公路工程路基路面壓實施工技術要點分析

李成財

（中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，杭州 311222）

1 引言

公路是我國交通運輸系統的重要組成部分，城市建設和社會經濟的發展都離不開公路運輸。公路工程的常見病害主要為路基沉降，路面坑洞、裂縫、蜂窩麻面、車轍等[1]，公路工程常見病害的發生大多和公路的路基路面壓實技術和效果相關，路基路面壓實施工技術在公路工程施工中發揮著重要作用。在公路工程施工過程中應運用科學的施工技術，尤其重視路基路面壓實施工技術，提高公路工程的整體質量，從而保證公路工程的耐久性和行駛的舒適性。

2 公路工程路基路面壓實施工技術的重要作用

公路工程中，路面直接承受汽車荷載的作用，路基對路面起著重要的支撐作用。只有在施工過程中嚴格控制路基路面的壓實質量，才能保證路基路面的強度和穩定性，實現公路工程的使用功能。在公路工程施工中，路基路面的壓實是關鍵施工工序，對公路路基路面的施工質量起著決定性作用。

路基路面壓實施工技術有著重要作用，主要表現在以下方面：

1）有利于提高公路工程路基路面結構的整體強度和承載能力。隨著社會經濟的飛速發展，公路交通和運輸需求仍在與日俱增，各類重型貨車及其載重量對路基路面的承載力也提出了更高的要求。在公路工程施工中，有效應用路基路面壓實施工技術，加強公路路基路面的壓實控制，能夠極大地提高路基路面結構的整體強度和承載能力，減少公路塌陷或者不可逆變形等狀況的出現。

2）有利于提高公路工程路基路面的平整度。在公路工程施工過程中，路基路面要經過分層壓實、質量檢測和驗收，驗收合格后才能進入下一工序的施工。如果壓實質量控制不到位，在施工階段未壓密實的路基路面受重型施工車輛碾壓后會造成已施工的路基路面局部沉降，從而導致路基路面凹凸不平、平整度不佳，進而影響下一層或整個路基路面的壓實施工質量及平整度。運營階段受長時間的車輛碾壓會造成道路不均勻沉降，逐漸出現凹陷、裂縫或者斷裂的情況。因此，在公路工程施工中，嚴格控制路基路面壓實度，能夠有效解決施工期過程平整度和運營期道路平整度問題。

3）有利于提高公路工程路基路面的穩定性。在公路工程運營過程中，夏季雨水沖刷、冬天凍融、河水或地下水浸泡等環境因素會對路基路面的穩定性造成較大的影響。通過對路基路面的壓實施工質量進行控制，能夠有效減小填筑材料之間的空隙，極大地增強路基路面結構的整體性和穩定性，不僅能為人們的交通運輸提供便利，還能有效減少后期的維修養護工作，節省人力和物力，同時，提高經濟效益。

3 公路工程路基路面壓實施工質量的影響因素

在公路工程建設中，路基路面壓實施工是非常重要的工作內容，它會受到多種因素的影響。公路工程施工單位要從壓實質量控制標準入手，采取有效措施提高公路工程路基路面壓實施工的質量。

3.1 路基填料的含水量

填料的含水量較低時，由于填料顆粒間的引力作用，使土層保持著比較疏松的狀態或凝聚結構。填料中孔隙相互連通，水少氣多，壓實機械碾壓時，雖然顆粒孔隙中的氣體易被排出，填料的密實度可以增大，但由于缺少水膜的潤滑作用，外部碾壓作用不足以克服填料間的引力和摩阻力，顆粒間相對移動不顯著，因此，壓實效果較差[2]。

填料含水量逐步增大時，水膜變厚，土塊變軟，顆粒間的引力和摩阻力也相應減小，在壓實機械的碾壓作用下，土粒逐步擠密，壓實效果漸佳。填料在最佳含水量時，雖然顆粒孔隙少連通或不連通，孔隙中的水和氣處于封閉狀態而不能排出，碾壓時填料內產生的孔隙水壓力和氣壓力雖然也減弱了碾壓作用，但試驗結果表明，填料中所含的水有利于顆粒在受碾壓產生的外部壓力時發生相對移動，使填料能夠達到最佳干容重而變得更密實，即最佳含水量時填料的密度達到了該壓實功能下的極限值。

當含水量繼續增加時，孔隙中會出現自由水，壓實設備碾壓時不能使填料中的氣體排出，孔隙中的氣和水壓力抵消了壓實設備產生的外部壓力，密實度會降低。因此，在路基施工過程中要嚴格控制填料的含水量，使其接近最佳含水量。

3.2 路基路面的鋪筑厚度

路基路面填料的鋪筑厚度對壓實效果也有明顯的影響。實測路基路面壓實度檢測結果表明，填料密實度由上而下呈遞減趨勢，表層5 cm填料的壓實度最高[3]。通過大量的路基路面施工實踐證明，路基路面鋪筑應有適當的厚度，填筑層過厚，下半層的壓實度達不到規范和設計要求，上半層的壓實度也會受到較大的負面影響。當然，路基路面鋪筑的厚度根據壓實機械類型的變化而變化，具體參數選擇根據實驗室試驗或現場試驗段確定。

