汪树强 白雪峰
摘要:随着北方快速发展与建设,公路需求量也与日俱增,一条好的公路将是一个地区长足发展中重要的途径之一。而公路的好坏在于基层质量如何,也就是公路地基。好的基层不仅仅可以延长公路使用时间,更可以从成本上降低公路维护保养费用,从而在经济环境下节约成本。
关键词:公路;基层;施工技术
中图分类号:U416.1 文献标识码:B 文章编号:1674-3954(2013)21-0326-02
随着经济建设的腾飞发展,对公路施工周期要求也是再三的缩短,但是通常情况下缩短工期,再使用几年就会出现很多问题,无论在质量上还是后天养护上,都必须投入很多精力与物力,增加养护费用。所以人们开始着手研究如何缩短工期情况下,还可以保证公路质量问题,最后研究发现,在公路基层方面这一块得到了突破点,加大了对公路基层施工技术的研究。
1 公路基层的作用及条件
公路基层主要作用就是起到,对公路整体路面的支持,过往的车辆包括人对公路路面的负荷重量,全部通过公路路面传递到公路基层上面,在由公路基层面扩散到土基上面。因为公路基层必须具有非常优秀的承重能力和扩散能力,可以有效的承重公路路面对基层的一切重力负荷,又可以将重力垂直扩散到下面基土上面。但也有四点要求需要注意:
(1)公路基层面不是直接与空气和水以及温度接触,但是当公路路面出现破损的时候公路基层还是会和空气接触从而氧化。
(2)公路路面上积水过多,或者连雨天,雨水及其它地下水等,还是会有渗透到公路基层的可能性,造成公路基层的腐蚀。
(3)虽然公路基层上面有公路路面保护,但是受周围环境温度影响以及地下温度影响,也会导致公路基层受到温差影响发生,热胀冷缩原理,从而导致整个公路路面的裂缝以及不平整。
(4)虽然公路基层不是直接让车辆以及行人通过用,但保持其平整面也是必不可少,这样做是为了公路路面更加平整打下良好的基础。
2 对于公路基层施工主要技术要求
2.1 公路基层要同时具备强度与刚度
所谓的公路基层强度是指材料本身的抗压性能与抗拉性能,当车辆行驶经过,或者其他重物停放在公路路面上时,其承重力会传递给公路基层面,公路基层面则是通过基层材料本身的强度才承受重量,同时越快速行驶车辆的拉伸效力也就越强,基层材料本身拉力强度要过关。
而公路基层的刚度是指公路基层本身回弹模量的强度,根据物理学原理,力的作用是相互的,当公路路面对公路基层施加压力的时候,公路基层本身在承受压力的同时也会向兩边释放一定的压力,一部分压力回弹给公路路面,一部分继续传递给公路土基。而公路基层回弹量的大小完全取决于公路基层面的厚度大小。
通过我国国内多条高速公路基层研究以及力学原理计算都证明了,水泥当中稳定颗粒以及二灰稳定颗粒这两种基层材料的强度与刚度都非常适合高速公路基层使用,排除特殊超重载车辆。通常情况下一般基层厚度在25cm就可以满足高速公路的车辆通行。
2.2 公路基层材料的水稳定和冰冻稳定性
对于公路基层材料的水稳定首先推荐用二灰稳定粒子,其对水稳定效果的证明在国内大多数高速公路上被证明有着非常优秀的水稳定效果。而冰冻稳定上,虽然二灰稳定粒子也有着不错的冰冻稳定性,但其效果上相对石灰粉煤炭冰冻稳定性能差了一些。通常在公路基层上只单单使用二灰稳定粒子话,在寒冷天气下,冰冻层会达到3~4cm左右,导致公路基层失去强度并松散起来,严重可以引起连锁反应,导致公路路面的破坏。
其次在建设公路的时候应该首先考虑到地区之间环境以及四季气候的变化,在决定公路基层施工时需要的材料种类。
