非洲南部沙漠地区公路施工技术

２０１０年第７期　（总第１４２期）　中国高新技术企业　Ｃｈｉｎａ　Ｈｉ－Ｔｅｃｈ　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　Ｎ０．７．２０１０　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．１　４２）　非洲南部沙漠地区公路施工技术　王顺　（中国水利水电第四工程局，云南昆明６５０２２５）　摘要：沙漠地带严重缺水，在新的施工环境和地质条件下，施工工序和施工方法与其它条件下的公路施工完全不一致。　公路路床以及路基填充层的自然含水率非常低，并且填筑料的选择及压实要求相对比较特殊。鉴ｉｆ－ｒＸ＿Ｌ￣，境及地质条　件，文章通过生产性试验及施工实践，总结了沙漠地区公路施工程序及施工工艺控制措施。　关键词：非洲南部；沙漠地区；ｖ￣－ｒ；结构层　中图分类号：Ｕ４１９　一文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—２３７４（２０１Ｏ）０７＿０１２７＿０３　基层（１５０ｒａｍ）施工一底基层（１５０ｒａｍ）施工一基层（１５０ｍｍ）施　工　双ＯＩＴＡ封层。　、工程概述　非洲博茨瓦纳的卡哈拉迪沙漠地区ＫＡＮＧ～ＨＵＫＵＮＴＳＩ政　府公路改建工程起点位于博茨瓦纳靠近ＫａＪ１ｇ的Ｔ瑚ｔｓ—Ｋｇａｌａｇａ—　三、结构层的压实度要求　１．１５０ｍｍ的填充层如果是沙，其压实密度需达到９７％修　ｄ公路，终点为Ｈｕｋｕｎｔｓｉ，由从Ｋａｎｇ至Ｈｕｋｕｎｔｓｉ约１０８ｋｍ的公路。　如果是沙砾土，其压实密度需达到９３％　干线公路设计路面类型为３Ａ标准，由６．７ｍ宽的行车道和１．５ｍ宽　订的ＡＡＳＨＴＯ密度标准，修订的ＡＡＳＨＴＯ密度标准。　的硬路肩组成，整个路宽为９．７ｍ，中心线左右横坡为２．５％。　２．１５０ｍｍ的选定路基按要求压实到９５％修订的ＡＡＳＨＴＯ　结构层的施工内容：主路结构层总共有５层，从下至上分别　　为１５０ｍｍ的填充层、１５０ｍｍ的选定路基层、１５０ｍｍ的底基层层、　密度标准。３．１５０ｍｍ的Ｇ５料底基层压实到９７％修订的ＡＡＳＨＴＯ密度　１５０ｍｍ的基层和双ＯＴＹＡ沥青封层。　二、结构层的施工程序　标准。　４．１５０ｒａｍ的Ｇ４砂砾基层压实到９８％修订的ＡＡＳＨＴＯ密度　施工程序：路床施工一路基准备层（１５０ｍｍ）施工—选定路　标准。　反射波。　与入射波同向，但空洞的下端由于软材料低阻抗ｚ１进入硬材料　２．扩径：扩径桩所引起界面反射波的特征与缩径相反，当　（桩体）高波阻抗ｚ２，故其后续波的相位与桩初始入射波反向。　扩径的上界面波入射后，表现为，压缩波表现为拉伸波，ｖＲ与　对于此类缺陷因空洞的范围大小，而直接影响反射波幅值，但　ｖＩ相差一个负号，故第一反射波与初始入射波相反号；当应力　均可见到桩底反射。　波进入扩径的第二界面即底界面时，ＶＲ和ｖＩ同号，反射波的后　２．离析桩：桩间出现离析或胶结不良的缺陷，从理论上分　续波与初始入射波表现为同方向，但由于扩径的形态各有不　析与缩颈的类似，即在离析的第一界面反射波的相位与初始入　同，其反射波的表现也将有差异，在严重扩径时，也会见到多次　射波相位相同，而在离析的底界面的反射波与初始波相位相　反，但由于离析的程度差异及材料密度的不同，往往会引起应　力波在这缺陷层面和层间的复杂反射、折射、透射和散射，表现　在层间的能量的强吸收，因此在反射波形上表现为波幅值降　低，波形较乱，甚至于找不出明显的同向和反向的子波。　