公路路基施工技術(shù)及路基壓實(shí)質(zhì)量的控制措施

董搬甲

（中交路橋建設(shè)有限公司海外分公司，北京 101107）

1 工程概況

菲林蓋至塔瓦道路整治及瀝青路面工程第2b段，泰巴拉姆至恩卡卡坦項(xiàng)目全長40 km。本項(xiàng)目路面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為一般地段和橫穿村鎮(zhèn)處。

一般地段：路基寬度10.5 m=1.5 m路肩+0.25 m路緣帶+2×3.5 m行車道+0.25 m路緣帶+1.5 m路肩。

橫穿村鎮(zhèn)地段：路基寬度12.5 m=2.5 m路肩+0.25 m路緣帶+2×3.5 m行車道+0.25 m路緣帶+2.5 m路肩。

路基填方段坡率為1∶1.5。

2 水泥穩(wěn)定紅土粒料基層施工質(zhì)量控制

2.1 紅土粒料的性質(zhì)

在非洲發(fā)現(xiàn)大量的天然紅土骨，據(jù)勘測分析，能夠滿足當(dāng)?shù)馗咚俟方ㄔO(shè)的實(shí)際需要，傳統(tǒng)模式的人行道基層建設(shè)采用紅土骨料填筑，工程效果良好。紅土骨有儲(chǔ)藏量大、成本低、強(qiáng)韌度高、分布廣泛的特點(diǎn)，能夠?yàn)槭┕ふw提高工程效率、降低成本，是非洲大部分國家優(yōu)先選擇的筑路原材料。

2.2 水泥穩(wěn)定紅土粒料基層施工過程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）施工材料的準(zhǔn)備概況。

水泥優(yōu)先選用成本較低的普通硅酸污泥水泥，其技術(shù)參數(shù)滿足規(guī)范條件。高速公路運(yùn)用的紅土顆粒來自基底附近的地質(zhì)物質(zhì)來源，施工附近的飲用水可直接用于建筑施工。

水泥穩(wěn)定紅土集料處理：將天然紅土集料與質(zhì)量欠缺的（P.O.32.5）水泥按比例混合，選取最佳摻量（3%～5%）的水泥穩(wěn)定紅土集料作為基本填料，對(duì)比研究試驗(yàn)是否符合需求，利用水泥強(qiáng)力大的特性與天然紅土骨料相融合，采用本項(xiàng)目常規(guī)水泥摻量比例值范圍3%～4%。

紅土吸水力強(qiáng)，要求配比水量相對(duì)較多，預(yù)濕工序在攪拌前應(yīng)必須進(jìn)行，仔細(xì)稱量所有材料的重量，滿足機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的條件。實(shí)時(shí)監(jiān)測所有設(shè)備運(yùn)行情況，保證混合物的顆粒組成和含水量符合規(guī)定要求。注意在勾兌比例控制時(shí)充分考慮水分蒸發(fā)量的變化。

由于非洲處于赤道附近，熱帶氣候?yàn)橹?，大部分?nèi)陸城市天氣晴朗炎熱，在拌和、運(yùn)輸、抹灰多步工序中應(yīng)首先考慮水分蒸發(fā)，所有需要加水的工序都應(yīng)相對(duì)增加含水量。雨季較長的城市巴馬科一年中有5個(gè)雨季，雨季施工時(shí)應(yīng)考慮雨水量加大、濕潤度高的因素，要求配比混合料含水量時(shí)適當(dāng)降低水量，盡量保持干燥狀態(tài)。具體含水量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場反饋及時(shí)調(diào)整配比量，最終達(dá)到混合料的最佳含水量。

施工機(jī)械配套設(shè)備的包含防水?dāng)嚢铏C(jī)、無土攪拌機(jī)、人行道、挖掘機(jī)、充電機(jī)、重型輪胎壓路機(jī)、雙筒振動(dòng)壓路機(jī)、平地機(jī)、灑水車、垃圾車、平板車、罐車等。所有施工設(shè)備定期檢查、維護(hù)、養(yǎng)護(hù)和維修設(shè)備，避免設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)性能差影響施工進(jìn)度，保質(zhì)保量完成工程。

基層建設(shè)凝固時(shí)間較短，防止凝固后返工修補(bǔ)，必須按時(shí)間要求將混合料安全運(yùn)至現(xiàn)場，將混合料分發(fā)在其他運(yùn)輸車，應(yīng)繞開在醫(yī)療道路施工段行駛，路基尚未穩(wěn)定、強(qiáng)度未達(dá)到路標(biāo)要求，防止新的傷害和損害道路質(zhì)量。實(shí)際工程施工方案設(shè)計(jì)基層厚度為20 cm，松散抹灰厚度在30～35 mm。卸貨前將水煮沸，將道路表面濕潤，分發(fā)具有指定路拱的預(yù)定路段中的骨料。如果已經(jīng)出現(xiàn)分塊情況，及時(shí)人工修補(bǔ)解決，檢測含水量盡早送至拌和站，根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)比調(diào)整拌和參數(shù)，確保技術(shù)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，準(zhǔn)確預(yù)計(jì)時(shí)間在石膏記錄虛擬補(bǔ)片厚度。

