摘要:公路路面應(yīng)該由面層、基層、底基層、墊層組成,其施工工藝也應(yīng)包含著這四個方面的施工工藝,而文章旨在單從公路路面基層出發(fā),詳細而具體的闡述公路路面基層施工工藝。
關(guān)鍵詞:公路路面;基層;施工工藝
中圖分類號:U416.2文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2012)05-0148-03
基層是主要起承重和擴散荷載應(yīng)力作用的結(jié)構(gòu)層,其可用不同的材料做成一層或兩層。底基層是輔助基層起承重和擴散應(yīng)力作用的結(jié)構(gòu)層,宜比基層寬15 cm,也可以用不同的材料做成一層或兩層。高速公路、一級公路應(yīng)該采用水泥或石灰、粉煤灰穩(wěn)定粒料類半剛性基層,以增加基層的強度穩(wěn)定性,減少低溫收縮裂縫。條件允許時,底基層宜采用水泥或石灰、粉煤灰穩(wěn)定各種集料或土類作半剛性底基層。若當?shù)厥县S富,也可采用級配碎石或填隙碎石或天然砂粒等材料作底基層。
當采用半剛性基層有困難時,可選用級配型粒料基層、嵌鎖型粒料基層、瀝青碎石混合料或瀝青貫入碎石作柔性基層。
文章從級配碎、礫石基層施工,填隙碎石基層施工,水泥穩(wěn)定土基層施工,石灰穩(wěn)定土基層施工,石灰工業(yè)廢渣基層施工這五個方面分析公路路面基層施工工藝。
1級配碎、礫石基層施工
級配碎、礫石基層是由各種粗集料按最佳級配原理(其顆粒組成符合密實級配要求)進行級配。級配碎石、礫石基層強度由摩阻力和黏結(jié)力構(gòu)成,具有一定的水穩(wěn)性和力學(xué)強度。
級配碎、礫石施工應(yīng)做到:集料級配滿足要求,配料要準確,細料的塑性指數(shù)要符合規(guī)定,掌握好松鋪厚度,路拱橫坡符合規(guī)定,拌和均勻,避免粗細顆粒離析。級配碎、礫石施工有路拌法和集中拌和法兩種施工方法。
1.1路拌法施工
路拌法施工如圖1所示。
準備下承層:土基或墊層等下承層的表面應(yīng)平整、堅實,具有一定的路拱,沒有松散材料和軟弱地方,其平整度和壓實度應(yīng)滿足規(guī)范要求。對于底基層,壓實度檢查和彎沉測定必須符合要求。檢查各斷面的標高是否滿足要求。槽式斷面路段,兩側(cè)路肩每隔5~10 m應(yīng)交錯開挖泄水溝。
計算材料用量:根據(jù)各路段基層或底基層的寬度、厚度及規(guī)定的干密度,計算所需要的未篩分碎石和石屑(礫石)的數(shù)量或不同粒級碎石和石屑(礫石)的數(shù)量,并推算每車材料的堆放距離。
運輸和攤鋪集料:同一料場的路段,運輸應(yīng)由遠到近按計算的間距堆放,堆放的時間不宜過長,一般僅提前數(shù)天。料堆間每隔一定距離應(yīng)留缺口用以排水。應(yīng)事先通過試驗確定集料的松鋪系數(shù)并確定松鋪厚度。人工攤鋪混合料時,其松鋪系數(shù)為1.40~1.50;平地機攤鋪混合料時,其松鋪系數(shù)為1.25~1.35。
拌和及整形:對于二級及二級以上公路,應(yīng)采用專用穩(wěn)定土拌和機拌和級配碎石。對于二級以下的公路,在無穩(wěn)定土拌和機的情況下,可采用平地機。拌和時,穩(wěn)定土拌和機應(yīng)拌2遍以上,且深度應(yīng)到級配碎石底層,最后一遍拌和前,可先用拌和機貼底面翻拌一遍。用平地機進行拌和時,宜翻拌5~6遍,使石屑均勻分布于碎石料中,作業(yè)長度,每段宜為300~500 m。拌和結(jié)束時,混合料的含水量應(yīng)均勻,并較最佳含水量大1%左右,且不應(yīng)出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
碾壓:整形后,應(yīng)立即用12 t以上三輪壓路機、振動壓路機或輪胎式壓路機進行碾壓。應(yīng)由兩側(cè)路肩向路中心,由曲線內(nèi)側(cè)向外側(cè)進行碾壓,后輪應(yīng)重疊1/2輪寬,且須超過兩段的接縫處。一般需碾壓6~8遍,并使表面沒有明顯輪跡。
接縫處理:橫縫的處理應(yīng)使兩作業(yè)段的銜接處搭接拌和,第一段拌和后,留5~8 m不進行碾壓,第二段施工時,將前段留下未壓部分與第二段一起拌和整平后進行碾壓??v縫的處理應(yīng)避免縱向接縫,在必須分兩幅鋪筑時,縱縫應(yīng)搭接拌和,即前一幅全寬碾壓密實,在后一幅拌和時,應(yīng)將相鄰的前幅邊部約30 cm搭接拌和,整平后一起碾壓密實。
