嚴格執行施工流程中的每一步驟及加大施工質量的監測,均能提升泥結碎石路面的耐久性,有效延長使用壽命,減少后期維護的頻率。關鍵詞:泥結碎石路面""公路工程""山區公路""路面結構
中圖分類號:U416.2
Application"Effect"aAnd"Optimization"AnalysisMeasures"oOf"Mud"Bound"Crushed"Stone"Pavement"iIn"Mountainous"Roads
ZHANG"Yunshan
Gansu"Construction"Investment"Transportation"Construction"Co.,"Ltd.,"Lanzhou,"Gansu"Province,"730000"China
Abstract:"Mud"bound"crushed"stone"pavement"is"an"economical,"practical,"and"stable"road"laying"method."This"type"of"pavement"material"has"a"wide"range"of"material"sources,"simple"is"easy"to"construction"operations,"and"has"relatively"low""cost"investment,"making"it"highly"favored"in"mountainous"road"construction."Although"there"are"no"unified"and"detailed"regulations"on"the"specific"construction"methods,"quality"acceptance"processes,"and"evaluation"standards"for"clay"bound"crushed"stone"pavement"in"China's"current"technical"specification"system,"in"fact,"by"adopting"a"series"of"scientific"and"reasonable"quality"management"measures,"strictly"screening"and"controlling"the"quality"of"raw"materials,"strictly"implementing"every"step"in"the"construction"process,"and"increasing"the"monitoring"of"construction"quality,"the"durability"of"clay"bound"crushed"stone"pavement"can"be"improved,"the"service"life"can"be"effectively"extended,"and"the"frequency"of"later"maintenance"can"be"reduced.Key"Wwords:"Mud"gravel"Clay"bound"pavement;"Highway"engineering;"Mountainous"roads;"Application"effect;"Optimization"measures";Pavement"structure
泥結碎石路面是一種獨特的路面構造方式,運用黏土、亞黏土等黏結材料的特性,將這些材料與碎石顆粒緊密結合,形成一種既堅固又穩定的路面結構。這種路面結構的構建原理是通過黏結材料的黏附力和凝聚力,將分散的碎石顆粒緊密地黏合在一起,構成一個整體性強、承載能力高的路面層。泥結碎石路面的施工過程中,要嚴格控制各個環節的質量,使最終的路面性能達到設計要求。文章結合實例闡述泥結碎石路面在山區公路中的施工技術和質量控制。
1""工程案例
