龔靖

（新疆交通建設(shè)管理局項(xiàng)目執(zhí)行二處，新疆 烏魯木齊 830000）

一、引言

在高速公路發(fā)展進(jìn)程中，瀝青路面因具備良好的性能和比水泥路面更好的行車舒適性而被廣泛應(yīng)用。根據(jù)交通運(yùn)輸部門的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，目前我國已建成的高速公路中，水泥路面占比不超過10%，絕大多數(shù)道路采用瀝青路面形式建設(shè)。此外，由于受到早期經(jīng)濟(jì)水平和施工技術(shù)的限制，我國公路行業(yè)一直采用半剛性基層瀝青路面，并且這類強(qiáng)基薄面的修筑原則沿用至今，半剛性基層在造價上遠(yuǎn)低于柔性基層，且抗變形和承載性能比柔性基層更佳，無論是受到雨水浸泡，還是處于低溫環(huán)境中性能都較為穩(wěn)定。然而，隨著半剛性基層的普及推廣，部分地區(qū)應(yīng)用后出現(xiàn)了一些問題，首先是因干縮和溫縮產(chǎn)生的裂縫，裂縫向上發(fā)展形成反射裂縫，向下發(fā)展則會使得基層開裂貫通，然后路基在雨水沖刷作用下，形成嚴(yán)重的唧泥病害，嚴(yán)重降低路基的承載能力，且在處治唧泥病害時需要處理至路基頂面，養(yǎng)護(hù)成本較高。為了解決公路因水損壞頻發(fā)唧泥病害，本文提出了在半剛性基層下鋪設(shè)級配碎石墊層來排除水分，以此來減少路面的水損壞病害。

二、工程概況

某高速公路全線長253.57km，所處地區(qū)降水充沛，部分路段因長期經(jīng)受水損害出現(xiàn)病害。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該高速公路K175+300～K198+600路段唧泥病害最為嚴(yán)重，在鉆芯取樣后發(fā)現(xiàn)芯樣完整度較差，基層完全破碎，相關(guān)專家研究決定，對該高速路面面層和基層實(shí)施銑刨處治，并在土基處治完成后，鋪設(shè)級配碎石墊層以減少道路水損害。該高速路面結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 道路結(jié)構(gòu)組成

三、碎石墊層的作用

碎石墊層常用于公路路基與底基層之間，主要起到分隔帶的作用，改善路基土壤溫度和濕度狀態(tài)，避免基層受到路基中毛細(xì)上升水產(chǎn)生的脹凍等影響。當(dāng)公路受到車輛荷載作用時，荷載通過面層和基層傳遞到碎石墊層，能夠使應(yīng)力均勻擴(kuò)散至土基中，在一定程度上避免路基土出現(xiàn)不均勻沉降和變形等問題。

碎石墊層的主要作用體現(xiàn)在以下幾個方面：作為底基層與路基土之間的過渡層，在一定程度上可以提高路基承載能力，減少路基土不均勻沉降；當(dāng)基層中的水分進(jìn)入碎石墊層后，能夠橫向排出，避免水分對路基土產(chǎn)生沖刷作用，從而引發(fā)唧泥病害；作為過渡層能夠有效隔離路基土中的地下水或毛細(xì)上升水，減少道路翻漿產(chǎn)生脹凍等病害；碎石墊層在一定程度上能夠避免路基土產(chǎn)生裂縫，當(dāng)路基土由于沉陷等原因產(chǎn)生裂縫時，碎石墊層能夠在面層傳遞荷載時調(diào)整位置，使得應(yīng)力重新均勻分布，避免裂縫擴(kuò)大。

四、級配碎石墊層施工工藝

目前，常用的級配碎石墊層施工方式主要有兩種：一種是先采用拌和機(jī)拌和級配已設(shè)計(jì)完成的碎石，拌和完成后再采用攤鋪機(jī)施工，雖然這種方式成本較高，但施工質(zhì)量能夠得到充分保障，級配碎石攤鋪均勻，且空隙率較小，能夠形成一定強(qiáng)度，提升公路的承載能力。另一種是現(xiàn)場直接通過平地機(jī)和推土機(jī)攤鋪，該方法缺點(diǎn)明顯，不能夠保證碎石攤鋪均勻。該項(xiàng)目主要綜合采用這兩種方式施工。

（一）施工準(zhǔn)備

施工前的準(zhǔn)備工作是提高墊層施工質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，該項(xiàng)目準(zhǔn)備工作主要包括準(zhǔn)備施工材料、鋪筑前清掃路面和準(zhǔn)備路面壓實(shí)設(shè)備。