1.2集中拌和法施工
集中拌和法施工是級配碎石混合料在中心站利用強制式拌和機、臥式雙轉(zhuǎn)軸槳葉式拌和機、普通混凝土拌和機等進行集中拌和。將混合料運到現(xiàn)場后,用瀝青混凝土攤鋪機、水泥混凝土攤鋪機或穩(wěn)定土攤鋪機等攤鋪混合料。如沒有攤鋪機,也可用自動平地機(或攤鋪箱)攤鋪混合料。用平地機攤鋪混合料后的整形和碾壓均與路拌法施工相同。
集中拌和法施工的基本要求:混合料的組成和含水量達到規(guī)定要求;運到現(xiàn)場的混合料,應(yīng)按計算的間距堆放;應(yīng)設(shè)專人消除集料的離析現(xiàn)象;用平地機進行整形,用振動壓路機、三輪壓路機進行碾壓;用攤鋪機攤鋪混合料時,中間不宜中斷,如因故中斷時間超過2 h,應(yīng)設(shè)置橫向接縫,攤鋪機應(yīng)駛離混合料末端;應(yīng)盡量避免縱向接縫,如攤鋪機的攤鋪寬度不夠,必須分兩幅攤鋪時,宜采用兩臺攤鋪機一前一后相隔約5~8 m同步向前攤鋪混合料;在僅有一臺攤鋪機的情況下,可先在一條攤鋪帶上攤鋪一定長度后,再開到另一條攤鋪帶上攤鋪,然后一起進行碾壓。
2填隙碎石基層施工(非級配型)
填隙碎石用單一粒徑的粗骨料作主骨料,形成嵌鎖結(jié)構(gòu),用石屑作填料,填滿碎石間的孔隙,可用干法施工,也可用濕法施工。填隙碎石的施工工藝如下。
①備料。根據(jù)各路段基層或底基層的寬度、厚度及松鋪系數(shù)(1.20~1.30),計算各段需要的粗碎石數(shù)量;根據(jù)運料車輛的車廂體積,計算每車料的堆放距離。填隙料的用量約為粗碎石的30%~40%。
②運輸和攤鋪粗料石。碎石裝車時,應(yīng)控制每車料的數(shù)量基本相等。在同一料場供料的路段內(nèi),由遠到近將粗碎石按計算的距離卸置于下承層上。碎石運到現(xiàn)場后可用平地機或其他合適的機具將粗料石均勻地攤鋪,檢驗松鋪材料的厚度是否符合規(guī)定要求。
③撒鋪填隙料和碾壓,分為干鋪法施工和濕鋪法施工。
3水泥穩(wěn)定土基層
水泥穩(wěn)定土所用的粗粒料、中粒料、細粒料的粒徑分布及顆粒級配應(yīng)滿足規(guī)范要求,基料中不宜含有高塑性指數(shù)的土和有機質(zhì)較多的土。
水泥穩(wěn)定土基層均可采用路拌法施工和中心站集中廠拌法施工。在中心站用廠拌設(shè)備進行集中拌和,可用強制式拌和機、雙轉(zhuǎn)軸槳葉式拌和機(一般工地多用連續(xù)式拌和機)、專用穩(wěn)定土拌和機拌和混合料。
水泥穩(wěn)定土基層的路拌法施工工藝,其流程如圖2所示。
準備下承層:水泥穩(wěn)定土的下承層表面應(yīng)平整、堅實,具有規(guī)定的路拱,下承層的平整度和壓實度應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。當水泥穩(wěn)定土用做基層時,要準備底基層;當水泥穩(wěn)定土用做老路面的加強層時,要準備老路面;當水泥穩(wěn)定土用做底基層時,要準備土基。在槽式斷面的路段,兩側(cè)路肩上每隔一定距離(5~10 m)交錯開挖泄水溝(或做盲溝)。
備料:根據(jù)各路段水泥穩(wěn)定土層的寬度、厚度及預(yù)定的干密度,計算各路段需要的干燥土的數(shù)量。根據(jù)料場土的含水量和所用運料車輛的噸位,計算每車料的堆放距離。根據(jù)水泥穩(wěn)定土層的厚度和預(yù)定的干密度及水泥劑量,計算每一平方米水泥穩(wěn)定土需要的水泥用量,并確定水泥擺放的縱橫間距。
在同一料場供料的路段內(nèi),由遠到近將料按上述計算距離卸置于下承層表面的中間或上側(cè)。土在下承層上的堆置時間不應(yīng)過長,運送土只宜比攤鋪土工序提前l(fā)~2 d。
攤鋪土:攤鋪土應(yīng)在攤鋪水泥的前一天進行。應(yīng)將土均勻地攤鋪在預(yù)定的寬度上,表面應(yīng)力求平整,并有規(guī)定的路拱。攤料過程中,應(yīng)將土塊、超尺寸顆粒及其他雜物篩除。
灑水悶料:如已整平的土(含粉碎的老路面)含水量過小,應(yīng)在土層上灑水悶料。灑水應(yīng)均勻,防止出現(xiàn)局部水分過多的現(xiàn)象。細粒土應(yīng)經(jīng)一夜悶料,如為綜合穩(wěn)定土,應(yīng)先將石灰和土拌和后一起進行悶料。
