沈良鎖
【摘要】公路工程路基路面壓實是確保公路工程施工質量的重要環節。文章針對公路工程路基路面壓實施工技術要點進行了分析與探討。
【關鍵詞】公路工程;路基路面;壓實施工;技術要點
1.做好公路工程路基路面壓實施工的重要性
1.1保證路面穩定性的需要
路面的穩定性是公路工程施工的最基本要求,而路基路面的施工直接影響著道路的穩定性。所以,一定要控制好公路工程路基路面的壓實施工,以從根本上實現滿足路面的穩定性需求。在路基路面施工中,如果的實度低,就會使得各種施工材料的密實度不大,造成材料之間因為空隙過大而容易形成雨水滲透。為此,要在施工中控制好壓實度的問題,以減少雨水對路面的侵蝕,延長公路的使用壽命。
1.2保證路面平整度的需要
做好公路工程路基路面壓實施工是保證路面平整度的需要。公路路基路面的壓實度不強,就會影響壓實質量的實現。如果壓實質量不能到位,那道路的平整度也很難保證。一旦路基路面的壓實度不足,就會造成路基各處的填土高度出現差異。此時,路基的固結就會產生道路沉降的不均勻,導致路面凹凸不平。
1.3保證路面耐久性的需要
路面的耐久性也就是路面的具體使用壽命。路面的使用壽命受很多因素的影響,如路面強度、路面穩定性及路面的平整度等,而這些影響因素都受路面壓實工作的影響。所以,路面的壓實施工質量在很大程度上影響著路面的耐久性。為此,要提高公路工程路面的使用壽命,就要做好公路路基路面的施工控制,為公路工程的最終施工質量及耐久性提供有利的保障。
2.影響公路工程路基路面壓實施工的主要因素
2.1含水量與干容重
一般而言,土的一些性質(如摩阻力、粘結力)是隨著密實度的增加呈線性增長的。如果土中的含水量不高,顆粒間的內阻力就會很大,在達到一定壓實程度后,壓實功就不能再對土的抗力產生影響,壓實所得到的干容重也比較小。但隨著含水量的增加,水分在土體之間起到了潤滑的作用,其內阻力也會呈現降低的走勢,壓實功得到的干容重回饋就會增加。與此同時,土體在單位體積不變的情況下,其含有空氣的體積不斷減小,但固態和液態的體積卻在增加。當含水量的值突破某個極限后,即便土的內阻力還在減小,但其含有的空氣體積已經達到下限,水的體積則還處于不斷增加的態勢。受到水不可壓縮的限制,同樣的壓實工作可能會導致干容重不升反降,像干容重和含水量這樣的關系,用數學的方法標線出來,就是在坐標系中呈現駝峰性質的曲線圖。由此可見,無論是顆粒土、砂礫、配級碎石和礫石,還是石灰和水泥,對于含水量都有比較嚴苛的要求,在一定含量之下,才能夠取得干容重的最大收益,我們把這種含水量稱之為最佳含水量。當然在某種特殊情況或者地質條件之下,干容重和含水量的關系并不是一成不變的駝峰曲線,也會受到壓實功能的巨大影響,在碾壓的過程中,隨著壓路機的重量和功能發生變化。
2.2壓實功能
影響路面和路基壓實效果的關鍵因素,除了含水量和干容重等地質條件方面的影響,壓力機的壓實功能也是關鍵因素之一。在壓路機重量不發生改變的情況下,想得到與實驗相同的含水量密度關系,只要增加碾壓遍數就可以完成,同時不改變碾壓遍數,增加壓路機的重量也可以實現。由此可見,通過增加壓路機重量,可以降低土體的最佳含水量,使得最大干容重得到提升。這種方法在理論上雖然行得通,但是在實際應用上卻還是存在一定的限制,超過極限值,即使增加壓路機的重量或者碾壓遍數也不會對含水量和干容重產生明顯的影響,這就是我們常說的壓實功能對施工壓實效果的影響。因此應該壓實功能方面找到一個平衡的基礎上,選擇合理的設備和機械,同時做好對碾壓層厚度和遍數的應用,和碾壓機械、土層性質相互配合,將壓實效果協調到最好。