準(zhǔn)備施工材料時，首先要確定各粗細(xì)集料的用量，根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求確定集料的最大粒徑，將集料按尺寸從小到大0mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm、9.5mm～19mm、19mm～26.5mm備料，根據(jù)不同粒徑分別堆放，為集料拌和做充分準(zhǔn)備。同時，檢查集料是否潔凈，如果集料中有泥土或雜質(zhì)混入應(yīng)當(dāng)提前清洗。清洗干凈后，需要對集料實(shí)施灑水處理，保證集料在拌和前能夠達(dá)到吸水飽和狀態(tài)。

級配碎石墊層鋪筑前，應(yīng)當(dāng)安排施工人員清理銑刨后的基層，保證下承層無其他雜物。清掃完畢后，應(yīng)當(dāng)采用15t以上的鋼輪壓路機(jī)反復(fù)碾壓路基土，碾壓的同時測定其干濕狀況和壓實(shí)度情況。當(dāng)路基過于干燥時，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)灑水，保證路基含水量略低于最佳含水量。

（二）級配碎石的拌和

常用的級配碎石拌和方法有路拌法和廠拌法。路拌法適用于低等級公路，優(yōu)點(diǎn)是拌和速度較快，能夠迅速投入使用，節(jié)約運(yùn)輸成本；缺點(diǎn)是碎石拌和均勻性不足。廠拌法是采用大型機(jī)械設(shè)備拌和，級配控制更加合理，效率也更為高效。經(jīng)過綜合考慮后，該項(xiàng)目選用廠拌法。級配碎石在運(yùn)輸過程中會導(dǎo)致水分流失，因此，拌和時需要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況向級配碎石中摻加水，如陰天或者雨季施工，可以適當(dāng)控制級配碎石含水量略低于最佳含水量，晴天施工則應(yīng)控制級配碎石含水量略高于最佳含水量。當(dāng)含水量較低時，粗細(xì)集料不能充分拌和均勻，影響級配碎石整體模量，當(dāng)含水量較高時，級配碎石中的水分可能會下滲影響土基層，甚至產(chǎn)生彈簧效應(yīng)，因此，含水量是拌和過程中需要嚴(yán)格控制的因素。

（三）級配碎石的運(yùn)輸

由于級配碎石表面含有水分，運(yùn)輸前需要徹底清理運(yùn)料車廂，避免雜質(zhì)或灰塵污染級配碎石。運(yùn)輸車運(yùn)料前需要分批次裝料，避免粗細(xì)集料產(chǎn)生離析現(xiàn)象，此外在裝料時不宜將車廂裝得太滿，避免運(yùn)輸過程中集料外溢，造成不必要的浪費(fèi)，同時運(yùn)輸過程中為避免級配碎石水分散失，應(yīng)當(dāng)提前加蓋篷布做好保濕措施。卸料時，應(yīng)采用側(cè)向卸入裝載機(jī)的方法，避免集料堆積成過高錐形，產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

（四）級配碎石的攤鋪

該項(xiàng)目主要通過兩種方式攤鋪：一是先采用推土機(jī)初步整平堆積的級配碎石，然后再輔以人工通過平地機(jī)精細(xì)整平，對于機(jī)械整平盲區(qū)，現(xiàn)場施工人員應(yīng)及時撒布碎石，保證攤鋪均勻。二是運(yùn)料車卸料至攤鋪機(jī)中實(shí)施攤鋪整平，該方法明顯優(yōu)于前者，是該項(xiàng)目主要采用的攤鋪方法。

（五）級配碎石的碾壓

級配碎石的碾壓主要是通過振動效果使得粗細(xì)集料分布均勻，形成較為密實(shí)的嵌擠結(jié)構(gòu)，使級配碎石具有一定的強(qiáng)度和承載能力，因此，級配碎石的碾壓是墊層施工工藝中的一道重要工序。具體碾壓方式如表2所示。

表2 級配碎石墊層碾壓工藝方案

（六）級配碎石墊層接縫處理

級配碎石接縫處理是施工工藝最后一道關(guān)鍵工序，碾壓時，應(yīng)在橫縫搭接處預(yù)留5m距離不壓實(shí)，待下次施工攤鋪完成后，確保該預(yù)留位置含水量符合要求的同時，完成同步碾壓。

五、結(jié)語

為研究路面墊層施工技術(shù)在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用，本文結(jié)合高速工程項(xiàng)目實(shí)例，詳細(xì)介紹了路面墊層的施工工藝技術(shù)，研究結(jié)果表明，采用合理的路面墊層施工技術(shù)可有效提高公路的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性能，具有一定的可行性和實(shí)用性。