曹野

摘要：結(jié)合具體工程實(shí)例，分析級配碎石墊層材料方案，并主要從下承層處理、級配碎石裝運(yùn)與鋪裝路面碾壓、縱橫接縫處理、路面養(yǎng)護(hù)處理等方面，研究級配碎石墊層施工技術(shù)。將其應(yīng)用在在高速公路路面施工，總結(jié)級配碎石墊層施工過程的控制要點(diǎn)，以提升高速公路施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：級配碎石墊層；技術(shù)要點(diǎn)；高速公路；路面施工

0? ?引言

公路表層結(jié)構(gòu)的路基墊層為高速公路整體結(jié)構(gòu)的重要組成，其主要處于路基同基層所夾的中間層，墊層結(jié)構(gòu)兼具了抗凍、防水、承載等作用，所以其施工質(zhì)量直接關(guān)系到高速公路路基及路面動載荷支撐效果和運(yùn)行年限，是公路使用狀況的重要影響因素[1]。

為確保高速公路安全通行，減少公路運(yùn)行風(fēng)險，應(yīng)采用科學(xué)的墊層技術(shù)保障高速路路面施工質(zhì)量。本文對級配碎石墊層施工技術(shù)展開研究，在分析技術(shù)實(shí)施工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際論述施工過程中的技術(shù)應(yīng)用，并提出施工控制要點(diǎn)，以達(dá)到提升高速公路路面實(shí)施效果的目的。

1? ?工程概述

某高速公路建設(shè)項(xiàng)目公路標(biāo)段總長約39.73km，工程建設(shè)規(guī)模為全程雙向四車道。項(xiàng)目路面層厚約0.24m，基層層厚約0.51m；路基最大寬為25.8m，工程路基特征主要體現(xiàn)在填方工程量大，挖方工程量小，借方體積約占237.5萬m3。根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案，選擇級配碎石墊層施工技術(shù)，以提升高速路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2? ?級配碎石墊層材料方案

此高速路建設(shè)工程的級配碎石墊層設(shè)計(jì)實(shí)施層厚為17cm。級配碎石墊層選材方面，主要選取硬度為剛硬型碎石級配石料，石料粒徑應(yīng)控制3.25cm以下，并應(yīng)保證級配等級和清潔程度滿足工程所需。石料的壓碎程度應(yīng)控制低于23%，碎石墊層級配篩孔粒徑質(zhì)量比應(yīng)嚴(yán)格按照級配規(guī)范確定。

3? ?級配碎石墊層施工技術(shù)應(yīng)用

3.1? ?高速公路下承層處理

依據(jù)高速公路項(xiàng)目相應(yīng)路基驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和頻次要求，針對工程實(shí)施完成的公路路基進(jìn)行基寬、厚度、坡度、平整度等參數(shù)的工程驗(yàn)收檢驗(yàn)。下承層工程實(shí)施中，主要采用20t壓路機(jī)，配合輔助壓實(shí)設(shè)備實(shí)施壓實(shí)度檢驗(yàn)，壓實(shí)度檢測次數(shù)通常不低于3次。

實(shí)施壓實(shí)度檢驗(yàn)時，一旦發(fā)現(xiàn)土層呈現(xiàn)松散干燥情況，應(yīng)做適量灑水處理以達(dá)到土層含水量要求。如土層含水量過大出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，應(yīng)實(shí)施挖掘翻曬或土層換填處理，如有必要可適當(dāng)摻入土石粒料及石灰外加劑等，以滿足下承層的土質(zhì)要求。

3.2? ?墊層級配碎石裝運(yùn)

依據(jù)高速路項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)確定的級配比例實(shí)施拌和，參考外界環(huán)境及裝運(yùn)距離，確保碎石拌和料含水率低于1%。選擇壓實(shí)作業(yè)實(shí)施前進(jìn)行檢驗(yàn)含水量，以確保級配碎石拌料在合理含水率狀態(tài)下壓實(shí)定型[2]。

