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        濕陷性黃土地區(qū)SMA改性瀝青道路施工技術(shù)研究

        2019-08-01 01:28:10申華棟
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2019年10期

        申華棟

        摘? 要:作為一種欠壓密土,濕陷性黃土強(qiáng)度遇水浸濕會大幅下降,按照我國公路的建設(shè)現(xiàn)狀,在濕陷性黃土道路施工中,通過路基處理+SMA改性瀝青施工,可充分克服濕陷性黃土土質(zhì)濕陷性的缺陷,達(dá)到公路施工規(guī)范規(guī)定,提高工程路用性能。為此,該文依托某公路工程,對濕陷性黃土地基處理措施及SMA道路施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

        關(guān)鍵詞:濕陷性黃土地區(qū);SMA改性瀝青;工程概況

        中圖分類號:U415? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        1 工程概況

        某公路工程總長度為7 492 m,道路組成部分包括道路、橋梁、涵洞及交通設(shè)施,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

        7 洪道設(shè)計(jì)頻率 百年一遇

        經(jīng)勘查可見,該路段存在大量濕陷性黃土地質(zhì),對路基回填要求較高,換填量大。如濕陷性黃土段路基處理不到位,路基經(jīng)水浸濕,極易出現(xiàn)不均勻沉降的情況,從而產(chǎn)生大量病害,影響基層的穩(wěn)定性。除此之外,該路段受天氣情況影響較大,存在明顯季節(jié)施工特點(diǎn)。在道路施工范圍內(nèi),氣候降雨量較大,往往呈現(xiàn)出山洪趨勢,從而嚴(yán)重危害道路施工安全。為此,必須規(guī)范施工工藝,合理制定施工方案,減少氣候?qū)κ┕みM(jìn)度的影響,保證施工質(zhì)量。

        2 濕陷性黃土地基處理措施

        當(dāng)前,黃土土樣濕陷系數(shù)多以室內(nèi)壓縮試驗(yàn)進(jìn)行分析。其原理是在相關(guān)設(shè)備內(nèi)放置適量土樣,加荷至一定壓力,待沉降形變逐步穩(wěn)定,浸濕土樣至飽和狀,促其形成附加下沉形變。待穩(wěn)定后,即可停止試驗(yàn)。此時(shí),需對浸水前后土樣沉降變化情況進(jìn)行詳細(xì)記錄,則兩值之間的比值即被稱為濕陷系數(shù)。按照相關(guān)要求,當(dāng)濕陷系數(shù)在0.015以內(nèi)時(shí),則被稱為非濕陷性黃土土質(zhì),反之,被看做是濕陷性黃土土質(zhì),按照等級劃分,可將其分為以下類型,見表2。

        該工程施工中,濕陷性土層濕陷系數(shù)具有較大變化,且厚度較大。據(jù)勘查可見,總濕陷量與自重濕陷量范圍分別為56.5 mm~1529.0 mm,0 mm~1 084.1 mm,經(jīng)綜合評價(jià),該路段為IV自重濕陷性黃土場地。同時(shí),該工程涉及大量高填方工程量,路基是整個(gè)道路的直接承重層,是路面工程的基礎(chǔ),其強(qiáng)度及穩(wěn)定對道路施工質(zhì)量起決定作用。

        2.1 濕陷性黃土高填方技術(shù)應(yīng)用

        2.1.1 施工準(zhǔn)備

        路基處理是否到位直接關(guān)系到道路施工的整體質(zhì)量,為此,施工前,必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求,合理確定施工參數(shù),象填筑方法、厚度等,以此對施工質(zhì)量加以合理控制。先做好場地清理工作,根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,掌握周圍具體情況,做好各項(xiàng)施工安排。

        2.1.2 路堤基底處理

        在公路工程施工中,要求先將現(xiàn)有路面上的雜物清理干凈,再填筑路基。在現(xiàn)有加寬段,要求把現(xiàn)有路基挖成臺階,并進(jìn)行路基橫斷面圖繪制,交由相關(guān)負(fù)責(zé)人校對與審核。

