謝志雄

【摘要】在當前的公路建設中，想要提高路面的質(zhì)量水準，只從提高公路結(jié)構(gòu)的耐久性一個方面去考慮是遠遠不夠的，我們必須對基層施工技術(shù)和基面層施工技術(shù)進行研究，這樣才能使路面結(jié)構(gòu)保持完整，形成一個整體結(jié)構(gòu)，從而提高公路路面的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】基層;基面層;施工;技術(shù);公路

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

22.132

1、引言

公路路面結(jié)構(gòu)能否經(jīng)久耐用主要還是由基層和基面層的層間粘結(jié)質(zhì)量來決定的。本文以國內(nèi)某段公路的原始路段和新建路段為例進行施工技術(shù)研究，通過現(xiàn)場采樣分析影響路面結(jié)構(gòu)使用壽命的因素。找出提高路面質(zhì)量等級的具體措施。根據(jù)該路段的原始路段現(xiàn)場取芯采樣，發(fā)現(xiàn)只能面層與上基層連接的芯樣進行取芯采樣，無法對公路的下基層進行取芯采樣。而從新建路段的現(xiàn)場取芯采樣結(jié)果上來看，上基層脫離了下基層，這些情況都是不正常，不合理的，嚴重制約著公路路面整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及耐用性。因此，本文重點研究基層和基面層的施工技術(shù)。

2、基層施工技術(shù)研究

2.1基層粘結(jié)性的力學計算

本文選擇國內(nèi)某公路段的路面維修工程案例為研究對象。該工程總長22.7公里，交通量巨大，且大型運輸車輛往來頻繁，該公路的原始基本結(jié)構(gòu)由瀝青混凝土路面和水泥穩(wěn)定碎石基層組成。方案中，需要對原始道路基層進行強度為160兆帕的處理，根據(jù)施工方案設計的道路基層參數(shù)計算模型為：兩個當量圓的半徑記作11厘米，其中圓中心距為32厘米，采用雙圓均布荷載，設計汽車輪胎壓強為0.9兆帕。假設道路的基層與面層之間是不間斷的，我們可以分析基層粘結(jié)狀態(tài)對結(jié)構(gòu)層的影響情況，在道路基層中的各個層之間，可以假設完全連續(xù)、半連續(xù)和完全滑動的狀態(tài)來進行計算，通過計算，得到拉應力值為0.4152，此值遠遠超出水泥穩(wěn)定碎石基層的拉應力的合理范圍，抗拉強度是不達標的[1]。道路的基層就隨之被破壞開裂。

2.2基層施工質(zhì)量控制

為了避免道路基層間因粘結(jié)度不夠而出現(xiàn)破壞開裂，延長公路路面結(jié)構(gòu)的壽命，我們根據(jù)結(jié)合現(xiàn)有的公路的施工技術(shù)水平，從多角度考慮，提出了新的基層施工質(zhì)量控制技術(shù)。

2.2.1基于水泥穩(wěn)定碎石的分層攤鋪施工技術(shù)

水泥穩(wěn)定碎石構(gòu)成了公路基層的基本形式。一般來講，基層的厚度大約為33厘米左右。從傳統(tǒng)情況上來看，原有的道路基層攤鋪施工設備無法一次性地對道路進行攤鋪和壓實，只能分兩次進行施工，分為上基層和下基層。這樣每層基層的攤鋪厚度才能小于20厘米。在下基層施工結(jié)束后一周，我們需要對其進行灑水養(yǎng)生作業(yè)，在養(yǎng)生作業(yè)期間，需要對道路進行全部封閉，車輛不可以正常通過，待養(yǎng)生結(jié)束之后，我們才能繼續(xù)進行上基層的施工。在上基層施工操作之前，工人必須清理下基層作業(yè)面，避免下基層界面受到污染。但是，目前這種施工技術(shù)在整體性上還不具有優(yōu)勢，因此施工中的水泥凈漿質(zhì)量應該按照每平米的1.3公斤左右來計量，以增加上基層和下基層的整體、聯(lián)系和緊密度。

2.2.2基于水泥穩(wěn)定碎石的基層整體施工技術(shù)

如果道路的水泥穩(wěn)定碎石基層之間沒有出現(xiàn)薄弱的粘結(jié)情況導致基層分離，我們就可以采用整體式施工技術(shù)來進行施工，解決技術(shù)難題。目前，基于水泥穩(wěn)定碎石的整體式施工技術(shù)必須采用高標準的抗離析大功率攤鋪設備以及大噸位的激振力壓路機。對于整體式施工技術(shù)來講，需采用十三噸級的雙鋼輪設備進行重復式碾壓，然后再用更高噸位的單鋼輪振動碾壓，最后再使用膠輪壓路機完成最后的碾壓。施工結(jié)束后，我們在現(xiàn)場即時檢測壓實度，如果滿足規(guī)范要求，進行養(yǎng)生作業(yè)。