某林業保護中心,作為區域內森林資源保護的關鍵機構,肩負維護生態平衡、保障森林安全的重要使命。由于近年來氣候變化,森林防火應急道路的建設尤為迫切。為此,該林業保護中心決定實施一項森林防火應急道路建設項目。計劃在某生態建設管護中心的林場內建設49條林區四級道路,總長171.125"km,包括新建48條道路和改造1條現有道路,路面類型為泥結碎石路面。
2""泥結碎石路面在山區公路中的施工工藝
2.1""施工工序
泥結碎石路面的施工方式多樣,主要包括灌漿法、拌和法、層鋪法3種,在實際操作中,灌漿法和拌和法因高效實用性更為常用[1]。灌漿法首先要對施工場地進行徹底的清理,再進行施工放樣,接著挖設路槽,對路基進行充分的碾壓,在此基礎上均勻攤鋪碎石,并進行初步的預碾壓。另外,通過灌漿工藝,將黏土漿液均勻注入碎石層中,填充碎石間的空隙,增強碎石間的黏結力。待漿液滲透并固化后,進行帶漿碾壓,最后進行最終的碾壓作業。拌和法則在清理場地、施工放樣、挖路槽和路基碾壓等基礎步驟上與灌漿法保持一致。
2.2""施工方法及步驟
灌漿法的施工過程中,預碾碎石是一個重要的環節,通過適度的碾壓使碎石顆粒初步嵌擠達到穩定狀態。進行碎石攤鋪作業時,通常會采用一個經過計算的壓實系數[2]。這個壓實系數的確定是依據碎石的最大粒徑與鋪設厚度之間的比值來進行科學設定,數值范圍大致在120~130之間浮動。具體而言,當碎石的最大粒徑與鋪設厚度的比值接近0.5時,碎石顆粒相對較大且鋪設層相對較薄,此時選擇較高的壓實系數。相反,如果這一比值較大,即碎石顆粒相對較小或鋪設層相對較厚,那么壓實系數則會相應地趨近于120,避免過度壓實導致碎石層結構破壞。(1)初壓階段,可以采用8雙輪碾壓機對碎石層進行3~4遍的碾壓作業,使粗碎石顆粒能穩固地嵌入基層,形成穩定的路面基礎。(2)灌漿環節,若碎石過于干燥,可以適當灑水濕潤碎石表面,有助于泥漿一次性灌透。泥漿澆灌到一定面積后,均勻撒布一層5~15"mm厚的嵌縫料,這一步驟有助于進一步填充碎石縫隙,提高路面的整體穩定性。(3)帶漿碾壓環節,主要利用中型碾壓機的強大壓實能力,使泥漿能夠均勻且充分地滲透到碎石的每一個縫隙之中,增強碎石層之間的黏結力,提高路面的整體穩定性。次日,當路面初步穩定后進行一系列的填補和修整工作,對路面上的凹陷和不平整區域進行填充及對超出設計高度的部分進行削平,保障路面達到規定的平整度和密實度的要求。在路面表面已經干燥但內部泥漿仍處于半濕狀態的理想時機要進行最終的碾壓作業,碾壓通常要進行2~3遍,每次碾壓都要充分的壓實路面。碾壓過程中還會撒鋪一層厚度約為3~5"mm的石屑,均勻地掃開,進一步增加路面的粗糙度和抗滑性能。在接縫處及路段銜接處,要特別注意處理,確保平整密合,避免出現裂縫或凹凸不平的現象。
拌和法施工時,首先進行鋪土步驟,將預先計算好的土量均勻地鋪設在碎石層的表面,通過找平操作使土層分布均勻,無堆積或凹陷現象。其次是拌和環節,采用機械或人工的方式進行操作。在拌和過程中,每進行一次拌和,都會適量地噴灑水分,使黏土能充分濕潤并與碎石均勻混合,可以使用拖拉機配備的雙鏵犁進行翻拌,通常需要翻拌3~4遍,直至粘土形成泥漿并與碎石緊密黏結在一起。再次,使用平地機對路面進行整平,使路面符合設計要求的路拱形狀。從次,采用輕型壓機進行預壓,進一步鞏固路面的穩定性。最后,進入碾壓階段使用6~8"t的碾壓機進行灑水碾壓,使泥漿能充分冒出并填充碎石縫隙,當泥漿冒出至表層,并且縫隙中已形成一層泥漿時停止碾壓,等待路面稍干。
2.3""原材料的質量標準及施工機械配置
路面建設中,原材料的選擇至關重要。在選取碎石材料時,優先選用質地堅硬、耐久的花崗巖或石灰石作為原料,經過軋制加工制成碎石[3]。這些碎石的強度等級不低于3級,具有足夠的強度和耐磨性能。在顆粒形狀上優先選擇多棱角塊體狀,近似立方體的碎石,因為這種形狀能提高路面的整體強度和穩定性,長條、扁平狀或針片狀顆粒的含量被嚴格控制在20%以下。碎石的最大粒徑不超過37.5"mm,避免局部應力集中和破壞。對無法獲取適宜石料的地區,可以考慮使用砂礫石或碎磚等材料作為替代。其中,碎磚的粒徑通常設計為路面厚度的0.8倍(如表1)。選擇石屑料時尤為注重粒徑范圍和整體質量。