公路工程施工中路面垫层的施工技术

陈举

摘 要：在进行公路工程施工时，路面垫层是重要的结构组成，路面垫层位于基础层，具有防水、防冻与支撑荷载的作用。若是在进行垫层施工时，管控不够严格，就会导致路面出现翻浆和坑洼，导致公路无法正常使用，提高了行车危险。基于此，分析路面垫层施工的意义，提出了垫层施工技术的应用要点。通过垫层施工有效处理公路变形和坑槽等问题，使公路路面更加平整，减少车辆颠簸和摇晃，提高行车的舒适度和安全性。增加路面垫层还可有效提高公路透水性，使得公路路面水稳性获得有效提高，這对于公路工程的可持续发展和环境保护具有重要意义。

关键词：公路工程；施工；路面垫层；施工技术

中图分类号：TU74                                 文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2024）02-0019-03

0 引言

路面垫层是位于路面和路基中间的结构层，主要发挥着承受与传导路面荷载应力，隔断和优化路基水文条件，保障工程总体强度与稳固性的作用，是公路路面结构中的关键构成部分。路面垫层通常由砂砾、级配碎石等材料构成，为确保垫层的施工质量，必须要根据工程现场具体状况，对垫层施工技术要点全面掌握并有效落实。

1 公路工程施工中路面垫层施工的意义

在公路使用过程中，由于车辆的频繁行驶和气候变化等因素，路面很容易出现坑槽、裂缝等问题，这些问题会给行车带来很大的不便和安全隐患，而科学进行垫层施工能够有效地避免这些问题。

垫层材料有碎石和砂砾垫层两种，不同的垫层材料适用于不同的公路工程。在碎石垫层中，级配碎石垫层通常用于高等级公路，因为其材料排列比较细密，质量较好，能够满足高等级公路对路面平整度和稳定性的要求。

非级配碎石垫层材料排列比较粗糙，质量较差，适用于低等级公路对路面平整度和稳定性要求不高的情况。垫层材料的弹性模量和抗剪强度是衡量垫层质量的重要指标。若这两项参数不能满足施工要求，就不可选取对应材料进行垫层施工。

2 公路工程施工中路面垫层施工存在的问题

2.1 路面的平整度问题分析

路面平整度是公路工程中非常重要的一个评价指标。若是路面平整度不足，将会影响驾驶者的行车安全和舒适性，甚至会导致严重的路面裂缝与坑槽。造成路面平整度不足的原因主要包括不合理的工序、使用量劣质材料和施工标准未能满足设计要求3个方面。

2.2 桥头跳车和路基塌陷的问题分析

在施工过程中，回填材料的性能不符合要求，例如强度不够、稳定性不足等，都会导致桥头跳车和路基塌陷的问题。如果所使用的施工技术不合理，例如回填材料压实不够、过渡段与连接处未落实衔接处理等，也会导致这些问题[1]。

3 公路工程中路面垫层施工要点

3.1 合理完成材料的准备工作

在路面垫层施工中，施工单位应当结合施工段的公路等级来选择合适的材料。若是选择不符合标准的材料，会导致施工质量下降，甚至出现安全隐患。

石砟是路面垫层施工中必不可少的材料之一，为了提高石砟的质量，施工企业应精心挑选石砟材料，并做好破碎工作。通过筛选和破碎，可以去除石砟中的杂质和破碎度不足的石块，提高石砟的强度和稳定性。由于石砟材料本身含有一定的粉尘，如果不进行除尘净化处理，会影响材料的质量和施工效果。因此，在施工前需要对石砟材料进行除尘处理，确保材料的质量和稳定性。在选择石砟材料时，还应当分析施工区域的气候特征，以确保石砟的强度和刚度达到标准。

3.2 施工放样

在进行道路施工放样时，需要先确定道路中心线的位置，并按照规定的间距设置钻孔桩。直线段上每隔20 m设置一个桩，而曲线段上则每隔10 m设置一个桩。除了设置中心线桩，还需要在距离道路边缘0.5 m处设置侧桩，从而辅助施工人员更好地控制道路的边缘位置，确保道路的宽度和边界符合设计要求。

在放样过程中，使用的桩应当为钻孔桩。相比其他类型的桩，钻孔桩具有更好的稳定性和承载能力，能够确保道路的牢固性和耐久性。在垫层顶部设置砂砾石虚拟摊铺设计标高后，监理人员需实施安全检查，确保没有明显的缺陷或安全隐患，并进行复测以验证放样的准确性[2]。

在进行实际施工前，应当选取一个路段作为施工试验段，其长度不得低于200 m。通过在试验段上进行施工，可获得关于各项主要参数的信息，对于后续的施工工艺和资源配置非常重要。通过施工试验段，还可以发现原计划与资源配置中的问题，并进行合理的改进，有助于保证施工过程的顺利进行，并最大程度地提高施工质量和效率。

