高速公路路面結(jié)構(gòu)墊層施工技術(shù)

賀強、饒振華

（江西省嘉和工程咨詢監(jiān)理有限公司，江西南昌 330013）

0 引言

高速公路工程中，路面結(jié)構(gòu)是非常重要的組成部分，做好路面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的優(yōu)化對項目開展有重要作用。然而，在以往的路面結(jié)構(gòu)層施工中，墊層的設(shè)計與施工常常存在不合理的情況，容易導致路面斷裂和下沉等問題的發(fā)生。因此，需要對路面結(jié)構(gòu)墊層技術(shù)進行深入探討，掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)點，為公路路面項目的開展提供技術(shù)指導。

1 路面墊層概述

路面墊層是公路結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，從一定程度上來說，可以直接決定最終的工程施工質(zhì)量、工程的實際實用性以及安全、穩(wěn)定性。根據(jù)墊層施工材料的差異，可以將墊層分為碎石墊層和砂礫墊層兩種類型。

碎石墊層：碎石墊層通常由不同粒徑的石子組成，在公路基底上鋪設(shè)，以提供穩(wěn)定的支撐和排水功能。這種墊層在公路工程中有重要作用，能夠分散荷載、抵抗變形，從而保障上部路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。碎石墊層的粒徑組成和厚度應根據(jù)公路類型、交通量和地質(zhì)條件等因素確定，確保其滿足承載能力和排水要求。

砂礫墊層：砂礫墊層由砂子和礫石組成，廣泛應用于公路建設(shè)中。砂礫墊層旨在提供較好的支撐、排水和分散荷載的功能。細砂和粗礫的混合能使砂礫墊層適應不同的路面形狀，提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)，防止地基下沉和變形。與碎石墊層類似，砂礫墊層的設(shè)計取決于公路的特性，以確保能夠滿足預期的工程要求和公路性能[1]。

2 施工基礎(chǔ)要求

在高速公路路面結(jié)構(gòu)墊層施工中，首要要求是保證墊層的穩(wěn)定性、耐久性和承載能力。墊層的設(shè)計級配應根據(jù)地質(zhì)條件、交通負荷和環(huán)境要求進行，確保適應不同路段的承載需求。施工過程中，應確保墊層的均勻性，避免出現(xiàn)密實度不均、松散等問題。材料的選用也至關(guān)重要，應選擇質(zhì)量穩(wěn)定、符合規(guī)范要求的石子、砂子等原料，以保證墊層的質(zhì)量和性能。

施工過程中需嚴格控制材料的水分含量，以確保達到最佳的密實效果。同時，應采用適當?shù)氖┕ぴO(shè)備，如壓路機、碾壓設(shè)備等，還應特別注意均勻鋪設(shè)和壓實，避免出現(xiàn)不均勻厚度、空鼓等問題。此外，施工過程中應進行嚴密的質(zhì)量檢查和監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并糾正問題。墊層施工完成后，需要進行充分的養(yǎng)護，確保其在使用過程中不會出現(xiàn)開裂、沉陷等情況。

3 路面墊層施工技術(shù)在公路施工中的運用

3.1 路面設(shè)計

3.1.1 參考標準

高速公路工程中，整體設(shè)計依據(jù)雙圓垂直均勻分布原理展開，并以多層彈性連續(xù)體系為設(shè)計標準參考。在設(shè)計時，應以地層抗應力等各項成熟的技術(shù)為支撐，結(jié)合相應的數(shù)據(jù)和實際計算內(nèi)容，合理控制不同類型結(jié)構(gòu)層的厚度[2-3]。

3.1.2 土基要求

在高速公路工程中，充分了解地質(zhì)條件并據(jù)此進行設(shè)計，是保證設(shè)計和施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。其中，對路面結(jié)構(gòu)頂面的回彈模量進行詳細的分析和合理的處理，是確保公路質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵。

回彈模量是衡量材料彈性和變形特性的重要指標，直接影響路面的承載能力和穩(wěn)定性。在干燥環(huán)境下，路面材料容易受到溫度變化和干燥因素的影響，因此回彈模量的要求應相應提高，一般要求超過50MPa，以確保路面在干燥條件下仍保持良好的強度和穩(wěn)定性，防止裂縫、變形等問題的發(fā)生，從而保障公路的正常使用壽命和運行性能。濕潤環(huán)境可能引發(fā)路面材料的軟化、膨脹等問題，因此在濕潤環(huán)境下回彈模量的要求需要相應降低[4]。

