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摘要:垫层在公路结构体系中的作用是蓄水、排水、隔热等,通常设置在路基潮湿或翻浆的地段。在地下水位较高的地段,垫层可用作隔离层。此外,垫层还可以传导和分散基层的应力,保证基层的结构性能。为了充分发挥垫层的作用,必须保证施工质量。本文对公路工程中的路面垫层施工技术进行了研究。
关键词:公路工程施工;路面垫层;施工技术
1 路面垫层的不足
垫层材料本身具有很强的粘结力,因此在实际操作过程中容易受到分布的影响。粒径值较大。在同一空间中,间隙间距更为明显。其缺点如下。
1.1一般情况下,垫层结构本身不能满足压实的需要,效果相对较差。由于其结构相对较差,失稳明显,一旦出现强荷载,整个缓冲区将受到破坏和影响,并会发生明显变形。
1.2 在垫层管理和控制过程中,施工单位将面临较高的平整难度。由于路面垫层主要由骨料组成,因此在高程控制方面会出现明显的管理问题,对后续工作影响较大。
1.3 对于施工单位而言,在检测垫层压实度时,往往存在较大的数据偏差,尤其是在进行基坑开挖时,所选填砂方法会受到垫层结构紧密性的影响,测量效果不明显,误差风险较大,且会阻碍后续的验证工作。
1.4当检测到挠度时,施工单位需要安装和部署垫层防护设备,并通过应用软土路槽完成相关工作。由于受手动座垫自身特性的影响,相关强度检测无法顺利进行,车辆的荷载效应有限,相关检测效果将大大降低。此外,为满足施工需要,施工单位在黏性材料摊铺过程中应注重压实,并通过合理手段调节表观效果。但是,这种方法不能满足缓冲作业的相关标准,容易降低缓冲效果,对相关工作产生不利影响。
2路面垫层施工技术
2.1 工程概况
某公路工程第一合同段按高速联络线标准设计。合同段全长约71.28km。路面结构等级:上层采用ac-10i细粒沥青混凝土,层厚1.5cm;下层为AC-16I中粒沥青混凝土,层厚3.5cm;基层采用水泥稳定碎石,层厚20cm;垫层采用天然砂砾,层厚15~25cm。根据公路工程的实际情况,路面垫层施工技术分析如下。
2.2材料要求
合同段路面垫层主要采用天然砂砾材料。这种垫层的空隙较大,可以防止毛细水的上升,也可以在冻融过程中储水或排水,可以有效地减少或避免路面的冻胀和沉降。
施工材料应符合下列要求:(1)颗粒级配应符合要求,最大粒径不大于53mm;(2) 塑性指数不超过9,液限不超过28%;(3) 混合料应混合均匀,无粗细颗粒离析;(4) 当含水量在最佳范围内时,应尽快碾压,使压实度达到96%;(5) 骨料的压碎值不得超过35%;(6) 振动压路机碾压时,压实层厚度控制在15~25cm;(7) 本合同段路面垫层所用骨料的最大干密度为2.20g/cm3,最佳含水量为5.6%。
2.3施工放样
碾压后先恢复路基表面中心线,然后根据路基宽度放出边线。边桩间距直线段20m,曲线段10m。上述工作完成后,结合试验段施工确定的松铺系数,通过计算确定相应的松铺厚度,为施工过程中垫层标高和宽度的控制提供参考依据,使施工后的垫层质量达到设计及规范要求。
2.4材料消耗量的确定
根据路基宽度、垫层设计厚度和碎石材料的干密度,通过计算确定每段垫层施工所需的骨料量,然后结合施工中使用的运输车辆容量确定每辆运输车辆的卸货间距。
2.5备料与摊铺
2.5.1集料装车过程中,每车装料数量应尽可能相同。
2.5.2由同一料场供料的路段,按照从远到近的方向将集料卸在路基其中一侧与边缘相距1m左右的位置,其间必须严格控制卸料的距离,以免施工中由于集料数量不足或过多导致无法进行。
2.5.3卸料完成后,利用推土机对其进行均匀摊铺,尽量使摊铺表面达到平整。
