CN105648865A - 热带地区路面的铺设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热带地区路面的铺设方法，包括：步骤1：整修底基层使其满足级配碎石的摊铺要求；步骤2：在所述底基层上铺设级配碎石；步骤3：确保级配碎石摊铺均匀后，采取组合碾压方式进行压实形成级配碎石基层；所述压实步骤包括：第一天对级配碎石进行初压、复压且在第一次复压过程中对级配碎石补水，接着对级配碎石进行终压，收面提浆；第二天：对级配碎石再次进行复压；步骤4：在所述级配碎石表面铺设沥青混凝土以形成面层。本发明采用底基层+级配碎石基层+面层的路面结构设计，对雨季时间较长、道路易受水损害的热带地区公路在防止反射裂缝和基层可迅速排水防止水损害及基层受损自愈等方面，有很大优势。
Description
技术领域
本发明涉及公路路面结构层，特别涉及一种热带地区路面的铺设方法。
背景技术
在我国国内，公路沥青混凝土路面主要采用半刚性基层，应用广泛，工艺成熟，但半刚性基层沥青混凝土路面也有缺点：易产生开裂，开裂后将裂缝反射到路面，从而雨水下渗，使道路遭受雨水损害，半刚性基层结构致密而无法从基层迅速排走路面下渗的裂缝水，损坏后无自愈能力。尽管近年来对骨架密实结构的研究和应用，提高了半刚性基层应用的生命力，但国内总体而言，对级配碎石这种柔性基层的实际应用相对较少，对材料级配、施工工艺等缺乏充分认识，施工往往存在较大随意性，缺乏经验积累，缺乏可参考的严谨工法。
在热带地区，很明显的一个气候特征就是存在较长雨季，降雨量大，路面出现裂缝后，雨水一旦下渗，雨水对道路损坏影响大，如采用国内的半刚性基层技术和工艺，有以下不利之处：
一、半刚性基层在交通量逐年增长、低等级公路要逐渐承受重载交通的态势下，更易产生基层裂缝，反射到路面，而雨季长降雨量大的气候环境，让雨水侵入裂缝，破坏加剧；即使不是裂缝，低等级的沥青表处路面同样存在渗水，而沥青混凝土路面，也有4％左右的空隙率让水分慢慢进入基层，半刚性基层结构密排水性能差，长期的水分局部积累，并受荷载反复影响则产生路面病害。
二、既要对抗雨季和交通量增长的不利条件，又要提高使用寿命，对施工控制和成型并使用后的养护都是高难度的考验。
三、增加了水泥掺量，造价增加。
因此，如何提供一种能够适应热带地区气候的热带地区路面的铺设方法，是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明提供一种能够适应热带地区气候的热带地区路面的铺设方法，以解决上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种热带地区路面的铺设方法，包括：步骤1：整修底基层使其满足级配碎石的摊铺要求；步骤2：在所述底基层上铺设级配碎石；步骤3：确保级配碎石摊铺均匀后，采取组合碾压方式进行压实形成级配碎石基层；所述压实步骤包括：第一天对级配碎石进行初压、复压且在第一次复压过程中对级配碎石补水，接着对级配碎石进行终压，收面提浆；第二天：对级配碎石再次进行复压；步骤4：在所述级配碎石表面铺设沥青混凝土以形成面层。
作为优选，所述压实步骤中，采用级配碎石的层厚为16-20cm，且初压时使用15t钢轮压路机，第一天复压时使用22t钢轮振动压路机，终压时使用大于等于20t的胶轮压路机。第二天复压仍采用22t钢轮振动压路机。
作为优选，在铺设级配碎石基层的同时检测铺面的标高和横坡，当标高和横坡不符合设计要求时，调整摊铺机的熨平板高度和横坡直到合格，再进行摊铺。
作为优选，第二天复压结束后，洒水车对级配碎石进行洒水养护且不少于5天。
作为优选，所述底基层顶部铺设有砾石土。