3.3 混合料拌合

拌合设备的选择对混合料拌合的效果至关重要。连续式稳定土搅拌机是一种常用的拌合设备，其特点是能够连续进行搅拌，从而提高生产效率。在选择搅拌机时，需要考虑集料的最大粒径和级配要求，确保设备能够满足这些要求。含水率是影响混合料性能的重要因素之一，过高或过低的含水率都会对拌合效果产生不良影响。

在拌合前，需要使用准确的测量方法对材料的含水率进行检测，并根据实际情况及时进行调整，以保证混合料的质量和稳定性。在拌合前，还需要准确称量骨料。在称量骨料时，需要注意控制偏差，确保称量结果的准确性。定期检查计量器的准确性，及时进行修正和校准，以保证骨料的称量准确无误。施工人员在拌合过程中，需要抽查拌合设备的水流比率和加水时间，并且要定期检查进水口和拌合用水的储存状况，保证水源充足，以保证混合料的含水率准确。由于运输和环境因素，混合料从拌合设备到施工现场的过程中，可能会有一定的水分损失。因此，在计算混合料的含水率时，需要适当考虑这些损失，并进行相应调整，以保持混合料的合适水分含量，确保施工质量的稳定性和可靠性[3]。

3.4 垫层摊铺

下承层表面的浮土杂物可能会影响垫层与下承层之间的粘结性能，从而对道路的使用寿命产生负面影响。因此，在施工前，应该使用适当的清理工具，将杂物彻底清除。通过喷水或其他方式来保持路床表面的湿润，有助于垫层材料更好地铺设和碾压。

为了确保铺设的均匀性和效率，可以在路基表面划出布料网格，由运料车直接把碎石倒进对应的方格中，再使用推土机或者是装载机把方格中的级配碎石初步摊铺满，避免碎石的浪费和不均匀铺设。

为了确保垫层表面的平整度和高程符合设计要求，可以使用中线与边线钢桩标志的高程来将高程线拉出。接著，使用平地机把碎石刮平。使用卷尺测量以中线和边线线绳拉出的等高平行线下的净空高度，将需进行补料或者是刮料的部位标记出来。

如果发现垫层粒料发生离析或局部料窝，应该及时采取措施进行修复。实际操作中，可以使用新料进行填补。在进行补料时，需要注意运料车不可驶入抄平完毕的路段内。必要情况下，可以对补料位置加以刨松处理，以确保补料的质量和效果。

3.5 碾压定型

每当一段基层铺设完毕并经过检查确定标高符合要求后，就需要进行碾压操作。在进行碾压操作时，需要根据设计要求和施工规范确定碾压的次数、速度和路径。通常情况下，需要进行多次的交叉碾压，以确保垫层的均匀密实。

在初压阶段，采用轮胎压路机实行静压操作。通过轮胎的重压作用，把垫层中不平整的部分暴露出来，便于后续的处理工作。这一阶段的关键是发现并解决垫层表面的凹陷或凸起问题。如果存在凹陷部位，应当采取人工和机械设备相结合的方式加以处理。选择合适的材料填充凹陷，使其与周围的路面垫层平齐。针对凸起位置，必须要采用人工铲平的方式加以处理，以确保整个路面的平整度[4]。

复压阶段采用振压方式进行碾压。通过振压碾压，可以使垫层内部颗粒间产生更紧密的结合，提高整体的密实度。在复压环节，通常需要进行两次碾压操作，并且控制碾压速度在1.6 km/h左右，以确保碾压效果。

终压阶段要根据垫层的具体情况设计合理的碾压次数。一般而言，应当进行6～8次的碾压，直到垫层的密实度符合设计要求为止。在终压操作中，需要注意避免急刹车和掉头等行为，防止对垫层的平整度与美观性造成破坏。此外，还应当时刻观察施工路面的含水量状况，并及时补充适量的水分。

3.6 路面垫层的接缝技术

在路面垫层接缝技术应用中，应当根据公路等级和设计要求，选择具有良好强度和耐久性的材料，确保所选材料符合国家标准，并经过必要的质量检测。

在摊铺环节，合理的设置接缝可以减少路面应力集中，防止裂缝的产生和扩展。及时调整木方，确保接缝的宽度和厚度符合设计要求，提升接缝的密实性和平整度。为了提高接缝施工效率和质量，需要配备先进的设备，并引入先进的施工技术，以此提高接缝的粘结强度和耐久性。

3.7 优化养护环节

施工人员应当在垫层施工结束后立即进行洒水，并持续进行一段时间，以确保充分浸润和保湿，保持垫层的湿润状态，防止垫层过早干燥和开裂。还应当在路面垫层上覆盖透水土工布，以此起到隔离和保护的作用，防止垫层与下方土壤的混合，减少水分流失和侵蚀。