3.公路路基路面壓實施工的技術要點
3.1施工材料配比的均勻性控制要點
在理論上,施工中所產生的外摻劑量的浮動不會對壓實含水量造成原則上的影響,但由于在實際的路基路面的混合料當中,其外摻料和土壤在容重上存在比較大的差異性,使得路基中土含量加大時,其壓實后外摻料的干容重也會有較大的上升,造成壓實度虛漲的現象出現。因此,在實際的施工中,當施工人員進行現場干容重的機械測定時,一定要注意抽查壓實施工前的外摻料劑量,對拌和壓實后的混合料比例僅作參考,從而避免出現壓實度虛張現象的出現。
3.2壓實含水量的控制要點
在公路路基路面的壓實施工中,土壤中的含水量大小直接關系到對其的壓實度。一般情況下,土壤的含水量越大,其干密度也就越小,壓實度也相應的較小。因此,施工人員在實際的施工過程中,要將土壤的含水量與最佳含水量之間的差額嚴格控制在±2%的數值范圍內,以避免出現彈簧土,確保壓實效果的理想。
3.3結構層寬度與厚度均勻性的控制要點
由于壓實度對公路結構層的寬度與厚度的均勻性影響較大,尤其是在粉性土壤較多的公路工程中顯得更為突出。因此,在施工中,必須在結構層的寬度上留有足夠的余地,以確保公路斷面的正常工作狀態。并做好路肩與路面的銜接,通常路緣的壓實度偏差要控制在土20 mm的范圍內,以確保其斷面的隔封閉作用。
3.4機械壓實的控制要點
在運用機械設備對公路的路基路面進行碾壓時,一定要嚴格按照有關的公路路基的施工技術規范來進行施工作業,并對其碾壓的質量和效果進行嚴格的把關。就機械設備的碾壓技巧來講,通常情況下,在碾壓的過程中要采用先靜后動、先輕后重、先外側后中間的機械碾壓方法。要把機械設備的碾壓速度控制在每小時1.5~3 km之間,并且其碾壓的最大時速不應超過每小時4 km,同時,對公路路基路面的碾壓遍數要控制在4~6遍之間,以確保碾壓的質量。
3.5重視壓實質量檢測
為進一步提高公路工程路基路面壓實效果,就必須高度重視并落實其質量檢測。如每完成一層壓實就要求檢查其平整度、壓實度、路基寬度、中線高程等指標,待確認合格后方可進行后續施工;若經隨機取樣測得的密實程度偏離設計要求,或者存在較為明顯的痕跡和較大的下沉量,則需繼續進行碾壓;若表面土層松散且伴有回彈、推擠開裂等現象,應明確原因適當減小碾壓速度,嚴重者可采取減小碾壓重量或灑水濕潤等操作,必要時可經曬干甚至換土后進行重新碾壓,直至其均勻密實。
3.7優化施工技術方案
施工技術方案的優化決定了公路工程路基路面的壓實工藝、機械設備、碾壓次數、速度等影響因素的合理性,因此必須予以高度重視。具體而言,相關人員必須基于公路路基的承載強度,填土的最佳含水量和最大干密度以及當地氣候特點等科學數據,選擇適當的松鋪厚度、碾壓工藝、壓路機械、碾壓速度和次數,而施工方案和技術參數的優化多是以某適宜長度的路段對象進行壓實試驗來實現的。其中施工機械一般為16t(自重)以上的推土機、振動壓路機、平地機等,并遵循先慢后快、先輕后重、先兩邊后中間的壓實順序,為確保無漏壓且壓實均勻,往往需要將前后兩次重疊的碾壓輪跡控制在15-20cm以內;同時嚴格控制碾壓速度和次數,以免引發土體破壞。此外,還應就壓實工序、質檢方法等進行合理的部署。
4.結束語
公路工程路基路面壓實是確保公路工程施工質量的關鍵環節,因此,施工單位在公路工程路基路面壓實施工過程中,必須引進先進的壓實設備,采取有效的壓實技術,提高公路工程路基路面的壓實質量,保證公路正常作用的發揮。