摘要：进入二十一世纪一来，我国的经济实力和科学技术水平有了很大的发展和进步，综合国力与国际地位也在不断的提高。从实际的角度来讲，我国的国土面积辽阔，地域广袤，从而使得公路交通的建设工作对于国家社会经济的发展起到了至关重要的作用。在这其中，高速公路的施工难度较大，施工内容比较复杂，给相关工作人员带来了极大的挑战。就高速公路路面垫层而言，是保证路面的施工质量和使用安全的重要因素，需要施工人员对此有一个高度的重视。本文将以高速公路工程路面垫层施工技术为主线，进行简要的分析和描述。
关键词：高速公路；路面垫层；施工技术
从目前的情况来看，我国以及国内社会各界对于高速公路建设工作都给予了高度的重视和广泛的关注，从而使得高速建设工作的水平和质量都有了很大的提高。路面垫层施工是整个工程建设的基础，同时也是极为重要的工作内容之一，相关工作人员应该对施工技术和施工质量进行严格的把控，做好对施工现场的勘查工作，根据现场的实际情况选择科学合理有效的施工技术和手段，从根本上保证施工效果，为后续的工作奠定坚实的基础。下文围绕高速公路工程路面垫层施工技术展开一系列的讨论，对高速公路路面垫层施工的工序和流程进行阐述，并强调相关的技术要点和注意事项，最后又提出了施工质量问题防护的有效措施，其目的在于为日后的工程施工提供宝贵的经验。
1.概述
近年来，我国的高速公路建设工作正在不断的改进和完善，高速公路的通行能力和效率也得到了长足稳步的发展。从目前的情况来看，当前几乎所有的高速公路都采用沥青路面的结构形式，从而使得沥青路面可以保持良好的平顺性，同时也可以使路面的承载能力得到有效的提高，施工周期也可以在很大程度上有所缩短，极大的降低了后期养护和维护的成本。从实际的角度来讲，在当前路基施工的过程当中，排水施工不够彻底，使得路基当中的游离水在外荷载的作用之下，逐渐向上渗透，进而会对高速公路的路面和路基的承载能力受到了极大的影响。高速公路沥青路面垫层结构对于路面水分的渗透以及应力的反射和路基结构承载能力的提高可以起到积极提高的作用。
近年来，我国高速公路建设工作在路基和路面的施工积累的丰富的经验，并且省内通常都是在半刚半柔性沥青路面的承载能力在外荷载与恶劣天气耦合的作用之下环节路面承载能力逐渐下降的情况。另外，由于路基路面结构在游离水的影响其承载力逐渐下降的情况。从实际的角度来讲，路基路面在游离水的影响之下，会造成路基结构层和沥青抗压强度有所下降，伴随着高速公路使用时间的延长，其下降速率也会逐渐加快，这是造成高速公路路面结构遭到破坏的根本原因之一。为了能够使路基路面结构的承载能力和耐久性得到有效的保障和提高，在实际施工的过程当中，通常会在路面层的底部设置一定厚度的垫层，以此可以起到一定的疏解作用，讲路面结构层当中多余的水分向外界排放，如此一来，能够在很大程度上提高路面的使用年限和耐久度。
2.高速公路路面垫层结构分析
2.1高速公路路面垫层结构功能分析
在一般情况之下，高速公路沥青路面垫层结构通常是布设在基层和路基的上层之间，其性质为典型的过度结构层，垫层的基本功能主要是对路基结构的温度和湿度起到一定的改善作用，从而可以保证沥青路面层以及基层的变形刚度和承载能力，同时也可以有效的控制路面的荷载稳定性。不仅如此，采用垫层结构还能够在第一时间将路面和基层所传来的车辆压力进行一定的疏散，如此来降低沥青混合料与路基土体的变形值。经过对高速公路沥青路面垫层结构的综合分析来看，可以从总体上对其功能作用进行分类。首先，可以对路基结构承载能力的提升起到一定的辅助作用，实现路基和路面基层之间能够平缓的过度。另外，可以建筑汽水平衡的原理，垫层可以在第一时间对路面基层和垫层当中的游离水进行平衡调节。另外，由于高速公路垫层结构当中的碎石粒径较大，从而能够在温度较低的冬季避免沥青路面有冻胀破坏的情况出现。最后，高速公路的垫层结构可以对路基层的反射裂缝起到显著的抑制作用，并且能够使之具有自行愈合的能力。在路基出现开裂以后，垫层碎石可以在外荷载的作用之下，将颗粒进行重新的分布，最终可以使路基开裂裂缝能够自动愈合。
2.2高速公路沥青路面垫层对整体结构的影响
高速公路沥青路面在外荷载的作用之下，会增加弯沉变形的几率，从而使得半刚性沥青路面的基层底部出现较大的应力。另外，由于拉应力的作用，很容易造成沥青路面结构出现应力疲劳的破坏。经过有关专家和学者的计算分析发现，半刚性沥青路面基层底部的拉应力值和沥青基层厚度与面层弹性模量等参数能够有一个紧密的联系。
就高速公路的沥青路面而言，在荷载的作用之下，会产生一定的弯沉，从而使之成为当前路面病害的重要类型之一，另外，沥青路面的竖向变形是表示路面综合承载能力以及运行状态的重要指标之一。路面的竖向变形主要是指路面曾、路基层变形几何叠加的结果，能够将路面基层变形进行集中的体现。根据我国国内当前的设计施工范围要求，在标准轴载的作用之下，沥青路面的表面轮廓中心位置的弯沉指标是衡量路面实际抗变形能力的重要依据。下表为不同弹性模量垫层材料所对应的路面弯沉值统计结果。
对上表中的内容进行分析可以发现，高速公路沥青路面的垫层结构弹性模量的提升程度会对沥青路面的弯沉产生极大的影响，伴随着高速公路沥青路面垫层结构弹性的提升，可以使沥青路面的弯沉值得到有效的降低。