四、结论　图３（ａ）缩径桩波形；（ｂ）扩径桩波形　（三）灌注不当造成空洞一离析桩　低应变波反射法在建筑工程中的得到了广泛的应用，本文　是对大量工程实践总结的结果，这些曲线可以为我们桩基检测　人员提供参考。由于桩及桩周围岩石的关系复杂，在实际检测　过程不可盲目照搬，还应根据不同的情况进行判断。　参考文献　［１】建筑基桩检测技术规范（ＪＧＪ　１０６－２００３）［Ｓ】．　图４（ａ）空洞桩波形；（ｂ）离析桩波形　［２］刘金砺．桩基设计施工与检测　】．中国建材＿ｖ－，＿ｌｋ出版社，　２００１．　１．空洞桩：对于空洞桩，由于空洞上界面是从桩身材料高　波阻抗ｚ１传向低波阻抗ｚ２的土层中，故桩间的第一反射波相位　［３】钻孔灌注桩动力测试技术规程（ＤＢＪＯ８＿２１８—１９９６）［￥１．　一１２７—　５．双ＯｒＩＴＩ＇Ａ封层表面处理。　填充层向两边多铺筑３０ｃｍ，铺料时路基填充层松铺厚度为　１７ｃｍ即可。　四、施工工艺控制措施　（一）路床的施工　对于初步摊铺完成的材料进行洒水拌和。施工所需的任何　水都必须用装有喷水排管的撒水车或压力喷洒机加人填筑料　１．参照测桩及路床高程的符合。开挖和剥除完成后测量　内，使水可以均匀喷洒到相关区域。加入的水量应足以使材料　人员再次检查标桩的准确性，避免标桩在开挖和剥除过程中被　达到压路机械工作的最佳湿度，使材料达到规定浓度。然后用　移位或碰撞产生的较大误差。以及检查路床的高程是否在允许　平地机进行材料的完全混合，混合应持续到加人规定量的水与　的高程范围内，偏差值为一３３～＋３３ｍｍ。　材料搅拌均匀为止。由于降雨和其他原因，当材料湿度超过最　２．含水率及密度初步检测。对开挖和剥除完成后的路床　佳湿度２％以上时，应将其摊开并使其干燥度到规定标准。　进行初步的含水率及密度的检测。路床的含水率及压实度的检　加水拌和完成以后再次利用平地机摊铺平整，在平整过程　测深度范围为０～ｌＯ００ｍｍ。在０～５００ｍｍ范围内压实度要符合　中用余线法控制。经常性检验松铺材料层的厚度，及时进行减　９５％的ＢＳＩ３７７的１４试验密实度要求或９０％修订的ＡＡＳＨＴ密实　料或补料工作，使铺层厚度符合要求填筑料摊铺。　度要求；在５００　１０００ｍｍ范围内压实度要符合９０％的ＢＳ１３７７的　１４试验密实度要求或８５％修订的ＡＡＳＨＴ密实度要求；检测时人　工开挖５０ｃｍ　Ｘ　５０ｃｍ的检测坑，坑挖深度最深控制在７０ｃｍ以内。　如果含水率达到５．９，则不需洒水侵泡。如果含水率检测达不到　设计要求，则对路床必须进行洒水。　３．洒水。由于检测的含水深度较深，对于初测含水率与最　佳含水率相差特大的路床段，路床洒水分上下两层、左右半副　施工，前先对路床半副上层用松土器挖松，然后利用平地机翻　到另半副，再对已翻过的路床下层用松土器挖松，洒水车运水、　洒水侵泡，直到达到最佳含水率为止。然后把翻过去的部分以　及另半副的上部都翻回来，再对其下部用松土器挖松，洒水车　运水、洒水侵泡，直到达到最佳含水率为止。紧接着把翻到另一　边的又翻回来，上层两幅同时洒水；对于初测含水率与最佳含　水率相差不大的路床段不予分层、分半副洒水。直接对全路床　段洒水侵泡即可。达到标准要求后用平地机混合拌匀、平整。　４．碾压施工。路床整型后，当含水量等于或略大于最佳含　水量时，立即用压路机进行静压碾压，紧接着进行振动碾压，测　定密实度，直到满足要求。　