公路工程论文发表路面填隙碎石关键技术再探
发布时间：2013-08-03
摘要：随着我国公路建设水平的提高与公路数量的增加，公路建设中路面填隙碎石的技术在不断进步，填隙碎石可以广泛应用于各个等级公路的底基层以及二级以下公路的基层，因此，填隙碎石质量的高低决定着公路的整体质量水平。本文结合多年的实际经验，从填隙碎石的基本概念出发，从工艺流程、施工准备、施工放样、材料要求以及施工工序等几个方面研究了填隙碎石的关键技术。
关键词：公路施工,填隙碎石,关键技术,核心期刊论文网,期刊论文发表网
在公路施工过程中，填隙碎石是应用较多的结构，通常来讲，用同等尺寸的粗碎石作为主集料，彼此之间形成嵌锁作用，然后用石屑填满石间的孔隙，能够有效增加密实度和稳定性，这种结构就被称为填隙碎石。后来，随着公路施工技术的发展，在20 世纪 50 年代前盛行一种嵌锁型碎石基层，是将碎石分为大、中、小几种不同规格的类型，然后进行分层摊铺、碾压。具体工序是：首先铺大碎石，经过碾压稳定后，再撒铺嵌缝碎石，继续碾压稳定，最后再摊铺小碎石，也要经过碾压使其稳定。
1、填隙碎石的路用性能及影响因素
填隙碎石的强度主要依靠粗碎石间的嵌锁作用。用石屑或相当的天然砂砾和粗砂填塞粗碎石间的孔隙，使其变成一种密实结构，进一步增加其强度和稳定性，但用天然砂砾作为填料效果不如石屑。影响填隙碎石基层质量好坏的关键是：从上到下粗碎石间的孔隙一定要填满，也就是说，达到规定的密实度非常重要;表面粗碎石间的孔隙既要填满，填隙料又不能覆盖粗碎石而自成一层，表面应看得见粗碎石，粗碎石的棱角可外露3～5mm。
实践证明，使用两种分开的不同尺寸的集料，可使堆放和运输过程中的集料离析现象降到最小。填隙碎石的稳定性靠专门的压实得到保证。压实良好的填隙碎石的密实度通常约为固体体积率的85%—95%。填隙碎石的密实度和强度与良好的级配碎石相当。作为中等交通道路、甚至重交通道路沥青面层的基层，它与级配碎石一样可具有良好的效果。
填隙碎石结构层的表面应具有一定的粗糙度，这一点对薄沥青面层非常重要，它可保证薄沥青面层与基层粘接良好，避免薄沥青面层在基层顶面发生推移破坏。
特别需要注意的是：潮湿的填隙料实际上不可能靠振动压路机将孔隙填满。如企图用过多遍数的振动碾压使潮湿填隙料下移，往往可能使主骨料浮到填隙料层上并严重丧失稳定性。
2、施工要求
2.1碎石的最大粒径不应超过53mm，压碎值不大于26%;细集料应干燥，缺乏石屑时，可以添加细砾砂或粗砂等细集料。
2.2粗碎石可用具有一定强度的各种岩石或漂石轧制，漂石的粒径应为粗碎石最大粒径的3倍以上;也可用稳定的矿渣轧制，矿渣的干密度和质量比较均匀，且干密度不小于960kg/m³。
2.3材料中的扁平、长条和软弱颗粒的含量不超过15%。
2.4应采用振动轮每米宽质量不小于1.8t的振动压路机进行碾压。填隙料应填满粗碎石层内部的全部孔隙。碾压后，表面粗碎石间的孔隙应填满，不得使填隙料覆盖粗集料而自成一层，表面应看得见粗碎石。碾压后的固体体积率不小于85%。
2.5填隙碎石基层未铺封层时，禁止开放交通。
3 填隙碎石施工准备
a) 在进行施工之前，首先要向驻施工现场的监理单位报送“基层开工报告单”，经监理单位批准后才可以进行基层施工。
b) 土样、垫层、底基层以及埋设在其中的各种沟、管等隐蔽型构筑物，首先要经过自检，合格后报请驻施工现场的监理单位进行检验，批准并且签字认可之后才可以铺筑上面的基层。
4 施工放样
第一步，恢复中线，每相隔10m设置一个标桩，在标桩上标注出基层设计高和基层松铺厚度，其计算公式如下：
松铺厚度=压实厚度×松铺系数
第二步，在中线的两侧按照路面设计图设计标桩，完成基层设计后，在标桩上标注出基层设计高和松铺高度。通过这种方法，能使得基层的高度、厚度和平整度都达到质量标准。
5 材料要求
在应用填隙碎石技术时，对所用的碎石材料有一定的要求，通常情况下，用作基层时的碎石的最大粒径不大于53mm;用作底基层时，碎石的最大粒径不大于63mm。粗碎石可以用具有一定强度的各种岩石或漂石轧制，也可以用稳定的矿渣轧制。材料中的扁平、细长和软弱颗粒原则上不应超过 15%。轧制碎石时所余下的粒径在5mm以下的石屑是最好的填隙料。用作基层的粗碎石的集料压碎值不大于 26%;用作底基层的一般不大于 30%。
6 施工工序
