提高干线公路路面耐久性的施工探讨

提高干线公路路面耐久性的施工探讨

                         路桥公司  方宣

【摘  要】本文主要对提高干线公路路面耐久性施工问题进行了探讨，首先介绍了国外对路面耐久性问题的研究以及耐久性沥青路面的结构，然后分析了石灰处治土施工的工艺，最后探讨了砂砾处治施工的工艺。

一、公路路面耐久性问题概述

1、国外对路面耐久性问题的研究

为了提高沥青路面使用期限，国外很早就开始了路面耐久性的研究，在上世纪六十年代，北美地区已经开始修建加厚式沥青路面，该路面是在土基层和路面之间增加一个较薄的颗粒基层，这种路面的总厚度要比普通基层的沥青路面薄，这样就可以减少疲劳裂缝的产生，并且使路面的破坏集中在路面结构的上层。至此之后，国外又出现了永久性路面，该路面的设计使用寿命为40年以上，主要结构为较厚沥青层的柔性路面。较厚的沥青层可以降低疲劳开裂的风险，路面的损坏主要集中于面层的25毫米至100毫米处，如果路面发生了破损，只需对损坏的顶层进行刨铣处理或罩面处理，从而避免了对路面的结构性重修。国外的永久性路面从结构上看，主要是铺垫了足够厚的沥青层，轻交通路面的沥青层厚度在200毫米以上，而重交通路面的沥青厚度则厚达300毫米以上，以较大的初始投资来换取路面长时间的优良使用性能。 

2、耐久性沥青路面的结构分析

由于我国石油资源紧缺，而国际石油价格节节攀升，石油价格的上涨直接导致了燃油、石油沥青价格的不断上涨，国外采用的厚沥青耐久性路面的建设模式并不适合我国干线公路施工实际，因为这种模式会大幅度的提高工程造价，很多单位难以接受。为了提高干线沥青路面的长期使用性能，我国学者也进行了大量研究，通过研究结构层厚度变化等因素对干线路面力学响应、寿命和投资的影响发现，当基层以及底基层的厚度逐渐增加时，路面的耐久性也会大幅度增强，投入产出比值较高，所以，通过增加干线道路基层和底基层厚度来提高路面耐久度是比较适合我国干线公路建设工程实际的。研究表明，石灰处治土和天然砂砾处治路基能够提高公路的耐久性，所以对上述施工工艺进行探讨是非常有必要的。

二、石灰处治土施工的工艺探讨

    由于石灰消解后会与土中的硅酸盐矿物发生化学反应，并形成结晶骨架结构，所以会提高路基的稳定性和强度，从而提高路面的耐久性，下面就对石灰处治土的施工工艺进行探讨：

1、施工准备

在材料准备方面，首先要选择合适的土，重点检测土样的液塑性能是否符合石灰稳定土的要求；生石灰要符合三级以上标准，并在7至10天前进行充分的消解，消解石灰经过10毫米筛滤，并在2个月之内使用完毕。在下承层方面，施工前要对下承层的横坡度、高程、宽度、压实度以及平整度进行严格检查，如果检查不合格，要及时进行整改，直至合格。然后对路基用压路机进行碾压检查，如果出现松散等现象要及时进行处理；在施工放样方面，每10米设置一个中桩并放出该层的边线桩，测量高程后，在各桩上标出层底标高，并对桩进行固定。

2、施工过程

首先进行填土，填土完成后用机械设备对土体进行粗平，然后用平地机进行刮平，以保证土体厚度一致。石灰土的拌和方法很多，一般采用犁铧辅助灰土路拌机的方法，犁铧的主要作用是晾晒含水量、破碎大块土体，然后用路拌机进行精细拌和。拌和完成后，要用平地机进行粗平和精平，完成平整后就要开始碾压的工序，碾压要遵循“先两边后中间、先轻后重、先慢后快”的原则，碾压可以先用振动压路机碾压1至2遍，然后再用钢三轮进行静碾，碾压时要每轮错碾三分之一至二分之一轮。碾压完成后要立即进行压实度的检测，对于不合格的路段要及时进行补压，在养生期间可以采用洒水车喷水的方式进行。

3、注意事项

上土前，要对土样进行试验分析，确定最大干容量、石灰土中的土含量、松容重以及松铺厚度系数，用这些数据计算出上土的数量。在铺设石灰前，同样要利用最大干容量、最佳含水量、土的松方干容量、石灰的松方干容量计算出单位面积石灰布置数量。在进行灰土拌和时，要注意拌和深度要达到底层，避免底层夹生现象的发生，在石灰处治土投入使用后，要观察道路的水侵害情况，加强道路的防排水措施，以保证道路保持中湿或干燥。另外，在对生石灰进行质量检测时，要采用盐酸测定方法，以保证质量不低于三级；在石灰土拌和完成后要立即对石灰土的石灰含量用EDTA法或直读式检测仪进行检测，以确保石灰土的剂量符合要求。

三、砂砾处治施工的工艺探讨

    在长期水浸或反复干湿的环境中，石灰处治土方式具有其弱点，因为水份会导致石灰土模量的衰减，从而导致道路耐久性的丧失。因为，在受水侵影响较大的地区，采用石灰处治土方式并不合适，而应该采用砂砾处治方式。下面就对砂砾处治的施工工艺进行探讨：

     1、施工准备

     砂砾要保证洁净和没有杂物，含泥量要小于百分之五，最大颗粒直径要小于50毫米，另外还可以采用级配砂砾材料，砾石强度不能低于四级。砂砾换填一般用于软体路基处治或防治地下水的侵害，特别是对于地下水浸泡的软体路基，要用大块片石进行抛石挤淤处理，以便形成坚实的下承基，在进行砂砾处治前要进行试验段的铺设，试验段不能小于100米，要根据试验段的情况，来指导后面的施工。

     2、施工过程

     首先要做好施工测量工作，用全站仪测量出中线控制桩、边桩的位置，并用水准测量仪测量出横断面高程，以便控制填料的厚度。在砂砾摊铺时，要注意避免出现粗细料离析现象，如果出现就要进行人工摊开，以保证摊铺的均匀。在每填筑三层时要进行一次精确放样，砂砾层宽度要宽出路基边角50厘米至100厘米，两侧要进行防护，比如片石护砌等。在施工中要注意及时挖掘排水沟，排水沟底标高要处于砂砾料垫层底面20厘米以下，以便及时排除路基施工中的积水，在进行碾压时，压路机开始要用慢速碾压，最大速度不超过每小时4公里，碾压时直线段要采用“两边向中间”方式进行，小半径曲线段要采用“内侧向外侧”方式进行。振动压路机要错开30厘米完成全宽时为一遍，强振碾压四遍，弱振碾压两遍，碾压要达到压实度为止，在路基施工过程中，要采取临时排水系统和永久排水系统相结合的方式进行排水，以避免雨水或积水对边坡进行冲刷。

     3、注意事项

     在砂砾处治施工前要认真检查下承层的情况，保证下承层处于干燥和坚实状态，如果不符合要求要及时进行处理。砂砾填筑的施工要符合回弹模量指标，在现场要进行回弹模量的测定。如果该指标不合格，一方面是可能是天然砂砾的级配不够理想，这就需要对原料进行挑选或者添加部分砂砾细料，已达到改善级配的目的；另一方面因为施工时没有进行适当的拌和，形成了较为严重的离析，这就需要加强拌和。