3.2 選擇墊層施工材料

在高速公路路面結(jié)構(gòu)墊層施工中，選擇合適的墊層施工材料是確保公路質(zhì)量和性能的重要因素。

第一，需要根據(jù)地質(zhì)條件、交通負荷和環(huán)境特點綜合考慮。對于碎石墊層，應選用質(zhì)量穩(wěn)定、堅硬耐磨的石子，能夠提供穩(wěn)定支撐并分散荷載。而對于砂礫墊層，需要選擇細砂和粗礫，使其混合得當，在提高承載能力的同時具備較好的排水性。

第二，施工材料的可獲得性和成本也是重要考慮因素。應選擇當?shù)厝菀撰@得且成本合理的材料，以降低施工成本。

第三，需關(guān)注施工材料的穩(wěn)定性和耐久性，確保墊層在長期使用中不會出現(xiàn)松散、變形等問題。

第四，需考慮環(huán)保因素，選擇對環(huán)境和人體健康無害的材料。

第五，選擇墊層施工材料時，應充分考慮材料的物理和力學性質(zhì)，確保其滿足規(guī)范和設(shè)計要求。

第五，對材料的品質(zhì)進行嚴格把控，進行必要的質(zhì)量檢測和試驗，以確保選用的材料質(zhì)量達標、性能穩(wěn)定。

3.3 施工前期準備

3.3.1 場地排水設(shè)計

進行場地硬化施工處理時，需要嚴格按照既定的施工流程進行，以確保中心區(qū)域的強度超過四周區(qū)域的強度。一般選用混凝土土層，設(shè)置排水坡度超過1.5%，并合理布置四周的排水設(shè)施。在設(shè)置排水設(shè)施時，需要在道路底部使用砂漿，并進行科學的補面操作。如果在雨季進行施工，不僅要關(guān)注日常排水情況，還需要確保原材料具有良好的防水性能。

3.3.2 分隔料倉

在料場管理中，應根據(jù)不同材料的性質(zhì)進行倉儲分隔工作。根據(jù)粒徑大小和種類對材料進行分類存放，禁止交叉堆放，以免外部因素對材料質(zhì)量產(chǎn)生影響。可砌筑2m 高的分料墻，并使用水泥砂漿進行基礎(chǔ)的抹面處理。為了有效排水，通常在料倉內(nèi)部設(shè)置4%的坡度。對于倉庫內(nèi)部的細集料，可以選擇性能較好的防水布進行覆蓋處理。此外，在材料運輸車到達料場之前，應及時清理輪胎和車身，以防止將泥土帶入施工現(xiàn)場，避免場地污染[5]。

3.4 下承層施工

完成路基施工后，需要對路基的壓實度、平整度以及其他參數(shù)進行全面檢驗，以確保其符合相關(guān)標準要求。在水泥穩(wěn)定砂施工過程中，需要注意對路面墊層下承層的處理。具體操作流程如下：

首先，按照就近原則科學設(shè)置路面墊層施工控制樁。同時，施工人員應根據(jù)路肩土體的實際情況準備砂礫。

其次，根據(jù)天然砂礫的使用范圍和數(shù)量，在路肩板上采用梯形鋪設(shè)的方式進行鋪設(shè)，并借助專業(yè)的驗收工具進行嚴格檢查和驗收。

再次，在既定位置選擇石灰粉對砂礫進行標注處理。

最后，在下承層砂礫鋪設(shè)環(huán)節(jié)，采用先進的推土機進行均勻鋪設(shè)，以提升整體鋪設(shè)厚度的一致性。完成鋪設(shè)后，根據(jù)水分缺失情況及時補充內(nèi)部水分。

3.5 水泥拌和與撒布

在公路工程墊層施工中，通常需要采用專業(yè)的灰土攪拌機，并邀請專業(yè)人員進行質(zhì)量檢測。如果水泥拌和質(zhì)量未達到設(shè)計規(guī)范標準，需要重新處理。在水泥撒布環(huán)節(jié)，使用推土機進行系統(tǒng)的整平處理，然后結(jié)合其他規(guī)范要求進行細節(jié)調(diào)整，確保達到水泥撒布技術(shù)標準。

3.6 整平作業(yè)

公路路面墊層的整平處理是施工過程中的關(guān)鍵步驟。為了確保整體效果，應采用人工和機械相結(jié)合的方式進行施工操作。例如，對于推土機無法調(diào)整的局部角落，需要通過人工操作完成對細節(jié)部位的修整。