碾压时通过下列公式决定使用的压路机、压路机的运行速　度、碾压次数和层厚度：Ｐｅ×ｎ／ｈ　Ｘ　ｖ＝１２００　Ｐｅ　跫备指定的运行频率下，在每米宽度所施加的总静态和动　态力；Ｎ－－￣的碾压次数．Ｈ　Ｅ实后的层厚度；ｖ＿￡醯　速度。　通过试验和施工总结，对于沙填充层碾压最好采用ｌＯ　１２ｔ的中型振动碾，压实效果较佳。　图１路床含水及压实度检测　图２路床整形施工　（二）路基结构层的施工　路基结构层包括填充层、选定基层、底基层和基层，各层的　施工方法大致相同，填筑材料和压实度要求有所不同，填充层　采用沙，其它采用钙质结砾岩。　在每ｌＯｍ的左右标桩上划出路基结构层底部的相对设计　高程和路基填充层松铺厚度的相对高程，并钉上钉子。　根据摊铺路基填充层料的厚度、宽度（按设计图纸）及预定　的干密度，计算各段的干集料数量。　按公路断面的设计体型，为了控制体型和施工便利，路基　一１２８一　图３路基结构层洒水拌和施工　填筑料摊铺整型后，当混合料含水量等于或略大于最佳含　水量时，立即用压路机进行静压碾压，紧接着进行振动碾压，最　后采用压路机静压。　接缝处在第一段碾压时，路段的尾部接头预留５．０～８．０ｍ不　进行碾压，第二段施工前将第一段未压部分合并与第二段一起　碾压。　碾压次数按上面提到的公式或试验的经验次数确定。测定　密实度，直到压实度达到设计密度标准。　图４网格压路机碾压破碎较大粒径填筑料　（三）双Ｏ丌Ａ沥青封层　基层碾压平整完验收合格后，进行双ＯＴＩ＇Ａ封层施工。　封层路面工艺流程：测量放样一清扫基层一喷水一喷底漆　沥青一洒第一层主层沥青、洒集料一碾压一初期养护一洒第二　层主层沥青、洒集料一碾压一初期养护。　在底漆沥青喷洒前２４／］ｘ时内，扫路机以及人工利用扫帚或　其它设备对基层进行清扫，清扫至表面无杂物和粉尘为止。　在底漆喷洒前，对即将喷洒底漆沥青的基层面进行轻度、　均匀的洒水。喷水施工采用洒水车进行，喷洒时要均匀不易过　多。通过喷淋使基底层表面均匀湿润。　底漆沥青，采用ＭＣ一３０稀释沥青。沥青在加热、存储和喷　洒温度控制在规定范围内（２４／ｂＥｌ－，ｊ＂内最高存储温度６５ｑＣ，超过　２４／Ｊｑ￣？最高存储温度３０℃，喷洒温度４５℃～６Ｏ℃。特别注意：　沥青加热温度超过其要求的最高温度，则不可使用，并应从　现场清除。应采取各种措施，以保持喷洒的沥青温度在要求　温度的上下５　ｃ范围内。能够喷洒沥青所需的最小地表面温度　不小于１０℃）。　路面封层施工，由同步碎石封层车将沥青与碎石集料同时　喷洒和撒布施工，以增加沥青与集料之间的粘结力（必须保证　碎石在沥青喷洒后的１５５－Ｆ￣内完成）。沥青与碎石撒布时，保持　稳定速度和喷洒量，并保持整个洒布宽度内洒布均匀（喷洒沥　青时特别注意，喷嘴必须与喷油管中心线偏离３０％，这样不论　油管的高度是否为最理想的高度，喷油嘴始终能够在两个喷油　嘴之间喷洒最小量的双重叠）。在封层车撒布后，路面应用拖式　扫帚由人工慢慢拖过，局部过多或过少的沥青和碎石由人工清　图５底漆沥青喷洒前基层面清扫　图６底漆沥青喷洒前洒水　除或填补。单层沥青喷洒量为０．８～１．ＯＬ／ｍ：，碎石洒布量为　底漆喷洒必须按照既定的Ｏ．５～５Ｕｍ。的控制率、２００　０．Ｏ１７ｍ３／ｍ２。　３５０ｋＰａ的压力范围内控制，以满足小于完整宽度（包括完整宽　路面封层料撒布一段后（不必等到全段撒布完）进行碾压，　度）的不同宽度路面上喷洒，保证底漆沥青喷洒的均匀。