在填隙碎石技术中，施工工序的正确执行以及各个环节的关键技术的控制是决定填隙碎石成功的关键。主要有以下几个工序：
6.1 准备下承层
通常在填隙碎石结构层的下面有底基层、垫层或土基几种，但是无论哪种基层，都要求平整结实，没有松散和软弱的地方出现，在平整度、路拱横坡度、压实度以及控制标高等各方面都要求达到标准要求。
6.2 施工放样
放样过程主要是标桩的放置。首先要在下承层上恢复中线，直线段距离15~20m放置一个标桩，平曲线段距离10~15m放置一个标桩，并且要在两侧路肩外放置指示作用的标桩。此外，还要进行水平测量，在两侧路肩上的指示桩上标注出基层边缘的设计标高。
6.3 备料
备料主要是准备粗碎石和填隙料，首先根据结构层的宽度、厚度及松铺系数(1.20~1.30)，计算出粗碎石的用量，一般情况下填隙料的用量大约是粗碎石重量的30%~40%。
6.4 运输与摊铺粗碎石
①首先要在摊铺的两侧进行培土，目的是控制基层的宽度和厚度，然后每隔一定距离铺筑盲沟，主要是考虑到雨后要排出基层的积水;②将碎石进行装车时，应当控制每车石料的数量基本相等;③在进行卸料时，应该有专门的人员进行指挥，严格控制卸料的距离，避免辅料的剩余或者短缺;④用专用的机器将粗碎石均匀地摊铺在预定的宽度上，必要时可以实行人工配合。表面以平整为标准，并有规定的横坡;⑤检验松铺材料层的厚度是否达到要求，未达到要求可进行修整。
6.5 撒铺填隙料和碾压
在采用填隙碎石方法时，主要有干法施工和湿法施工两种。相比于湿法施工，干法施工更适合于在干旱缺水的地方使用。下面就对干法施工和湿法施工的撒铺填隙料和碾压方法进行简介：
(1)干法施工。首先要对摊铺好的粗碎石进行反复碾压，目前通常采用8t的两轮压路机进行反复碾压3～4遍，以此来确保压实度和密实度达到要求。遇到没有设置超高的平曲路段，要特别注意碾压的顺序，应该是从两侧的路肩逐渐错轮然后向中心碾压，如果设置了超标高，则碾压顺序正好相反，是从内侧的路肩逐渐错轮向外侧进行碾压。当碾压一遍以后，应及时检查平整度是否达到要求，确保路共和纵坡达到要求。然后再用石屑散布机将填隙料均匀地撒铺在基层的表面，其厚度大约在2.5～3.0mm，并进行扫匀。最后再进行一次碾压工作，利用振动压路机对其进行反复的碾压，并且注意观察在碾压的过程中出现的局部存在不足的地方，一旦发现立即进行填补。
如果在碾压结束以后，在路面基层的表面仍然有若干孔隙的存在，则应该进行及时的填补和碾压，反复操作直到路面平整并且没有孔隙存在。如果需要在填隙碎石层的上面铺设一层薄沥青层，则应使得填隙碎石层表面的粗碎石的棱角外露大约3～5mm。如果实行的是分层铺筑，则应将粗碎石棱角外露约5～10mm，之后再在上面摊铺第二层粗碎石，并按照正确的工序进行施工。当填隙碎石表面没有孔隙存在后，在表面喷洒少量水， 然后再进行反复碾压1～2遍，避免出现松动。
(2)湿法施工。在初步碾压阶段，如果粗碎石的表层孔隙已经全部被填满，则应该立即在表面洒水到饱和，但是也要防止多余的水浸泡到下承层。然后采用专用的机器跟在洒水车后面进行反复碾压，因此，压实的均匀度和密实度能够达到要求，而且在碾压过程中，要不断地将湿填隙料渗漏到出现的孔隙中，洒水和碾压应该反复进行直到填隙料和水形成了粉砂浆。粉砂浆应该填塞全部孔隙，并在压路机轮前形成微波纹状。
与干法施工的最大的区别是湿法施工在碾压完成后，需要进行干燥处理，即碾压完成之后，应该让路段的水分充分进行蒸发，确保结构层足够干爽，然后将表面剩余的填隙料清理干净。如果需要进行分层铺筑时，要等结构层变干之后，将碾压过的填隙碎石层表面的填隙料扫除干净，使粗碎石外露5～10mm，之后摊铺第二层粗碎石并进行反复碾压，如果在碾压过程中发现了填料不足的地方，立即进行填补。
总之，在进行填隙碎石的施工过程中，要遵循科学、合理的质量标准体系，才能确保施工过程的顺利进行，也是公路质量达到标准的保证。因此，在进行路面基层填隙碎石施工之前，首先要做好施工准备，严格按照规定程序获得监理单位的批准;其次，在施工放样方面放置好标桩;然后，在进行材料的选取上，不同的基层对碎石材料的要求不同，主要体现在粒径方面;最后，要严格按照正确的施工顺序进行施工，尤其是施工方法的选择以及需要注意的事项，在碾压过程中认真查看路面的平整度，避免孔隙的存在。
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