周精文
(贵阳城发壹盛合生态开发有限公司,贵州贵阳 550027)
公路施工中路面基层混合料使用量较大,不同施工区域基层所使用的材料也不尽相同,路面基层材料选择主要考虑地质条件及经济效益。填隙碎石材料常用于二级以下公路基层和各等级公路底基层,填隙碎石料取材广泛、施工工艺简单、结构承载力强、施工成本低;在公路路面基层或底基层使用填隙碎石材料时,必须选用质坚且无杂质的轧制粗粒料以及粒径5mm以下的风积砂填缝料,并通过压路机碾压平整,保证填缝料将粗粒料孔隙填满,且边线整齐、无松散情况。
某城市主干道改造线路全长5.4km,属于重交通等级。该道路所在地区土质均为风积沙土,风积沙土是填隙碎石的主要填隙材料。路面为混凝土路面结构,道路基层是保证路面稳定的承重层,故填隙碎石底基层施工是其施工重点,施工材料选择和质量控制直接决定着道路施工质量和使用效果。在施工开始前,选取长度180m的代表性路段进行试验段施工,并按照施工计划中所规定的材料、配合比及施工工艺进行实地铺筑,以确定不同压实条件下达到设计压实度所需的压实机械组合、压实系数、碾压遍数等工艺参数,为实际施工提供指导。
所使用的施工材料必须具备足够的硬度和强度,并加强碎石粒径控制,本工程粗碎石可以使用天然石料或石灰岩、漂石轧制碎石,前者资源稀缺、存在较多的应用限制。轧制碎石包括石屑和粗碎石,石屑和碎石的压碎值均应在30%以内,轧制碎石过程中产生的石屑用量应为粗碎石的35%[1]。填隙碎石料用于基层和底基层用途时,碎石粒径应分别控制在53mm和63mm以内。
在施工开始前应进行施工场地土壤、垫层、底基层、地下管线等的检验,底基层及以下部分均属于该道路路面基层下承层,路面基层剖面具体见图1。必须对基层杂质及坑槽、孔洞等病害进行全面清理和封堵,以方便进行后续碾压施工。此外,在准备阶段,还应加强道路预留预埋处理,保证下承层平整度、压实度及施工偏差等均满足相关规范。
图1 路面基层剖面
按照20m和15m的间隔分别在直线段和曲线段处设桩,并在所对应的路基外侧同样设置指示桩,根据水平测量结果按设计标高在基层和底基层边缘标出。根据高程控制进行路基断面复测,并按测量结果设置路基中桩线,并分别放出边桩和中线。按照设计要求分别在中心线两侧的区域内确定出基层高度、桩位和松浦厚度,确保路面基层施工厚度、宽度、平整度等均满足规范要求。
路基挖填方时为减少土方运输量,应尽量利用路基挖方土料填筑。本道路利用反铲挖掘机进行路基土方开挖,并由自卸车辅助运输土方,将可以继续利用的土方堆放于待摊铺路面,而无法继续利用的土方及时外运。填方施工材料主要通过自卸车运输,推土机摊铺,再由平地机整平处理后由振动压路机碾压,并借助核子密度仪进行压实度检测。路基各层松散土实际厚度为30cm,并分层碾压至设计压实度,根据设计要求,挖填方段路基松散土压实度必须达95%以上。
按照规范要求,下承层必须平整坚实并设置路拱,不得使用松散材料,且下承层处理后压实度应达到95%以上,平整度应不超出15mm。完成下承层铺设后恢复中线,并布置桩基础,按要求确定出周围桩体结构尺寸和直线段、曲线段桩体距离。
通过自卸车将施工用粗碎石料和填隙碎石料运输至施工现场,并在专人指挥下卸料,卸料区域应与施工区域相距6.0m,以确保后续连续施工。为保证碎石材料含水量始终符合设计要求,应将运料车装料量控制在8t以内,并待材料运抵现场后及时摊铺粗碎石料。在摊铺道路两侧培土,并将基层结构宽度和厚度分别控制在1 200cm和20cm以内。
采用平地机将已经摊铺好的该道路粗碎石底基层整平处理,道路边角区域由人工处理,以确保达到设计要求的平整度,并科学设置横坡[2]。摊铺开始后,装载机将填隙碎石料运输至施工现场,并按照30cm设计厚度摊铺施工,结束后进行摊铺质量检查,松浦厚度应在30cm以内。
道路路面底基层填隙碎石料碾压包括干铺法和湿铺法两种技术。干铺法下应采用8台12t胶轮压路机从边缘向中间、从低到高初压3~4遍,并及时找平,以使碎石料达到稳定状态;通过石屑撒布机将干燥的填隙碎石料均匀撒布于稳定的粗碎石层上,撒布层厚度控制在25~30cm,或待自卸车将石屑运送至粗碎石层后通过人工摊铺和扫匀。此后由振动压路机以不超过1.5km/h的速度进行碾压,以使所有填隙碎石料均压入粗碎石孔隙内。压实厚度应按照碎石料最大粒径的1.5~2.0倍确定,碾压后基层和底基层固体体积率应分别在85%和83%以上。此后,再撒布厚度2.0~2.5cm的填隙碎石料,由人工摊铺并扫匀,由振动压路机碾压处理,并对局部填隙碎石料不均匀的区域进行人工找补。碾压后如果表面仍存在未填满的孔隙,则应补撒填隙碎石料,再由振动压路机反复碾压,直至填满全部孔隙。通过干铺法碾压结束后,应按照3.0kg/m2的量洒水,再由15t三轮压路机继续碾压2遍,保证压实度和平整度均符合设计要求。
湿铺法碾压则由8台12t双钢轮压路机从边缘向中间、从低到高先碾压3~4遍,以使粗碎石料达到稳定状态,完成初压后应保证表面平整,且横纵坡度均满足设计要求。通过石屑撒布机将干燥的填隙碎石料均匀撒布于已达到压稳状态的粗碎石层面,厚度控制在25~30cm,并充分洒水后通过振动压路机按不超过1.5km/h的速度碾压,保证全部填隙碎石料均充分压入粗碎石层间孔隙后再撒布2.0~2.5cm厚的填隙碎石料,并通过人工方式扫匀后利用洒水车洒水,洒水量与干铺法所要求洒水量相同。15t三轮压路机紧跟洒水车进行碾压,直到细集料与水充分混合并形成粉砂浆为止。湿铺法下碾压结束后必须使基层留待一段时间,以确保水分充分蒸发。
该道路工程对填隙碎石底基层平整度、压实度等方面有较高要求,根据相关规范及道路改造工程施工技术要求,应安排技术人员应用相应的检测仪器进行关键工艺和重要部位的检测,以保证施工质量符合规范要求。
表1 施工质量检验实测项目
经检测,本道路工程粗碎石料底基层和填隙碎石基层压实度、平整度、横纵坡高程、厚度及固体体积率等均符合施工规范,道路承载力稳定。
综上所述,该城市主干道路改造工程填隙碎石底基层施工后,道路结构承载力显著提升,达到了重交通等级设计要求,填隙碎石底基层稳定路面的功能得到有效发挥。同时工程实践也表明,在道路路面填隙碎石基层施工过程中必须不断优化施工工艺,严格按照相关技术规范加强粗碎石料和填隙碎石料质量及基层摊铺碾压施工质量控制,不断提高道路填隙碎石底基层施工质量。