如果底　首先采用１２诹钢轮压路机碾压，之后采用２８ｔ１￣行式轮胎压路　漆层喷洒分多道进行，各道之间按ｌＯＯｍｍ进行搭接，在沥青施　机进行碾压，碾压不少于实验测定遍数，每次轮迹重叠约　工过程中，注意喷洒边线的整齐，以保护路缘石等路边线以外　区域及区域内设施的整洁。底漆沥青使用的最小比率应为　１．０　２或按照工程师的指令要求。特别注意根据工程师的规　定，真实喷洒比率与要求的喷洒比率，相差不应超过０．０３　Ｌ／ｍ：。　底漆过的表面总宽度应宽于最终表面宽度３００ｒａｍ，并且底　漆边线应与道路中心线平行。　图７底漆沥青怕施工邸主路耋　喷洒沥青施工应注意的事项：沥青施工时在出现下述不利　天气条件的情况下，不得进行底漆作业：（１）雾天或者雨天；（２）　雨马上要来临时；（３）风力非常强，足以造成不均匀喷洒；（４）在　该层明显湿漉，例如已经超过潮湿了；（５）在即将开始底漆施工　时，道路表面温度低于１Ｏ℃，或者如果监理工程师认为有可能　降至１Ｏ℃以下。　０ｒｒＡ沥青封层施工：　封层沥青材料：　路面双封层沥青，采用ＭＥ一３０００、８ｏ／１ｏｏ、１５０，２００、ＭＣ一８００　沥青。集料为３～１９ｍｍ碎石料（具体用料施工前由工程师确　认）。沥青在存储和喷洒温度控制在规定范围内。　ＭＣ一３０００沥青２４／Ｊ￣时内最高存储温度１５５ｏ（２，超过２４／］￣时　最高存储温度１００￣ｃ，喷洒温度１３５ｏｃ～１５５℃。　ＭＣ一８００沥青２４／Ｊ￣时内最高存储温度１２０℃，超过２４／Ｊ￣时最　高存储温度７５ｏＩ＝，喷洒温度１１０℃～１３５ｃＣ。　８０／１００沥青２４／Ｊ，时内最高存储温度１６５℃，超过２４ｄｑｔ￣最　高存储温度１２５￣Ｃ，喷洒温度１６５￣Ｃ～１９０ｏＣ。　１５０／２００沥青２４／Ｊ￣时内最高存储温度１６５￣（２，超过２４小时最　高存储温度１１５ｏ（］，喷洒温度１２５ｏＣ～１５０℃。　碎石粒径采用１９．５ｒａｍ。　底漆沥青施工完成后，如果是在高温天气，一般７天以后就　可以进行主层封层施工，低温天气时间会较长点。但是底漆沥　青施工完成以后，最迟３１天内须进行封层施工。　３００ｒａｍ。碾压速度开始不超过２ｋ－ｎ／ｌｌ，以后可适当增加。碾压时　碾压机平行与道路中　ｔＬ，线，由路肩向路的中间方向碾压。最终　路面外观均匀，没有压路机轮胎痕迹。　图９粘结层沥青和面层料撒布施工　为防止分别施工的沥青之间接缝处的重叠，应在沿着接缝　的先前施工层面上覆盖加劲纸，与接缝向后保持足够的距离，　以确保下一段施工层面喷洒机在喷洒沥青时，可以以要求的速　率运行，同时可防止已施工面的整洁和额外的喷洒沥青。应采　用同样的方法，以确保在运行结束时的接缝整齐。　为防止分别施工的沥青之间接缝处的重叠，应在沿着接缝　的先前施工层面上覆盖加劲纸，与接缝向后保持足够的距离，　以确保下一段施工层面喷洒机在喷洒沥青时，可以以要求的速　率运行，同时可防止已施工面的整洁和额外的喷洒沥青。应采　用同样的方法，以确保在运行结束时的接缝整齐。　图　０封层　过多骨料人　图１１路面接缝施工　工清除　’　。　路面在封层结束３～６Ｎ后可对外开放交通。在通车初期设　专人指挥交通或设置障碍物控制行车，使路面全部宽度得到行　车均匀压实。在路面成型前限制车速不超过２０ｋｒｒｄｈ。　第一层封层施工完成以后８～１２周后可进行第二层封层施　工。具体施工用料和方法与第一层一致。　五、结语　根据当地环境及地质条件，采用有针对性的施工方法和工　艺控制参数进行施工，有效的提高了施工质量和表观，完全符　合设计及规范要求。　一１２９—