作为优选，所述底基层采用级配碎石，且所述底基层与路基之间铺设有一层砾石土。
作为优选，所述级配碎石采用采用骨架密实型结构，其中，碎石的最大粒径为31.5mm，且粒径为0.075mm的碎石含量为5％-7％。
作为优选，热带地区路面的横坡为3％。
作为优选，还包括铺设排水系统步骤。
作为优选，压实步骤中的碾压速度为1.5-2.0km/h。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明采用底基层+级配碎石基层+面层的路面结构设计，对雨季时间较长、道路易受水损害的热带地区公路在防止反射裂缝和基层可迅速排水防止水损害及基层受损自愈等方面，有很大优势，采取合理的路面结构组合，恰当的层厚，良好的级配，能充分发挥柔性基层长处，很好地克服传统理念中强度不高易变形等缺点，从而更好保障公路路面使用寿命。
2、本发明采用骨架密实结构，同时兼顾利于施工压实作业，综合地确保了级配碎石基层施工的整体质量及施工质量的稳定性。
3、采用本发明，使路面的稳定性和强度大大提高，抗水性能大幅度提高，随着压实度的提高，级配碎石CBR(加州承载比)值逐渐增大，试件压实度在97％～98％之间时，压实度对级配碎石CBR值影响非常明显，压实度每提高1％，级配碎石CBR值提高约21％～44％，试件压实度在98％-99％之间时，压实度每提高1％，级配碎石CBR值可提高l2％，试件压实度在99％100％之间时，压实度提高1％，级配碎石CBR值提高约5％.试件压实度从97％提高到99.5％时，压实度每提高1％，级配碎石CBR值平均提高18.6％。由此可见，我们通过精细化管理，现场施工时重视压实，可提高级配碎石施工质量。
4、本发明在碾压完成后通过洒水车在表面来回洒水，胶轮压路机紧随其后进行往返碾压，于挤搓和水的洗涤作用，碎石中的大颗粒下沉，小颗粒上浮，泥土和<0.075mm颗粒被富余水带出结构层，只剩下较大颗粒的碎石，嵌挤在一起，从而保证压实效果。
5、采取了洒水养护的方式，有效的保证了基层的质量，本发明的施工方法，可以渐次开放交通，不仅解决交通疏导问题，而且最终检验和证明了基层质量。
6、本发明可以为以后的施工执行和质量控制提供工法指导。
7、级配碎石基层，造价相对低，在热带地区针对水损害，级配碎石柔性基层具有排水更好的特点和自愈能力，另外配合级配碎石基层采取路面综合防水措施，整体防水损害的效果显著，公路使用寿命提高
附图说明
图1为本发明的热带地区路面的铺设方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明提供一种热带地区路面的铺设方法，需要说明的是，在进行铺设之前，需要统筹好路基，确保每个路面施工段施工前其路基至少有一个雨季的沉降。具体可以充分利用热带地区干湿两季交替时路基质量出现反弹的时机，每个雨季结束及旱季开始时对上次旱季已填筑施工路段进行弯沉检测，对明显弯沉过大的路段进行及时处理，确保下承层的填筑质量后再进行施工。
具体地，所述热带地区路面的铺设方法包括：
步骤1：整修底基层使其满足级配碎石的摊铺要求；具体地，为满足排水要求，在所述底基层顶部铺设砾石土或级配碎石。当所述底基层采用级配碎石，所述底基层与路基之间铺设有一层砾石土。
换句话，在基层施工前，应先对该段底基层进行必要的整修，底基层表面上的松软部分、压实不足的部位以及任何不符合规范要求的表面都进行翻松、清除或掺填同类材料重新进行整修碾压，直到压实度、弯沉值、标高、平整度等指标均满足规范要求并通过验收后方能进行级配碎石的摊铺。对已完成的土路肩进行整修，确保满足路面设计宽度和高度。
级配碎石施工前还需对底基层面适量洒水湿润，但不能造成泥泞。