根据《公路路面基层施工技术规范》规定,在满足公路基层施工的强度要求前提下,对公路基层水泥的采用量不应过大,其目的在于减小公路基层因为温度变化而产生收缩性,其次在于经济的适用下尽可能的缩减成本费用。在水稳定上面适用二灰稳定粒子时,其使用量大概在14~18%左右,其参考范围根据《公路路面基层施工技术规范》规定选取。由于公路最低基层采用的是混合型混泥土以及各种类型其它材质材料进行施工,在施工完毕过程后,多少会出现向四周扩散裂缝,造成这一种现象主要还是因为温度昼夜变化大所造成的,只需要在公路基层面上包裹一层沥青,由于有沥青的保护,昼夜对公路基层的温差影响性并不是很大,其次通过沥青的扩散性以及再生性,对公路基层裂缝影响起着限制的作用,同时有效的防止因为公路基层裂缝而反应到公路路面上。
最后值得一提的是在实际施工的时候不需要太纠结于对公路基层裂缝采取何种预防裂缝的有效措施。
2.3 公路基层面需要有足够的平整度
通过大量的实践证明,以及国内多数高速公路反复使用得出,公路基层良好的平整度对公路沥青面厚度的均匀性有着显著的优势,用沥青铺的公路路面因为有着良好的平整性,使得其持久力与承重力有着显著的效果。而且根据实践证明使用摊铺设备铺设公路基层面,其平整度也是非常良好。基层表面用水平尺测试发现距离标准水平面仅有1.8mm左右的差距,沥青公路表面用水平尺测试发现离标准水平面误差仅在0.7mm左右。
2.4 公路基层与公路路面的良好结合性
公路基层与公路路面的良好结合可以有效的对力的传递性,充分结合可以更有效的作用到基层以及基土层,使其对公路使用寿命的延长有着十分重要的作用。如果公路基层与公路路面结合不好,往往是因为公路基层表面材质当中聚合性,粒子粘合度不够造成的。这种情况也是沥青公路早期被水渗透破坏重要的一个原因。
在公路基层基本完工之时,应当在公路基层面上用重车缓慢的行驶一下将路面压实以后,清除打扫一下基层表面松散颗粒。然后在调节车速再反复行驶几遍。这样在对公路基层上铺设路面才能起到良好的结合作用。
2.5 在公路基层施工中的注意事项
多年来实践总结发现在国内公路伴刚性基层设计当中,没有发现有显著的问题存在。但是在一些细节上仍需要注意几点问题:
2.5.1 公路基层集料最大粒径
根据《公路路面基层施工技术规范》中规定说过作为高等公路基层面集料中最大颗粒直径不可以超过30mm,允许最大限度的20mm以上30mm以下颗粒不可以在占总集料10%。由于公路基层集料颗粒过大会给搅拌机造成过大的磨损消耗。同时在公路基层铺设时候,也会增加基层路面水平难度。因此不建议使用集料过大颗粒。
2.5.2 公路基层集料级配
公路基层集料级配的标准应该根据,公路基层当中混凝土中缺少天然沙砾时水泥的配比应该在6~9%。而达到规定的天然沙砾,水泥配比应该在3~5%。当天然沙砾质量非常完好时,达到最佳效果时,水泥配比应该在2%左右。
2.5.3 公路基层铺设需用摊铺机
在国内很多施工单位为了节约成本,而放弃使用摊铺机,这样会导致公路基层面铺设不实,有很强的松动性,严重影响了公路基层质量。沥青公路在使用很短的时间内就出现问题。通过这些教训给我们提高了警惕,在公路施工当中无论是那个层次的铺设,都应该用铺设机来提高,整体的粘合度以及密实度,只有这样才能保证整体公路施工的质量,提高公路寿命使用周期。
3 总结
随着经济社会的发展对公路需求量也会不断的提高,公路的质量也会越来越受到关注,而公路基层施工也显得尤为重要,好的基层可以大大的延长公路的使用寿命,降低保养维护成本。在选材上一定要充分的考慮所处的气候环境,针对公路基层的水稳定和冰冻性做好相关措施,在选材上要结合其基层厚度合理性选用。
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