拌料應(yīng)選擇自卸車實(shí)施裝運(yùn)，裝運(yùn)前應(yīng)保證內(nèi)部清潔，裝車進(jìn)料順序應(yīng)以“先前后兩端、再中間、再兩端”的次序完成。裝車進(jìn)料時應(yīng)適當(dāng)增加車輛移動頻次。自卸車裝運(yùn)時應(yīng)做表面篷布織物加蓋處理，以防止拌料灑落及水分散失[3]。到達(dá)公路作業(yè)地點(diǎn)，應(yīng)及時移裝至攤鋪機(jī)械實(shí)施攤鋪。

3.3? ?墊層的鋪裝及平整

3.3.1? ?設(shè)備配置

依據(jù)攤鋪機(jī)械的攤鋪速度，確定自卸車的裝載運(yùn)輸速度。墊層攤鋪過程中，應(yīng)保證不少于2輛的自卸車?？吭跀備仚C(jī)械附近待命。由專人負(fù)責(zé)自卸車的協(xié)調(diào)工作，以保證墊層鋪裝的勻稱程度和連續(xù)效果。攤鋪機(jī)械采用單幅兩臺梯形鋪裝方式作業(yè)，如出現(xiàn)攤鋪機(jī)械卡頓停工，應(yīng)控制自卸車數(shù)量不可過多閑置，避免發(fā)生機(jī)停等料的現(xiàn)象。

3.3.2? ?自卸車卸料要求

碎石拌料運(yùn)至作業(yè)位置后，自卸車應(yīng)按雙排排放，車輛間距應(yīng)保持在10m范圍，并應(yīng)停靠在攤鋪機(jī)械前距離0.3m位置[4]。拌料卸裝過程中應(yīng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，避免同攤鋪設(shè)備形成觸碰。

墊層攤鋪時，應(yīng)遵從邊卸料邊攤鋪的原則，自卸車輛完成卸料后應(yīng)馬上駛離作業(yè)地點(diǎn)，以方便后續(xù)自卸車與攤鋪設(shè)備配合施工。駛?cè)脘佈b區(qū)域時應(yīng)放緩速度，避免急速啟停動作，并安排專人實(shí)施自卸車的協(xié)調(diào)，以確保墊層碎石鋪裝的勻稱度和連續(xù)效果。

3.3.3? ?碎石墊層鋪設(shè)

項(xiàng)目級配碎石墊層設(shè)計(jì)層厚17cm。正式鋪設(shè)碎石墊層前，鋪設(shè)區(qū)中線及兩端應(yīng)在各間距10m安裝一導(dǎo)向柱，同時標(biāo)定3條線位的基準(zhǔn)線。完成層厚調(diào)節(jié)線支架安裝后，依據(jù)設(shè)計(jì)墊層厚度調(diào)節(jié)線高度，并掛設(shè)調(diào)節(jié)線至規(guī)定點(diǎn)位。

科學(xué)調(diào)控設(shè)定標(biāo)高，攤鋪機(jī)標(biāo)尺應(yīng)參照中間攤鋪機(jī)外沿標(biāo)高完成設(shè)定，邊緣攤鋪區(qū)標(biāo)高使用鋼索標(biāo)度實(shí)施調(diào)節(jié)標(biāo)定。鋪設(shè)初期，通過水平標(biāo)尺對中部攤鋪區(qū)域橫向坡進(jìn)行校驗(yàn)，確保其滿足規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。級配碎石墊層標(biāo)高檢測如圖1所示。

不同攤鋪機(jī)械間前后交錯間距保持在5～10m距離，按1.2m/min的攤鋪速度行進(jìn)，階梯狀同步作業(yè)[5]。攤鋪交錯寬度控制在30cm，拌料應(yīng)保持在攤鋪機(jī)械攪拌倉內(nèi)2/3容積，以達(dá)到最優(yōu)的拌料攤鋪效果，并有效防止拌料離析情況。設(shè)計(jì)含水率同攤鋪拌料的實(shí)際含水率偏差值，應(yīng)在1%～1.5%區(qū)間，并隨時參考外部環(huán)境因素進(jìn)行調(diào)整。