整平和輕壓:將人工攤鋪的土層整平后,用6~8 t兩輪壓路機碾壓1~2遍,使其表面平整,并有一定的壓實度。
擺放和攤鋪水泥:應(yīng)將水泥當日直接送到攤鋪路段,卸在做標記的地點,并檢查有無遺漏和多余;用刮板將水泥均勻攤開,并注意使每袋水泥的攤鋪面積相等。水泥攤鋪完后,表面應(yīng)沒有空白位置,也沒有水泥過分集中的地點。
拌料:首先是干拌,即對二級及二級以上公路,應(yīng)采用專用穩(wěn)定土拌和機進行拌和并設(shè)專人跟隨拌和機;對于三、四級公路,在沒有專用拌和機械的情況下,可用農(nóng)用旋轉(zhuǎn)耕作機與多鏵犁或平地機相配合進行拌和。然后加水并進行濕拌。
整形與碾壓:混合料拌和均勻后,應(yīng)立即用平地機初步整形。在直線段,平地機由兩側(cè)向路中心進行刮平;在平曲線段,平地機由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進行刮平。必要時,再返回刮一遍。
整形后,當混合料的含水量為最佳含水量(1%~2%)時,應(yīng)立即用輕型壓路機并配合12 t以上壓路機在結(jié)構(gòu)層全寬內(nèi)進行碾壓。直線和不設(shè)超高的平曲線段,由兩側(cè)路肩向路中心碾時,應(yīng)重疊l/2輪寬,后輪必須超過兩段的接縫處,后輪壓完路面全寬時,即為1遍。一般需碾壓6~8遍。壓路機的碾壓速度,開始兩遍以采用1.5~1.7 km/h為宜,以后宜采用2.0~2.5 km/h。采用人工攤鋪和整形的穩(wěn)定土層,宜先用拖拉機或6~8 t兩輪壓路機或輪胎式壓路機碾壓1~2遍,然后再用重型壓路機碾壓。路面的兩側(cè)應(yīng)多壓2~3遍。
4石灰穩(wěn)定土基層施工
石灰穩(wěn)定土適用于各級公路的底基層,以及二級和二級以下公路的基層,但石灰土不得用做二級公路的基層和二級以下公路高級路面的基層。在冰凍地區(qū)的潮濕路段及其他地區(qū)的過分潮濕路段,不宜采用石灰土做基層。
①混合料由砂礫土、碎石土、黏性土、石灰等組成。
②石灰穩(wěn)定土一般采用路拌法;在高等級公路施工中,則較多地采用集中拌和法。
③應(yīng)在混合料處于最佳含水量或略小于最佳含水量(1%~2%)時進行碾壓。
④石灰穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)層應(yīng)用12 t以上的壓路機碾壓。用12~15 t三輪壓路機碾壓時,每層的壓實厚度不應(yīng)超過15 cm;用18~20 t三輪壓路機和振動壓路機碾壓時,每層的壓實厚度不應(yīng)超過20 cm。
⑤對于石灰穩(wěn)定土,采用能量大的振動壓路機碾壓時,或采用振動壓路機與三輪壓路機配合碾壓時,每層的壓實厚度可以根據(jù)試驗適當增加。壓實厚度超過上述規(guī)定時,應(yīng)分層鋪筑,每層的最小壓實厚度為10 cm,下層宜稍厚。對于石灰穩(wěn)定土,應(yīng)采用先輕型、后重型壓路機碾壓。
⑥石灰穩(wěn)定土層宜在當天碾壓完成,碾壓完成后必須保溫養(yǎng)生,不使穩(wěn)定土層表面干燥,也不應(yīng)過分潮濕。穩(wěn)定土層宜經(jīng)歷半月以上溫暖和熱的氣候養(yǎng)生。多雨地區(qū),應(yīng)避免在雨季進行石灰土結(jié)構(gòu)層的施工。
5石灰工業(yè)廢渣基層施工
可利用的工業(yè)廢渣包括:粉煤灰、煤渣、高爐礦渣、鋼渣(已經(jīng)過崩解達到穩(wěn)定),及其他冶金礦渣、煤矸石等。石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土可分為兩大類:石灰粉煤灰類和石灰其他廢渣類。
石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土可適用于各級公路的基層和底基層,但二灰、二灰土和二灰砂不應(yīng)用做二級和二級以上公路高級路面的基層。對于石灰粉煤灰穩(wěn)定土,可以利用常規(guī)的施工設(shè)備進行拌和、攤鋪和碾壓。目前工程中,采用集中拌和法與路拌法。
參考文獻:
[1] 張履瑞.淺談公路路面基層施工技術(shù)[J].山西建筑,2011,
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