进一步的，底基层验收弯沉检测使用贝克曼梁，测区覆盖到全幅底基层，单点弯沉值内控指标为100，弯沉不达标区域必须处理合格后方能施工基层。
步骤2：在所述底基层上铺设级配碎石；
具体包括：步骤21：基层施工参数的确定，即使级配碎石的混合料含水量、松铺系数、压实类型和相应遍数、压实度现场控制参数(最大干密度)满足规范设计的要求。同时控制级配碎石中碎石的最大粒径和关键筛孔通过率，根据强度和施工性能，本实施例中碎石的最大粒径为31.5mm，关键筛孔通过率主要是控制粒径为4.75mm和0.075mm的碎石的筛孔的通过率，对粒径为2.36mm、0.6mm的碎石也做重点控制。这些通过率是否合理影响级配碎石抗剪强度。进一步的，将粒径为0.075mm的碎石的含量控制在5％-7％之间，以确保级配碎石对水的稳定性和渗水性能。
需要说明的是，级配碎石是一种各项同性的颗粒材料结构层，从结构强度形成机理上看，碎石基层强度主要来源于碎石颗粒本身的强度以及颗粒之间的嵌挤力。骨架密实型由于粗骨料之间形成嵌挤结构，具有较好的强度。本发明通过对上述参数控制，可以在保证压实良好的前提下，尽可能形成骨架密实结构。
步骤22：拌合步骤，本实施例采用集中厂拌法，保证配料精确，性能完好。为了使现场级配碎石能够在接近最佳含水量下碾压，需根据天气、运距等因素实时调整，做到配料准确，拌和均匀，无粗细料离析现象；进一步的，拌和现场配备一名试验员跟踪检测拌和料的含水量及各种集料的配比情况，发现异常及时调整或停止生产。含水量根据天气情况、温度变化情况可以及时调整，调整范围为1％以内，做好记录；拌和完成后的级配碎石应做到配料准确、均匀，集料粒径组成以及级配范围符合混合料组成设计要求。
步骤23：摊铺，本实施例中根据热带地区的公路车流量来控制单日施工面积，正常不超过5000m2。摊铺时，摊铺机匀速行驶，控制平整度与松铺厚度，并保证边线顺直，摊铺机叶片向两边应均匀送料，混合料应满叶片2/3以上，以防离析，若有局部离析，用人工撒细料消除。进一步的，开始摊铺3～6米长时，应立即检测摊铺面的标高和横坡，不符合设计要求时，应适当调整摊铺机的熨平板高度和横坡直到合格，再进行摊铺。正常施工时，摊铺机每前进10米，检测人员应检测一次摊铺机的标高、横坡。摊铺面上的泥块及超大颗粒的碎石应人工拣除。进一步的，本发明中要求的路面横坡为3％，可以确保排水顺畅。
步骤3：确保级配碎石摊铺均匀后，采取组合碾压方式进行压实形成级配碎石基层。进一步的，由于级配碎石基层越厚，其防反射裂缝能力越强，越有利减少水损害，但对面层的底部拉应力、路表弯沉以及永久变形等也越大，对施工碾压设备要求也越高，且造价增加；越薄则路表弯沉小，但防裂缝效果差，易导致揉搓碾压不充分和施工离析，力学性能不稳定。本发明的级配碎石层厚16-20cm，可以同时满足上述要求。
本发明针对层厚为16～20cm的级配碎石基层的压实步骤包括：第一天：对级配碎石进行初压、第一次复压且在第一次复压过程中对级配碎石补水，接着对级配碎石进行终压，收面提浆；第二天：对级配碎石进行第二次复压；接着，在所述级配碎石表面铺设沥青混凝土以形成面层。初压时使用15t钢轮压路机，第一天复压时使用22t钢轮振动压路机，终压时使用大于等于20t的胶轮压路机。第二天复压仍采用22t钢轮振动压路机弱振，压实过程中的碾压速度为1.5-2.0km/h，以确保平稳。