2.5.4完成集料摊铺施工后,需对其松铺厚度进行现场检查,以确定是否与设计要求相符,若不相符,则要在实际松铺厚度大于设计要求的部位适当减料,而在实际松铺厚度小于设计要求的部位适当补料。
2.6 整形
骨料铺筑完毕,经检查松散铺筑厚度符合设计要求,整个工作面厚度均匀后,应按设计要求的路拱进行整平整形。同时,应使用压路机进行粗压实,以便露出不平整,然后使用平地机和手动进行平整。垫子的成型必须到位,否则将无法进行后续的轧制过程。如果碾压后发现垫层表面不平,影响较大,必须返工,不仅影响工期,而且造成资源和成本的浪费。因此,施工中相关人员必须对垫层的成型给予足够的重视,并按标准程序进行,为后续碾压施工奠定良好的基础。
2.7轧制
基层修整合格后,采用吨位不小于18t的振动压路机碾压。对于无超高的直线段和平曲线段,应从两侧路肩开始碾压至道路中心。对于超高平曲线路段,应从内路肩至外路肩进行碾压。碾压时,压路机后轮应保持轮宽的一半重叠,骨料应连续碾压压实,压实度应符合设计要求。轧制道次一般为6~8道,表面无明显滚轮痕迹。轧制速度方面,第一道、第二道速度不宜过快,一般为1.5~1.7km/h,然后可加速至2.0~2.5km/h。
2.8施工注意事项
2.8.1 施工前应检查骨料质量,确认是否有杂质,粒径、实际含水量和级配是否符合要求。未经检验或检验结果不合格的骨料不得用于施工,否则会影响垫层施工质量。
2.8.2 开工前,应对路基表面浮土及杂物进行清理,并进行检查验收。垫层施工必须在清理完毕并经检查合格后方可进行。一般可先进行试验段施工。试验段施工获得技术参数后,可为后续大面积施工提供指导。
2.8.3 骨料摊铺施工应分层进行。具体松铺厚度根据试验段的施工结果确定和控制,一般每层150~200mm。每层铺筑完成后,应及时找平,为下一层铺筑及松铺厚度的检测和控制奠定基础。
2.8.4 垫层施工时,必须控制好含水量。特别是碾压前,应根据气候条件,结合骨料的干湿程度,通过浇水或晒太阳来调整含水量,使骨料的实际含水量尽可能接近最佳含水量。如果骨料的实际含水量与碾压过程中的最佳含水量相差较大,则很难达到预期的碾压效果,应引起高度重视。
2.8.5每层垫层的碾压遍数需通过试验段施工来确定,一般情况下要碾压4遍以上,该工程共碾压6遍,对于边缘和转角等压路机无法压实的部位,应使用小型机具将其补夯密实,以此保证垫层压实的均匀性。
2.8.6在对路面垫层进行分段施工的过程中,需将接茬部位做成台阶或斜坡,上下两个垫层之间的接茬部位应有0.5~1.0m的错开,同时充分压实。施工中还应做到分层找平,尽快碾压密实。经检查确认下层合格后,才可以对上层进行摊铺与碾压施工。
2.9 雨季施工措施
垫层施工有可能遇到雨季,降雨对垫层施工有很大影响,因此施工中应采取以下雨季施工措施。
2.9.1若路面垫层施工不得不在雨季进行,则要注意碾压密实,在周围开挖排水沟,以免降雨后地表松软,导致机械设备沉陷。
2.9.2根据施工要求设置施工便道,并确保畅通。
2.9.3路堤填筑施工中,要采用有良好透水性的砂砾。填筑施工中应尽快碾压密实,并及时对压实度与沉降量进行检测,若含水量过大且无法通过晾晒达到干燥,则不允许在雨季施工中使用。
2.9.4填筑完成的土层必须在当天进行碾压,使其达到密实,以免表面积水不断渗透将路基泡软。
结束语
路面垫层是公路结构体系中不可缺少的组成部分之一。为了充分发挥这一层的作用,操作人员不仅要掌握相关的施工工艺和实施要点,还要控制垫层的施工质量,确保平整度和压实度符合标准。
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