正常情況下，在道路建設(shè)施工中，高速公路長度交聯(lián)鏈接應(yīng)盡可能較近，能夠更好地保證施工質(zhì)量。交聯(lián)是垂直于中心線的路基混合料的端部，用兩根方木從混合料端部拆除人行道盡可能高地放置在混合物附近。方木的一面用砂石打磨3～4 cm，略高于方木，移除混合物中的沙子和方木，手動(dòng)移除所有松散顆粒并清理干凈。

（2）碾壓。

利用等效壓實(shí)功科學(xué)原理進(jìn)行對(duì)振動(dòng)壓實(shí)法和強(qiáng)夯法對(duì)比分析，《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E40—2007）中的重密度試驗(yàn)和Ⅱ類試驗(yàn)方法對(duì)紅土顆粒的濃縮實(shí)施效果顯著，適用該項(xiàng)目定義和觀察顆粒破碎。經(jīng)過試驗(yàn)分析，即使紅土顆粒在常規(guī)壓縮功的作用下出現(xiàn)明顯的裂紋，其壓實(shí)度不會(huì)因顆粒斷裂變低。破碎使孔隙縮小，對(duì)碎塊體的凝結(jié)效果產(chǎn)生積極作用，使紅土顆粒在完全碾壓或壓實(shí)后得到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)場施工采用高強(qiáng)度輥式密封是有效把控干密度值，以達(dá)到破碎紅土骨料效果，提高基層整體密實(shí)度。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于這種類型的分類甄選，顆粒的易碎性較好，高硅含量在0.075 mm內(nèi)，如果含水量大于12%，現(xiàn)場壓實(shí)時(shí)應(yīng)首先檢查現(xiàn)場壓實(shí)的含水量是否規(guī)范。

（3）檢測和養(yǎng)護(hù)。

施工段碾壓完成后可進(jìn)入檢測和養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。按要求檢測頻率壓實(shí)度等情況，各項(xiàng)指標(biāo)的試驗(yàn)要求在24 h內(nèi)完成。除外觀要求無松散滿足要求外，滿足質(zhì)量指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)要求，壓實(shí)度、平整度滿足規(guī)范的要求，逐步、逐段與相關(guān)人員共同檢測。

不滿足標(biāo)準(zhǔn)的采取合理的工藝及時(shí)補(bǔ)救，直至滿足規(guī)定要求。對(duì)成型的基層頂面進(jìn)行高程復(fù)核，超高的部分用平地機(jī)刮除平整，成型后要進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù)。

在養(yǎng)護(hù)期間，封閉交通是最好的辦法，若特殊原因某一路段無法徹底封閉要求車輛限速行駛，重型車輛禁止通過。養(yǎng)護(hù)期間選擇在基層表面鋪設(shè)一薄層粗砂，厚度在5～10 cm，攤鋪均勻后立即灑水，非洲天氣炎熱，非雨季應(yīng)每天灑水，次數(shù)視情況而定，使基層在養(yǎng)生期間保持潮濕狀態(tài)。養(yǎng)生結(jié)束后必須將覆蓋物清除整理干凈，養(yǎng)生期一般為7～14 d。

3 路基質(zhì)量控制

3.1 非洲沙漠地區(qū)路基含水量質(zhì)量管控

（1）針對(duì)非洲沙漠地區(qū)路基含水量質(zhì)量控制。

在沙漠地區(qū)修建路基時(shí)，不考慮排水設(shè)施的修建問題，沙土具有較強(qiáng)的透水性，沙漠地區(qū)降水量較少。修建路堤是主要的路基設(shè)計(jì)形式，不使用零斷面路基和半填半挖路基。路堤的設(shè)計(jì)高度為30 cm左右，沙丘起伏區(qū)域的路基高度應(yīng)比沙丘平均高度高0.5 m。

（2）路基壓實(shí)質(zhì)量控制。

在設(shè)計(jì)路基的過程中，應(yīng)控制好路塹的深度和長度，坡頂設(shè)計(jì)為流線型。將積沙緩沖帶的位置預(yù)留好，為清除積沙和路基養(yǎng)護(hù)提供足夠的空間。妥善落實(shí)防沙防風(fēng)工作，加強(qiáng)對(duì)輸沙倒流措施的設(shè)置，為今后公路工程的施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（3）路基質(zhì)量檢測。