攤鋪機(jī)后方應(yīng)安排專人進(jìn)行粗細(xì)集料處置，以避免拌和集料產(chǎn)生離析，特別應(yīng)重點(diǎn)控制粗集料匯聚區(qū)域及窩集區(qū)域等，同時利用新的集料完成替換并實(shí)現(xiàn)均勻拌和。鋪設(shè)級配碎石墊層時，應(yīng)秉承“就高不就低，就刮不就補(bǔ)”的原則進(jìn)行作業(yè)，禁止使用薄墊層貼補(bǔ)工藝實(shí)施墊層處理。

3.4? ?路面碾壓施工

依據(jù)工程實(shí)際建立級配碎石碾壓作業(yè)方案，內(nèi)容包括確定碾壓機(jī)械型號及數(shù)量搭配、碾壓遍數(shù)、碾壓順序、碾壓頻次等。

3.4.1? ?碾壓順序

要科學(xué)規(guī)劃碾壓作業(yè)順序。將高速路高程較低點(diǎn)設(shè)定為碾壓起點(diǎn)，利用振動壓路機(jī)公路走向由低點(diǎn)向高點(diǎn)碾壓。作業(yè)時應(yīng)按先靜壓后振壓的順序。碾壓交錯寬度應(yīng)為車輪寬的約1/3，避免由于碾壓距離過大而出現(xiàn)壓實(shí)效果差或漏壓情況。單次作業(yè)后應(yīng)及時完成壓實(shí)度校驗(yàn)，正常情況下應(yīng)實(shí)施2輪以上的強(qiáng)化振壓操作。

3.4.2? ?碾壓工序

整體壓實(shí)工序可分別按初壓、復(fù)壓、終壓的步驟完成[6]。參考碎石拌料攤鋪傳送距離、拌和產(chǎn)量、路面平整效果等因素，單次碾壓距離應(yīng)低于30m，并參照相關(guān)影響因素進(jìn)行距離減少。嚴(yán)格控制由集料拌和至攤鋪壓裝定型的總時長低于3h，作業(yè)區(qū)并標(biāo)有明顯的界定標(biāo)記。

墊層初壓主要采用單臺振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，前向采用靜壓方式，逆向采用弱振方式。墊層復(fù)壓主要通過雙臺振動壓路機(jī)同時強(qiáng)振的方式碾壓。實(shí)時校驗(yàn)墊層壓實(shí)度效果，直至碾壓達(dá)到高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的96%程度，對壓實(shí)頻次和總遍數(shù)做標(biāo)記。墊層的終壓通過單臺壓路機(jī)實(shí)施碾壓，確保表面最終達(dá)到無痕跡的效果。碾壓作業(yè)過程中應(yīng)控制路面含水率達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4.3? ?碾壓要點(diǎn)

鄰近碾壓機(jī)應(yīng)保持半輪寬度的錯位，呈階梯狀實(shí)施碾壓，禁止在同一截面實(shí)施碾壓。初期碾壓行進(jìn)速度應(yīng)控制在1.5km/h左右，密實(shí)度提升后，可按2km/h的速度行進(jìn)，行進(jìn)中后輪碾壓痕跡應(yīng)與前輪吻合[7]。

為確保邊緣壓實(shí)度，應(yīng)適當(dāng)增加碾壓次數(shù)。作業(yè)區(qū)域碾壓次數(shù)應(yīng)標(biāo)記，防止出現(xiàn)漏操作或過量碾壓，避免出現(xiàn)開裂、起皮、凹凸等現(xiàn)象，保證路表同橫坡拱具有統(tǒng)一的平順度及壓實(shí)效果。

碾壓機(jī)械行進(jìn)或倒車過程中，盡量避免出現(xiàn)調(diào)頭、急剎及急轉(zhuǎn)的操作，保證擋位切換的平順，禁止對墊層實(shí)施拽拉。碾壓機(jī)械停止時，應(yīng)保證在已壓實(shí)碎石路面的3m以上位置錯位?？?。

在作業(yè)剖面范圍內(nèi)實(shí)施穩(wěn)壓處理，完成初次穩(wěn)壓后，應(yīng)將機(jī)械按原有路線駛離區(qū)域。擋位切換操作應(yīng)在壓實(shí)后的區(qū)域完成。墊層表面出現(xiàn)凸凹時，應(yīng)立即整平處理，保證墊層表面無顯著的胎痕，保證壓實(shí)度和平整度施工效果，隨后以人工方式進(jìn)行墊層邊緣的外觀處理。