级配碎石基层的强度，不仅通过高质量的碎石、高密度的良好级配，还需要良好的施工压实。依据我们试验研究，当压实度为97％-99％时，试件压实度每提高1％，级配碎石CBR值提高11.6％-43.7％、回弹模量提高17.1％-20.0％。因此，本发明中碾压时遵循“先轻后重、先弱后强、先慢后快、先边缘后中间”的原则，在设超高的平曲线段，由内侧路肩向外侧路肩进行碾压；根据其厚度和级配类型采用不同的碾压组合，碾压时以22t振动压路机(配重为22吨的压路机)和配重大于等于20t的轮胎压路机为主，轻型压路机静碾为辅，三种压路机交叉作业的方式，充分发挥各种压路机的性能。当天施工完成碾压后，第二天早上先洒少量水，保持级配碎石表面湿润，然后用22t振动压路机弱振进行复压，经过复压后压实度明显可以提高1％-2％。通过多台压路机现场有序进行，遍数清晰，平整度提高，碾压效率提高，压实质量得到充分保证。并且弱振有利于结构层中间到表面这部分的密实，强振最有利于结构层中间到层底这部分的密实，而胶轮可以使面层混合料颗粒发生搓揉，重新就位并能提浆。因此将胶轮碾压、22t钢轮压路机的弱振、强振的这些特性有效的结合起来才能够到达级配碎石最有效的碾压效果。
在碾压过程中，含泥量较大的级配碎石的含水量一般控制在比最佳含水量低0.5％～1％，以碾压时不产生弹簧为准，最佳含水量尽可能大，级配碎石较为干净时，则控制在最佳含水量左右。
作为优选，第二天复压结束后，洒水车对级配碎石进行洒水养护且不少于5天。级配碎石是柔性的，靠集料嵌挤密实，碾压密实结束后，只要车辆荷载相对均匀分布，社会车辆不会造成破坏，对当天施工路段必须用洒水车洒水养生，保证每天至少有三次的洒水养护，防止基层失水过多松散，并尽早安排透层的施工，且每天洒水次数视实际情况而定，养生期间始终保持表面潮湿，防止时干时湿。基层施工工后的5～7天，采取引导交通的方式，通过社会车辆碾压表面石屑逐渐跑掉，根据通行碾压的情况及时进行封透层施工。
作为优选，还包括铺设排水系统步骤。本发明的排水系统铺设原则为：尽可能保证路面水尽快排向路面以外的排水沟，采取适当大的横坡(3％)，保证雨水快速排离路面；施工时保证面层质量，减少下渗水。在道路两侧设置土路肩的路段，土路肩内间隔设置排水渗沟，例如每15米设置0.5m宽的盲沟，确保基层水分有充分的排水出口。同时在老路改建拼宽路段，会遇到新老路两侧搭接时高低不一，有时是利用老路底基层或基层，也会遇到局部的槽型施工，一方面预留沉降量确保成型通车后路中高于两侧，一方面注意基层外横向的排水通畅性能。此外，道路整体排水系统通畅，如排水沟、涵洞等设计合理。
进一步的，本发明还包括接缝和边部处理步骤，具体地，级配碎石的接缝分为横缝和纵缝，不论横缝、纵缝，都采用平接缝的形式。在施工新的级配层前，应用平地机结合人工将斜坡刮直顺，刮出的级配可均匀铺于即将施工的路段并适度洒水，碾压搭接长度不应小于2m；
进一步的，横缝的碾压步骤为：通常先横向跨缝碾压，第一遍碾轮大部压在已完的路面上，只有10-15cm压在新铺的一侧，以后每压一遍向新铺的一侧延伸15-20cm直至2/3碾轮压在新铺的一侧；然后改为纵向碾压，直至达到要求的密实度为止。相邻横缝的位置应错开1米以上；
在处理纵缝时，按照其高程、平整度将不符合要求的切除。碾压时第一遍碾轮大部压在已完的路面上，只有10-15cm压在新铺的一侧，以后每压一遍向新铺的一侧延伸15-20cm直至2/3碾轮压在新铺得一侧，然后按照正常的碾压程序碾压至合格。施工过程中，且摊铺时可在纵缝处补撒一定石屑，以提高新旧两幅级配的结合效果。
所述边部处理步骤包括：碾压级配碎石与土路肩接头边缘应半轮在土路肩上，半轮在基层上缓慢平顺碾压安排工人及时将土路肩由于振动掉在基层上的土块清理干净，确保基层整体压实度的合格。