碾壓完沙漠地區(qū)的路基后，馬上組織路基質(zhì)量檢測人員及時(shí)開展相關(guān)的檢測工作，發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量問題的地方，采取補(bǔ)壓措施，實(shí)施高效治理。一般情況下，沙漠地區(qū)路基出現(xiàn)問題的主要原因就是路基含水量不達(dá)標(biāo)，補(bǔ)壓一次就可以達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 非洲沙漠地區(qū)路基壓實(shí)質(zhì)量管理

非洲沙漠地區(qū)的地質(zhì)條件較松散、天氣炎熱干燥、風(fēng)沙肆虐，為壓實(shí)施工帶來巨大阻礙。在填筑路基的過程中，采取分層壓實(shí)的施工策略，確保路基的密實(shí)度達(dá)標(biāo)。路基壓實(shí)需要使用大量水資源，采取一次成型、分段施工的策略，使施工質(zhì)量得到保證。另外在壓實(shí)路基時(shí)，需要建設(shè)防風(fēng)防沙工程。

在路基施工過程中應(yīng)保護(hù)原有的生態(tài)環(huán)境，生態(tài)環(huán)境被破壞，難以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。在填筑路基的過程中，取土位置為路堤下風(fēng)一側(cè)，如果需要使用兩側(cè)取土的方法，上風(fēng)側(cè)的取土坑在取土結(jié)束后，采取措施完成封閉攤平處理?？茖W(xué)設(shè)置該地區(qū)路基壓實(shí)施工計(jì)劃，選擇在天氣和季節(jié)都較適宜的夏季或秋季開展施工作業(yè)活動(dòng)，科學(xué)設(shè)計(jì)施工計(jì)劃，使沙漠地區(qū)的路基壓實(shí)施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)的要求。

（1）土工格柵法。

在底基層開裂地段的裂縫上鋪設(shè)土工格柵，防止裂縫上的反射引起底基層開裂。

①去除裂紋中存在的雜質(zhì)，人工測量將裂紋加寬至一定寬度。

②密封接縫，將1∶1的純水泥漿倒入切縫中進(jìn)行封堵。

③鋪設(shè)土工格柵，土工格柵的長度應(yīng)與裂縫長度一致，沿裂縫方向鋪設(shè)，土工格柵應(yīng)縱向張拉，橫向固定，一般采用縱橫向抗拉強(qiáng)度≥75 kN/m的土工格柵。

④鋪基層。

（2）鋪設(shè)玻璃纖維格柵。

為解決基層反射裂縫引起的瀝青面層開裂問題，在基層開裂部位鋪設(shè)玻璃纖維格柵。

①清除基層表面的雜質(zhì)。

②清縫、灌縫，將清理后的裂縫加寬至3～5 mm，清除裂縫中的雜質(zhì)，將乳化瀝青或熱沸瀝青灌入裂縫內(nèi)。

③噴透層或黏結(jié)層油，接縫灌漿完成后按0.7～1.1 L/m2的速度噴陽離子乳化瀝青（PA-2）。噴透層后瀝青面層不能及時(shí)攤鋪，路段通車時(shí)應(yīng)在處理前噴陽離子乳化瀝青（PC-3），用量為0.3～0.5 L/m2。

④在底漆或膠層完全破乳后鋪設(shè)玻璃纖維格柵。

⑤避免攤鋪機(jī)行走和運(yùn)輸車進(jìn)出口，不會(huì)對(duì)玻璃纖維格柵造成損壞。

⑥鋪設(shè)瀝青面層。

（3）非織造土工織物的施工工藝。

非織造土工織物的施工工藝與玻璃纖維格柵處理基本相同，有效防止水從地基、底基層和地基進(jìn)入裂縫，不會(huì)由于入水降低地基的承載力，裂縫的反射成為可能。通過嚴(yán)格控制材料質(zhì)量、配合比級(jí)配和強(qiáng)度，有效改進(jìn)施工工藝，采取合理的養(yǎng)護(hù)方法，使水泥穩(wěn)定碎石底基層和其他地段的基層施工不產(chǎn)生裂縫[1]。

長時(shí)間通車后，經(jīng)觀察檢查，采用土工格柵、玻璃纖維格柵和無紡布處理底基層和基層裂縫的相應(yīng)路段，未發(fā)現(xiàn)新的裂縫。實(shí)踐證明，合理控制水泥穩(wěn)定碎石底基層和基層的材料質(zhì)量、級(jí)配、強(qiáng)度、施工工藝和養(yǎng)護(hù)方法，對(duì)減少收縮裂縫有明顯效果，玻璃纖維格柵和無紡布可以有效防止或減少相應(yīng)的裂縫和反射裂縫。

4 結(jié)語

綜上所述，路基質(zhì)量決定公路質(zhì)量，路基質(zhì)量是確保公路穩(wěn)定承載車輛的重要保障，路基質(zhì)量與其壓實(shí)質(zhì)量相關(guān)。應(yīng)不斷升級(jí)路基建造技術(shù)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范開展施工，有效控制路基壓實(shí)質(zhì)量，建造高質(zhì)量公路。