具體來說挑選的石屑料粒徑主要分布在2~5"mm之間,這一粒徑范圍使石屑料能緊密填充于碎石之間,增強路面的密實度。另外,嚴格控制粗砂中0.5"mm以下顆粒的含量,占比不超過15%,目的是優化石屑料的級配,不同粒徑顆粒的合理搭配,實現最佳的填充效果和力學性能。黏性土:在黏性土的選擇上注重黏性指數,一般控制在12~15之間。黏性土在使用前需要經過粉碎處理,土塊的最大粒徑不超過15"mm,嚴格排除有機質和其他雜物,保證施工質量。(1)水:使用清潔、無毒的水質,嚴格按照施工規范控制硫酸鹽含量、含鹽量、pH值等關鍵指標,保障施工過程的順利進行和路面質量的穩定。(2)施工機械配置。自卸車和翻斗車用于原材料的運輸;灑水車則負責施工過程中的灑水作業,保障材料濕潤;平地機用于路面的平整工作,保持路面平整度和美觀度;挖掘機和推土機則用于土方的開挖和回填作業;此外還要配備碾壓機或其他夯實機具,用于路面的壓實和夯實工作,確保路面的強度和穩定性。
3""施工品質管控要點
進行測量放線作業時,建議將測量控制樁的間距設定為大約每10"m設置一個[4]。完成控制樁的測設作業之后,緊接著要在施工區域的起始端植入925型號的鋼筋樁,鋼筋樁的植入過程要牢固地固定在預定位置,能承受住后續操作中的各種外力作用。緊接將拉力器的一端緊緊固定在已經植入的鋼筋樁上,然后將另一端與鋼絲繩相連接,并施加至少10"N以上的拉力。進行碎石攤鋪之前,確保路床基礎施工已經完成并通過驗收,同時現場的道路運輸需保持暢通。此外,各類測樁需準備齊全、牢固可靠不得妨礙各道工序的正常施工。
3.1""碎石攤鋪作業
將每個流水段合理地劃分為40~50"m的長度區間,這一劃分基于碎石用量的精確計算,確定所需的卸料車數量。碎石的布料方式采用梅花形布局,這種方式能使碎石分布均勻,提高路面的整體質量。
碎石層初步達到穩定狀態后,緊接著進行下一步的壓實作業。采用輕型碾壓機從道路兩側向中心進行慢速穩壓,促進碎石顆粒的緊密排列并初步形成平整的平面。穩壓作業完成后,立即進行灑水作業,進一步促進碎石層的穩定。
3.2""制備泥漿
制備泥漿的過程中,遵循特定的水土比例來進行混合,設定體積比0.8~1.1之間。同時還對黏土的使用量進行嚴格的控制,不超過混合料總重的15%~18%這一范圍。泥漿的拌制是一個復雜而精細的過程,需要嚴格控制水土比例、黏土用量及泥漿的稠度和均勻性等多個因素。
3.3""灌漿
灌漿作業的核心是要使泥漿能均勻且充分地澆灌到碎石間的每一個孔隙之中,直至泥漿的表面與碎石層保持齊平狀態,同時保證碎石的棱角部分能自然地露出于泥漿之上。灌漿完成后的1~2"h內,隨著泥漿的逐漸下沉和孔隙中空氣的排出,要在尚未干燥的碎石層表面上均勻地撒鋪一層石屑嵌縫料,填塞碎石層中可能存在的細小空隙,增強碎石層的密實度[5]。當灌漿作業全面完成,路面表面呈現出干燥的跡象,但內部的泥漿仍然保持半濕狀態時,應立即啟動中型碾壓機,對路基的全斷面進行壓實作業,使碎石縫隙內的泥漿被翻出并與所撒的石屑料緊密結合,最終形成堅固且整體的路面結構。
4""結語
總而言之,泥結碎石材料因經濟實用、施工簡便的特性,被廣泛地應用于山區公路的路面面層構建中,泥結碎石道路的建設不僅在于低廉的建設成本,還在于背后所蘊含地對原材料質量、施工工藝及施工質量控制的嚴格要求。這些措施的實施,不僅能夠有效提升道路的耐久性與承載能力,還能在長遠意義上節省大量的維護成本,實現經濟效益與社會效益的雙重提升。
參考文獻
[1]馬麗霞.公路路面基層施工中水泥穩定碎石技術的分析[J].科技資訊,2024,22(19):162-164.
[2]劉富基,張金鳳.公路路面基層填隙碎石施工技術[J].運輸經理世界,2024(27):13-15.
[3]吳麗凡.同步加纖碎石下封層技術在路面施工中的應用[J].交通世界,2024(23):122-124.
[4]鞏英嬌.未陳化鋼渣-碎石路面基層的體積穩定與路用性能試驗研究[D].邯鄲:河北工程大學,2021.
[5]李強.貴州公路水泥錳渣穩定碎石基層應用研究[D].重慶:重慶交通大學,2021.