水泥砂漿攪拌結(jié)束后，首先要進行取樣試驗，以檢查其質(zhì)量是否符合設(shè)計標準。如果符合施工規(guī)范，可以借助推土機進行粗平處理，以避免路面出現(xiàn)嚴重的凹凸或波浪現(xiàn)象，確保整體平整度。在穩(wěn)壓作業(yè)中，通常采用振動壓路機。施工過程中，由外向內(nèi)推進，并通過人工處理的方式修理壓路機和推土機無法操作的死角，以確保公路路面墊層的施工質(zhì)量。

在攤鋪施工中，為了保證整體平整度，應根據(jù)攤鋪厚度和設(shè)計標高選擇合適的攤鋪機?？蛇m當增加攤鋪高程，并使用基準鋼絲法進行科學的找平處理，沿邊緣方向設(shè)置適當間距的支撐桿。在基準鋼絲標高設(shè)計中，要考慮細節(jié)、合理設(shè)計參數(shù)。通常情況下，基準鋼絲的長度約為300m，最理想的狀態(tài)是控制在250～300m 之間。鋼絲的緊張力通常設(shè)置在150～200kN 之間[6]。

3.7 碾壓作業(yè)

公路路面墊層施工的最后工序是碾壓，此環(huán)節(jié)非常重要。進行公路路面墊層碾壓時，通常選擇振動式壓路機。具體的碾壓流程如下：

完成整平作業(yè)，然后從兩邊向中間推進進行碾壓。壓路機的搭接間距一般要超過20cm，以避免出現(xiàn)較大的碾壓縫隙。碾壓9±1 次后，需要及時檢測壓實度情況。如果達到設(shè)計標準，可以進行錯輪碾壓處理，根據(jù)實際情況確定輪跡重疊寬度，碾壓次數(shù)控制在4±1 次。之后對公路路面墊層的平整度和整潔性進行檢測，如果達到設(shè)計要求，可以暫停碾壓操作。另外，需要注意，為了提高碾壓質(zhì)量，必須保證碾壓施工的連續(xù)性，同時要合理控制壓路機的碾壓速度，以確保最佳的碾壓效果。

4 質(zhì)量檢驗

根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTJ 071—98）附錄B 的規(guī)定進行檢驗壓實度，設(shè)置四個檢測點，間距為0.2km，96%的點達到規(guī)定值視為合格。根據(jù)公路級別的劃分，一級公路的平整度規(guī)定值為12mm，其他公路為15mm。此外，需要按照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTJ 071—98）附錄H 的要求進行厚度檢測。

5 公路施工中路面墊層施工控制措施

5.1 施工技術(shù)標準的完善和升級

在公路施工中，路面墊層施工技術(shù)的改進能夠顯著改善整體施工質(zhì)量，這需要從以下方面入手：

第一，確保路面墊層具有良好的彈性和穩(wěn)定性是至關(guān)重要的，因此設(shè)計人員需要了解施工現(xiàn)狀和具體要求，制訂完善的施工標準，并與管理人員進行有效溝通。在碎石和砂礫墊層的應用中，最大粒徑和結(jié)構(gòu)層厚度應保持協(xié)調(diào)，以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，應結(jié)合施工規(guī)范標準，提升路面清潔度，注意控制路面彈性變化，以減小壓力，同時提升路面的平整度和水穩(wěn)性。

第二，施工工作的細化也是關(guān)鍵。管理人員應當明確每項施工任務的具體內(nèi)容，同時需記錄和分析各項數(shù)據(jù)，合理分配任務，并實施獎懲制度。發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量問題時，應當對相關(guān)技術(shù)人員進行處罰，以此作為警示。

5.2 施工技術(shù)流程的完善

在公路路面墊層施工中，完善施工流程是提高工程效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。

第一，應在施工過程中綜合運用人工和機械，保證整體施工質(zhì)量。為了滿足這一要求，需要聘請專業(yè)的工程師和技術(shù)人員，就相關(guān)問題進行系統(tǒng)討論，提供解決方案。例如，充分考慮路面平整度問題，綜合分析工程運行狀況，總結(jié)施工需求，并有效完善施工技術(shù)流程，以確保工程開展順利運行。

第二，路面墊層施工流程涉及路面排水設(shè)施、防水、防凍等各項內(nèi)容。在完善施工技術(shù)流程時，應以國內(nèi)成功案例為參考，尤其是那些有共性特征的案例，為工程的穩(wěn)定運行提供堅實的基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

和傳統(tǒng)公路施工技術(shù)相比較，公路路面墊層施工技術(shù)存在較大的差異。為了保證路面墊層施工技術(shù)的整體水平，需要施工人員對公路的基本情況展開細致的分析，按照技術(shù)要求和規(guī)范標準做好施工技術(shù)方案的改善工作，確保墊層施工質(zhì)量，為公路事業(yè)的全面發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。