        2.1.3 分層填筑

        分層完成路基填方作業(yè),填筑斜坡段需根據(jù)陡峭實(shí)際情況,按照寬度、傾斜度合理確定臺階寬度,隨后填筑路基。象為砂性土,則無需進(jìn)行臺階開挖施工,僅挖松表面厚度即可。

        在做路基填料處理時(shí),需保證填土強(qiáng)度、粒徑符合設(shè)計(jì)要求。在所需參數(shù)確定之后,即可進(jìn)行鋪筑施工。相比路基寬度,填料鋪設(shè)寬度應(yīng)多出一些,從而確保路基邊緣壓實(shí)度。

        2.1.4 碾壓密實(shí)

        填料鋪平之后,需碾壓密實(shí)填料,相鄰段碾壓重疊寬度符合規(guī)定,保證壓實(shí)效果。碾壓施工中,應(yīng)保證填方路基地面下方各深度與壓實(shí)度相符,確保施工質(zhì)量。

        2.1.5 路基面及邊坡整形

        一般可通過刮土法進(jìn)行路基表面整形,象需加固坡面,要求施工前做好加固空間留設(shè)。象填土不足,因雨水沖刷邊坡極易產(chǎn)生小溝小壑,此時(shí)需在問題高發(fā)部位開挖臺階,隨后一層一層鋪筑及壓實(shí)。待完成路基整形施工后,嚴(yán)禁在施工場地堆放雜物,導(dǎo)致排水不暢。

        2.2 路基下濕陷性黃土處理技術(shù)應(yīng)用

        2.2.1 正常路基濕陷性黃土處理

        針對此類地基,可先清理干凈地面雜物,象腐殖土等,根據(jù)設(shè)計(jì)將路基結(jié)構(gòu)層夯填到規(guī)定值。因道路施工范圍具有較大黃土孔隙比,遇水極易產(chǎn)生路基沉降形變問題。為此,應(yīng)避免雨水下滲至路基。根據(jù)施工要求,可由原料控制,嚴(yán)控石灰等材料,做好抽樣檢查工作。與此同時(shí),還應(yīng)按照設(shè)計(jì)比例,通過大型設(shè)備做好施工用土與石灰等均勻拌和,隨后向施工現(xiàn)場運(yùn)輸。待分層鋪筑之后,進(jìn)行碾壓施工,直至滿足設(shè)計(jì)要求。為阻止水滲入路基,在路面縱向組成中,水泥穩(wěn)定砂礫與水泥石灰穩(wěn)定砂礫土也可起到阻絕作用。待攤鋪施工后,應(yīng)保證虛鋪厚度在20 cm以內(nèi),待碾壓密實(shí)之后,覆蓋塑料保墑,待下層強(qiáng)度在設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%左右時(shí)即可進(jìn)行下步施工。

        2.2.2 過濕土地段濕陷性黃土處理

        此路段局部存在過濕濕陷性黃土,原始地形橫跨“V”型溝,因修建公路才得以整平。因此,此路段地下虛填厚度較大,同時(shí)因周圍修建公路時(shí),不小心損壞了埋設(shè)的管道,產(chǎn)生了積水情況,從而大大增加了路基含水量,導(dǎo)致不均勻沉降產(chǎn)生。為保證新建道路路基穩(wěn)固,決定采用下述施工措施。第一,按照設(shè)計(jì)道路路面標(biāo)高要求,針對較大含水量路段,向下開挖8 m,選用砂石換填基底上方3 m材料,各層厚度控制在50 cm以內(nèi);第二,待碾壓密實(shí)之后,按2∶8比例換填灰土,嚴(yán)控虛鋪厚度。第三,按照實(shí)際情況調(diào)整5%灰土厚度。