施工人员应确保透水土工布的正确铺设和固定，避免出现松动或损坏的情况，以最大程度地发挥其作用。在遇到极端天气条件，尤其是高温天气时，施工人员应当特别注意防晒措施。此外，要合理安排施工时间，尽量避免在高温时段进行施工，如果必须在高温条件下施工，应增加洒水频率，保持路面湿润，减少水分流失。

在实际施工作业中，应当进行交通封闭，确保施工区域的安全，并减少施工对交通的影响。施工单位应根据实际情况制定详细的交通管理方案，设置明显的交通标志和警示牌，引导车辆和行人绕行施工区域。应配备专门的交通指挥人员，确保施工现场秩序井然，减少事故和交通拥堵的发生。

4 路面垫层施工技术提升的主要措施

4.1 强化施工中的规范落实

相关部门应制定详细的施工规范和操作规程，明确施工过程中的各项要求和标准。这些规章制度应涵盖施工前、施工中和施工后的各个环节，并包括材料选用、施工工艺、质量控制等方面的具体要求。施工单位和施工人员应仔细研读并理解这些准则和规范，确保施工过程中的每一个环节都符合要求。在施工过程中，可以进行必要的检测和监测，以验证施工结果是否符合规范要求[5]。

4.2 施工准备期监理

为确保垫层的质量，应选用中、粗砂作为主要原材料，不可使用细砂和粉砂。此外，垫层中的含泥量也需要控制在合理范围内，砂砾垫层在施工过程中不应出现明显的粗细料分离问题，最大粒径不可超过5 cm，以保证垫层的均匀性和稳定性。

在进行碾压作业时，水分含量的控制是非常重要的。一般而言，最佳含水量应控制在8%～12%，过高或过低的含水量都会对施工效果产生不良影响。

施工单位应对材料实行严格检验，以确保其质量符合要求，只有经过自检并合格的材料才能报监理工程师抽检。施工单位应在开工前最少提前7 d将所需机械设备入场， 确保施工过程中所需的机械设备及时到位，避免因设备不足而延误施工进度。监理工程师会对设备的数目、型号、性能和完好程度展开详细检查，检查结果将在审批开工报告时体现出来，以便监理工程师和相关部门对施工设备进行管理和监督。

4.3 提高垫层材料的质量

在进行垫层材料的选择时，必须根据路面工程的要求，确定具体的材料种类，如沥青、水泥、碎石等，并确保其性能符合设计要求。采购时要选择正规的供应商，确保材料来源可靠，并要求供应商提供合格证明和检测报告等相关资料。进行质量抽检和把关，可以确保采购的材料符合质量要求。垫层结构所用的施工材料应符合强度性能要求，以确保其能够承受交通荷载和自然环境的影响。

4.4 优化垫层材料性能

在材料选择方面，应当选择粒径不超过5 mm的颗粒材料展开路面垫层施工，以确保材料的稳定性和防水性能。混合料中材料粒度应当控制为不超过0.075 mm，从而增加材料之间的接触面积，提高防水性和防冻性。在空隙率控制方面，较高的混合料空隙率，有助于增加材料的柔性和透水性，使水分更容易排出，减少冻裂的风险。空隙率过高也会影响路面垫层的稳定性，因此需要在空隙率与路面稳定性之间寻求平衡。

4.5 做好全过程的检查

在施工前，应制定详细的施工计划，包括施工进度、施工人员配备、材料采购等方面。施工计划应根据项目需求和实际情况进行合理的安排，并考虑到可能出现的风险和问题。在施工过程中，需要加强对施工质量的控制，包括对材料的质量监督、施工工艺的控制、施工现场的管理等方面。建立完善的记录和档案，以备后续查阅和分析。在施工完成后，需要进行质量检查和验收工作。

5 结束语

垫层因其自身的特殊性，和其他结构之间存在较大的区别。为了有效改善垫层技术在工程项目中的效果，需结合工程具体状况，使用合理的材料，并选定合适的级配，基于规范化施工、严格管控，充分保障公路工程路面垫层的施工质量，提高公路的稳固性与使用寿命，将公路工程在交通运输中的价值更好地发挥出来。

参考文献

[1] 莫若明.公路工程中路面基层施工技术[J].北方建筑，2022，7 （1）：59-62.

[2] 董凯.公路工程路面垫层施工技术及其控制[J].交通世界， 2019（18）：28-29.

[3] 张颖.公路施工中路面垫层施工技术的控制措施研究[J].交通世界，2019（18）：64-65.

[4] 王超.公路施工中路面垫层施工技术分析[J].工程建设与设计，2018（6）：190-191.

[5] 李永贤.谈公路工程施工中路面垫层的施工技术[J].工程建设与设计，2018（1）：179-181.