碾压成型后要及时对压实度、平整度、厚度、宽度、高程及横坡等进行检测，根据检测结果决定是否对松铺系数、压实方法进行调整。现场最大干密度按试验室最大干密度乘以1.03～1.05经验系数进行控制，对当天施工路段压实度的检验：当天压实度达到96％-97％，第二天复压后压实度达到98％以上。需要说明的是，良好的级配碎石基层施工质量除了需要好的原材料控制和成熟的填筑工艺外，还需要严格的质量检测制度来保证。级配碎石基层质量检测常见的主要项目为压实度检测和平整度检测，压实度的检测须严格按照规范的频率和质量要求进行检测，将压实度作为级配碎石基层施工质量控制的第一指标，对基层压实度检测不合格路段进行数据分析通过控制含水及补压的方式使之合格，如仍不合格，则返工处理，以确保道路最终的整体质量。
本发明对于路面基层设计，改变以往单独依赖水泥稳定碎石为主的半刚性基层，积极探索和采用级配碎石进行设计和施工，已走向设计和工艺成熟，广泛应用于热带地区的路面基层设计，能够适应雨季旱季交替的气候，道路质量稳定。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种热带地区路面的铺设方法，其特征在于，包括：
步骤1：整修底基层使其满足级配碎石的摊铺要求；
步骤2：在所述底基层上铺设级配碎石；
步骤3：确保级配碎石摊铺均匀后，采取组合碾压方式进行压实形成级配碎石基层；所述压实步骤包括：第一天对级配碎石进行初压、复压且在第一次复压过程中对级配碎石补水，接着对级配碎石进行终压，收面提浆；第二天：对级配碎石再次进行复压；
步骤4：在所述级配碎石表面铺设沥青混凝土以形成面层。
2.如权利要求1所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，所述压实步骤中，采用级配碎石的层厚为16-20cm，且初压时使用15t钢轮压路机，第一天复压时使用22t钢轮振动压路机，终压时使用大于等于20t的胶轮压路机，第二天复压仍采用22t钢轮振动压路机。
3.如权利要求1所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，在铺设级配碎石基层的同时检测铺面的标高和横坡，当标高和横坡不符合设计要求时，调整摊铺机的熨平板高度和横坡直到合格，再进行摊铺。
4.如权利要求1所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，第二天复压结束后，洒水车对级配碎石进行洒水养护且不少于5天。
5.如权利要求1所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，所述底基层顶部铺设有砾石土。
6.如权利要求1所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，所述底基层采用级配碎石，且所述底基层与路基之间铺设有一层砾石土。
7.如权利要求6所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，所述级配碎石采用采用骨架密实型结构，其中，碎石的最大粒径为31.5mm，且粒径为0.075mm的碎石含量为5％-7％。
8.如权利要求1所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，热带地区路面的横坡为3％。
9.如权利要求1所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，还包括铺设排水系统步骤。
10.如权利要求1所述的热带地区路面的铺设方法，其特征在于，压实步骤中的碾压速度为1.5-2.0km/h。
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