        3 SMA道路施工技術(shù)應(yīng)用

        此工程總長度為7 492 m,為雙向六車道,路面結(jié)構(gòu)共3層,分別為4 cmSMA混合料+6 cm中粒式瀝青混凝土+8 cm粗粒式瀝青混凝土。每層施工方法各有不同,象通過攤鋪機(jī)進(jìn)行瀝青混合料整幅鋪筑,利用“基準(zhǔn)梁法”進(jìn)行中粒式瀝青混凝土找平及通過“基準(zhǔn)鋼絲法”進(jìn)行粗粒式瀝青混凝土找平施工,最后經(jīng)壓路機(jī)碾壓、整平。

        3.1 施工準(zhǔn)備

        3.1.1 下承層施工

        施工前,需先詳細(xì)檢查下中面層質(zhì)量,待符合標(biāo)準(zhǔn)后,清理干凈表面,如果存在質(zhì)量問題,需找出原因,立即處理。待中面層清理干凈之后,可將黏層油經(jīng)噴灑車均勻地噴灑其上,隨后鋪筑上面層。

        3.1.2 施工放樣

        施工放樣前,需保證所需設(shè)備齊全,隨后準(zhǔn)確測量水準(zhǔn)點(diǎn)、中心線等,且做好復(fù)測工作。

        3.2 施工流程

        3.2.1 拌和

        選取間歇式拌和機(jī)做混合料拌和施工,該工程以熱拌法進(jìn)行瀝青拌和施工。通過導(dǎo)熱油進(jìn)行瀝青材料加熱,加熱溫度控制在160 ℃~165 ℃。應(yīng)保證均勻拌和,無離析、花白料。拌和階段需將一定量聚丙烯腈纖維穩(wěn)定劑適量摻加,保證施工質(zhì)量。

        3.2.2 運(yùn)輸

        一般選用大型自卸車進(jìn)行SMA改性瀝青混合料運(yùn)送。在整個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié),需保證勻速前行,避免混合料離析。此外,可指派專人負(fù)責(zé)指揮與管理所有運(yùn)輸車輛,保證工作連續(xù)、有序地進(jìn)行。

        3.2.3 攤鋪

        安裝好攤鋪設(shè)備之后,根據(jù)設(shè)定的相關(guān)參數(shù),象速度、頻率等,按照連續(xù)不間斷的施工要求進(jìn)行SMA混合料攤鋪施工。攤鋪施工前,要求做好下面層清理工作,確保瀝青層能夠充分黏結(jié)下面層。象施工天氣不佳,攤鋪前,還需對表面層質(zhì)量情況進(jìn)行檢查,避免出現(xiàn)積水問題。攤鋪時(shí)要保證勻速行駛,且控制好攤鋪溫度。完成施工作業(yè)后,如果其未徹底干透,嚴(yán)禁車輛通行。

        3.2.4 壓實(shí)

        初壓、復(fù)壓與終壓為SMA混合料壓實(shí)的3大環(huán)節(jié),在整個(gè)施工過程中,需都合理控制碾壓溫度(表3),且采取不同壓實(shí)機(jī)械按照相應(yīng)遍數(shù)完成碾壓施工。

        在攤鋪SMA混合料時(shí),盡可能地避免產(chǎn)生縱橫縫。如果出現(xiàn)施工縫,需根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)處理。要求在攤鋪施工前,及時(shí)作出規(guī)劃,盡可能減少接縫數(shù)量。根據(jù)規(guī)范要求,合理確定表面層縱橫縫位置,力求錯(cuò)開下層縫。

        4 結(jié)語

        綜上所述,隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,交通量日益增長,人們對道路路面質(zhì)量提出了更高的要求。為全面提升公路工程服務(wù)質(zhì)量與壽命,必須重視路面施工問題。濕陷性黃土地基是道路施工常見的不良地基之一,如何保證路基穩(wěn)定性成了關(guān)鍵。為此,濕陷性黃土地區(qū)SMA改性瀝青施工技術(shù)的應(yīng)用,不僅能夠消除濕陷性的影響,還能有效提升路用性能,對公路建設(shè)質(zhì)量的提升有重大意義。

        參考文獻(xiàn)

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