3.5? ?縱橫接縫的處置

墊層接縫應(yīng)盡量按橫向接縫處理，在后續(xù)路面作業(yè)前，應(yīng)及時清理不符合緊實(shí)要求的接縫，同時將標(biāo)高、壓實(shí)度符合標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域挖出與道路豎直方向的橫向剖面，進(jìn)行混合料的攤鋪。

為有效避免出現(xiàn)縱縫，應(yīng)采用雙攤鋪機(jī)梯度作業(yè)方式，豎直銜接縱向縫隙。在上輪接縫操作時，應(yīng)在中部安防方木形成結(jié)構(gòu)支護(hù)，以確保路面邊緣壓實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)施下輪接縫處理時，應(yīng)提前拆卸木方，并針對未達(dá)到路拱和壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域?qū)嵤﹪娝ｐB(yǎng)，待完成下一輪拌料鋪裝后進(jìn)行后續(xù)的壓實(shí)和平整。

3.6? ?高速路面養(yǎng)護(hù)

保養(yǎng)過程中，應(yīng)在墊層表面加蓋工布，并做水濕梳理，上方應(yīng)加蓋養(yǎng)生膜。通過灑水設(shè)備實(shí)施保養(yǎng)處理過程中，應(yīng)選取噴霧效果好的噴頭，禁止選擇高壓噴嘴噴水，以防止高壓損壞墊層表面。保養(yǎng)時應(yīng)依據(jù)外部環(huán)境確定噴灑保養(yǎng)頻次，嚴(yán)格控制墊層表面的水分含量。

4? ?級配碎石墊層施工控制要點(diǎn)

鋪設(shè)拌料前，應(yīng)實(shí)施加濕預(yù)處理措施，以有效提高拌料過程的易能程度。墊層施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制墊層含水量，應(yīng)建立完備的校驗(yàn)制度，嚴(yán)控鋪裝料的含水量檢測頻次。含水量未達(dá)標(biāo)應(yīng)及時處理，防止影響后續(xù)施工作業(yè)。

壓路機(jī)的振幅頻率和振動幅度較大，易引起粗集料碎石墊層凸起。其形成原因是受振動強(qiáng)壓的外力作用，級配碎石集料內(nèi)部密度形成差異化。為防止此類異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，應(yīng)參照振動壓路機(jī)的性能及墊層材料特征，合理確定振幅和振頻，并通過膠輪壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)墊層的收壓施工，以提高高速路面壓實(shí)效果。

完成級配碎石墊層壓實(shí)作業(yè)后，應(yīng)及時對作業(yè)場地實(shí)施封閉圍擋，以防止施工機(jī)械、車輛、人為等外力作用，并應(yīng)有專人實(shí)施墊層質(zhì)量的監(jiān)控和保養(yǎng)處理，以保證級配碎石墊層的施工標(biāo)準(zhǔn)。

完成墊層表面晾曬處理后，應(yīng)對公路表面做噴油操作，并對作業(yè)場地實(shí)施二次封閉。待噴油層滲入路基內(nèi)部，方可對施工路段接觸封閉。在選取透層油材料時，其配比中瀝青比例應(yīng)適中。瀝青含量過大會引起公路墊層起皮、龜裂，瀝青含量過小則會影響公路墊層的透油質(zhì)量。

5? ?結(jié)束語

公路表層結(jié)構(gòu)的路基墊層為高速公路整體結(jié)構(gòu)的重要組成，主要處于路基同基層所夾的中間層，墊層結(jié)構(gòu)兼具抗凍、防水、承載等作用，其施工質(zhì)量直接影響公路路基及路面的動載荷支撐能力和使用年限。本文圍繞級配碎石墊層施工技術(shù)在高速公路路面施工應(yīng)用展開研究，分析技術(shù)實(shí)施工藝，建立級配碎石墊層材料方案，根據(jù)工程實(shí)際探討級配碎石墊層技術(shù)應(yīng)用，探究施工控制要點(diǎn)，以為相關(guān)高速公路墊層施工質(zhì)量提高提供借鑒。

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