3、基面層施工技術(shù)研究

道路路面是否能經(jīng)久耐用取決于基面層中上下層之間是否能粘結(jié)緊密，強度是否達標。相關(guān)路面芯樣的研究表明，大部分路面破損開裂的基層與面層之間缺少整體性，導致脫離現(xiàn)象[2]。此外，根據(jù)芯樣分析結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)透層油使用的多少、透層油在何時何地進行噴灑作業(yè)、不同種類的透層油的使用、下封層的油溫、下封層種類等因素也極大地制約著基面層的粘結(jié)穩(wěn)定性。透層油的作用是是基層和面層之間能夠平穩(wěn)的過度，增加層間的粘結(jié)強度。但是，過量食用會導致富油層的形成，反而使層間結(jié)構(gòu)變得很脆弱。目前，我國道路施工中使用的透層油的基本都是乳化瀝青。

3.1基面層粘結(jié)性的力學計算

本文選擇了國內(nèi)某段公路的瀝青路面改造方案來進行基面層粘結(jié)性的力學計算。該路段交通量巨大，以瀝青混凝土和水泥穩(wěn)定碎石為基層。通過計算受力最不利點應力，我們發(fā)現(xiàn)如果基面層的各層狀態(tài)發(fā)生了變化，應力也隨之改變，因此，基面層粘結(jié)強度也對路面工程能否經(jīng)久耐用起到了極大的影響作用。

3.2基面層粘結(jié)性測試

通常，在基層上面設置透層和下封層可以增加層間粘結(jié)強度。下封層可以使碎石封層以及稀漿封層得到同步。斜剪、直剪、拉拔可以測試透層的粘結(jié)強。在本文的基層粘結(jié)強度測試中，采用的是斜剪測試。

3.2.1測試材料

測試中使用了水泥穩(wěn)定碎石基層集料、同步碎石封層碎石、稀漿封層石屑。其中，集料采用石灰?guī)r，透層采用乳化瀝青，同步碎石封層采用70號基質(zhì)瀝青[3]。

3.2.2測試原理

測試中，對水平荷載和豎向荷載、溫度作用下的基層面抵抗剪切破壞的能力進行模擬，得到剪應力公式：

（1）

式中， τ為基面層的各層之間的接觸面剪應力;F代表最大壓力;A代表基層面的粘結(jié)面積。被破壞時，層間接觸面的剪應力就會和層間界面的抗剪強度相等。

3.2.3測試方式

為了對道路路面的實際結(jié)構(gòu)進行模擬，計算出基面層在高溫、常溫、荷載等不同作用下的抗剪力，從而分析出變化規(guī)律，在文中，剪切測試與拉拔測試被用于基面層的粘結(jié)強度測試。

3.2.4測試件

測試件包括五個部分，分別為水泥穩(wěn)定碎石基層、噴灑透層油、封層、瀝青混凝土、切割設備。

3.2.5測試結(jié)果分析

由于每平米封層的最佳用油量兩公斤左右，當瀝青用量達到最佳時，我們可以看到同步碎石封層的抗剪力比封層的抗剪力高出很多。在高溫條件下，同步碎石封層的抗剪力也大大高于封層的抗剪力。因此，在夏季施工時，采用粘結(jié)強度高的改性瀝青是十分合理和具有優(yōu)勢的。

3.3合理化建議

為了提高施工質(zhì)量，增加耐用和使用壽命，結(jié)合測試結(jié)果，本文提出兩項建設性意見：

（1）合理控制透層油的噴灑時間及用量，每平米用量不能大于1斤，且噴灑時間應當在水泥穩(wěn)定碎石基層成型后24小時。

（2）同步碎石的下封層每平米的用油量控制在1.3公斤左右比較合理。在下封層施工結(jié)束后，需要全部封閉交通進行養(yǎng)生作業(yè)。在路面達到基本強度后，即可解除封閉正常通行，車輪對下封層的壓實即可，無需其他設備。

結(jié)論：

本文通過研究基面層施工技術(shù)和基層施工技術(shù)總結(jié)出：

（1）路面的使用壽命受到基面層粘結(jié)、基層粘結(jié)等因素的極大制約。

（2）目前，基層和基面層粘結(jié)對路面的影響可通過分層攤鋪施工技術(shù)和整體式攤鋪施工技術(shù)來解決。