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在高速公路沥青路面结构体系当中，垫层的结构通常会处于路基和路面交接的位置，并且一般都会将垫层结构作为路基结构层的一部分。但是在路基和路面的检测和验收工作过程当中发现，将路基土体的弹性模量值作为原值，其大小控制在四十兆帕，在完成垫层的设置之后，路基路面系统的整体弹性模量会有所升高，并且在这一情况之下，先前的公路竣工验收标准有所降低，如果按照原有的标准来展开验收工作，则无法有效的达到对施工质量进行控制的目的。下表为路基弹性模量差异对路面弯沉影响结果：
从上表可以了解，在路基结构层的弹性模量增加的情况之下，路面的表面弯沉值会有所降低，并且降低速率之间减小，在路基结构的弹性模量处于低位之时，材料的弹性模量值会对沥青路面的弯沉的影响程度有所增大。
3.高速公路沙砾垫层的功能和要求
3.1沙砾垫层的功能
在实际施工过程当中，沙砾粘层通常处于土基和路基之间，可以在很大程度上改善湿度和温度的影响，从而可以达到提高路面结构强度和稳定性的目的。
另外，垫层位于基层的下方，基层所受到的荷载会通过垫层向下一层传递，如此一来，可以实现对所承受荷载的扩散，进而能够使土基的变形和产生的应力得到有效的降低。
另外，完成垫层的设置之后，可以使基层和路基得到有效的分离，进而能够避免路基土地在荷载的作用之下被挤入到基层当中，从而对整体的施工质量产生不良影响。
除此之外，对于一些平整度较差的路基而言，可以利用设置垫层的方式，以此来起到一定的找平作用，为下一层的施工做好相应的准备。垫层的平整程度有所保证，才能使基层的厚度和平整程度得到有效的保障。
3.2 沙砾垫层的基本要求
根据相关的标准规范，在实际施工的过程当中，所使用的垫层材料质量应该最大程度的满足路面底层材料的要求。尽管如此，在实际施工当中，沙砾垫层和底基层在施工要求方面存在着较大的差异。经过相关专家和学者的分析研究，沙砾垫层通常需要满足以下要求：首先需要确保沙砾垫层能够将上部所传来的荷载进行有效的分解和扩散，对弹性模量也提出了较高的要求，以此来对土基变形和应变的情况进行有效的控制。另外，对于抗剪强度也提出了相应的要求，以此可以对车辆荷载所造成的形变破坏起到一定的抵抗作用，进而能够避免车辆的荷载使高速公路的路面出现辙槽。为了能够使路基的内部自由水及时的向外界排放，避免对路基和路面结构造成破坏，需要相关工作人员能够采取科学合理有效的措施来保证路基内部的水分可以有效的排放到外界，避免对内部结构造成腐蚀和破坏，需要垫层结构具有盖度的透水性。另外，还应该保证基层具有高度的水温稳定性，需要内部系统的塑像得到控制，从而可以充分满足对于稳定性的要求。
4.垫层施工工艺和关键技术应用分析
在高速公路沥青路面垫层实际施工的过程当中，通常使用两种施工工艺，分别为平地机联合推土机施工和集料摊铺设备施工。前一种施工工艺的有点在于施工成本较低，但是施工质量则很难得到有效的掌控，后者主要是自动化程度较高，但是所产生的施工成本也高，施工质量可以得到切实的控制和保障。正因为如此，当前大部分工程的施工通常会采用第二种施工工艺来完成相关的施工任务。
从另一个角度来讲，垫层施工的质量在很大程度上取决于级配碎石的质量与合理性，为了能够保证级配碎石的合理性，可以采用厂拌法，以此可以使级配碎石的制作效率和质量都能够得到有效的 提高。另外，在后期级配碎石的运输和摊铺以及压实的过程当中，级配碎石的天然含水率会由于某些因素的影响，产生不同程度的损失，为了能够使其含水率能够始终处于最佳的状态，通常需要在厂拌之时提高加水量。级配碎石摊铺施工的过程当中，要想提高摊铺施工的效率和质量，应该使用专业程度较高的摊铺机，如此可以使施工质量得到切实的保障，工程实践表明，摊铺机摊铺之后的垫层结构，级配碎石的离析程度和水分流失较小，能够完全满足当前施工的实际需求。
结束语：前文针对高速公路工程路面垫层的施工技术进行了简要的分析和描述。从实际的角度来讲，高速公路沥青路面的垫层结构具有良好的防渗性，同时也具有稳定性高，刚度大的特点，能够有效的提高沥青路面和路基结构的整体性，进而能够提高沥青路面的耐久度，从整体上保证和提高了我国高速公路建设施工的整体水平，从目前的情况来看，伴随着我国经济实力和科学技术水平的不断发展和进步，使得各个地区之间的经济往来逐渐增多，高速公路垫层的建设施工质量，对高速公路整体的使用效果、使用年限以及安全性都会产生着重要的影响，加强高速公路路面垫层的施工质量，提高技术水平，可以在保证人们出行的同时，促进各个地区的经贸往来，提高社会经济和人们的收入，促进社会的繁荣发展。
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论文作者:计亮军,郭双喜
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/17
标签：路面论文; 路基论文; 高速公路论文; 结构论文; 沥青路面论文; 荷载论文; 弹性模量论文; 《防护工程》2019年第3期论文;