3.3 壓實設備和碾壓遍數

壓實設備對含水率一定的路基路面填料壓實質量有較大的影響。同樣的碾壓條件下，重型壓實設備比輕型壓實設備能得到更大的壓實度。但是，不是設備質量越大碾壓效果就越好，而是需要根據壓實設備的性能、鋪筑厚度和路基路面試驗段確定相關參數，避免過度浪費人力、物力，并且過度碾壓還會對路基路面有害。選擇碾壓設備時，應注意碾壓時的單位壓力不能超過鋪筑材料的強度極限。

路基路面施工碾壓遍數是影響路基路面壓實效果的重要因素之一。壓實機械碾壓遍數-壓實效果曲線顯示：同一種填料的最佳含水率隨路基路面鋪筑層碾壓遍數的增多而減少，最大干容重則隨碾壓遍數的增多而提高；相同含水率條件下，路基路面鋪筑層碾壓遍數越多，填料壓實后的密實度越高。工程施工過程中，可以通過增加碾壓遍數提高路基路面壓實度或降低最佳含水率標準，但通過增加碾壓遍數提高路基路面壓實度有一定的限度，在施工過程中需要通過試驗段確定[4]。

3.4 壓實方式

壓實施工一般遵循先輕后重、先慢后快、先靜后振、先邊緣后中間的碾壓原則，既有利于提高路基路面壓實度，又有利于提高平整度。當然，鋪筑的填料不同，碾壓方式也要相應調整，如碾壓碎石穩定土時，由于填料中含有一定量的碎石，采用高頻低幅、緊跟慢壓的方式碾壓效果更好；瀝青路面宜采用先靜壓、再振動、后柔壓的碾壓組合方式；在有超高的路段，碾壓順序宜為先低后高，接縫處應先進行橫向碾壓，再進行縱向碾壓等。

在路基路面壓實施工過程中，不管使用哪種壓路機進行碾壓，碾壓速度對路基路面鋪筑材料所能達到的壓實度有明顯的影響。碾壓速度較小時，單位鋪筑面積填料的碾壓時間比碾壓速度大時要多，壓實設備作用在路基路面鋪筑層上的能量也大。也就是說，壓實設備傳遞到路基路面鋪筑層填料內的能量與碾壓速度成反比。如果碾壓路基路面鋪筑層達到設計要求的壓實度所需的壓實能量不變，壓實設備碾壓速度加倍，設備碾壓的次數也加倍，而碾壓速度過快也會造成路基路面不平整。因此，路基路面施工前，應先施工試驗段，通過實驗段選擇合適的碾壓速度。

路基路面壓實質量的影響因素來自很多方面，有自然因素，也有設備、管理因素和人為因素，需精心組織，科學施工。圖1為公路填方路基壓實施工現場。

圖1 公路填方路基壓實施工現場

4 公路工程路基路面壓實施工技術要點分析

為了提高路基路面工程的壓實施工質量，確保公路工程路基路面結構的整體穩定性和平整度，必須把握路基路面壓實施工技術要點，選擇合適的壓實設備和壓實方式，通過試驗段合理確定路基路面填料的含水率、鋪筑層厚度、碾壓速度等參數，確保路基路面壓實質量達到設計和規范要求。在施工過程中，還應加強對施工人員的培訓和管理，嚴格控制路基路面壓實施工中的每道工序，確保嚴格按照施工方案和試驗段確定的參數施工。

4.1 控制公路工程路基路面填料的含水量

在公路工程路基路面壓實施工技術要點中，控制路基路面填料的含水量非常重要。在路基路面施工前，試驗人員應采用擊實試驗確定填料來源或混合料配合比和填料的最優含水量，條件允許的情況下，通過試驗段進一步驗證最優含水量。正常情況下，填料或混合料的含水量較少，填料之間的摩擦力就會變大，路基路面的壓實效果就會更好。但含水量太少，填料之前缺少一定的水膜潤滑作用，也會影響壓實效果。因此，在公路工程路基路面鋪筑壓實施工中，要合理控制含水量，保障公路工程路基路面壓實施工的最佳效果。

4.2 選擇合適的路基路面壓實設備和壓實方式

選擇壓實設備時，要根據施工現場的自然環境和鋪筑層情況選擇合適的路面壓實設備。小型碾壓設備靈活性比較強，適合在地形比較復雜的環境中工作，但是工作效率較低，碾壓后的路基路面鋪筑層密實度不夠，難以達到預期的平整效果。而一些大中型碾壓設備工作效率比較高，能達到路基壓實效果，但碾壓后的路基路面易出現裂紋，影響公路工程的整體結構，適合在填料粒徑較大的情況下使用。因此，選擇壓實設備時，要根據工程施工實際情況選擇合適的設備，保障路基路面施工的壓實效果。在公路工程施工中，可以根據不同施工條件分段施工，根據每個段落的施工情況選擇不同的壓實方式。例如，在對路基路面邊緣部位或橋梁臺背回填處進行壓實施工時，可以選用操作靈活性比較強的小型壓路機；在對常規路基路面進行壓實施工時，可以選用大中型的壓路機，保障路基路面的整體穩定性和平整度，提高整個公路工程的耐用性。

4.3 控制路基路面鋪筑層厚度、壓實方式和碾壓速度

在公路工程路基路面工程的壓實施工中，還要加強對路基路面鋪筑厚度的控制、壓實方式的選擇和碾壓速度的確定。路基路面鋪筑層太厚或者太薄，都不利于壓實施工的質量控制。鋪筑層太厚容易造成鋪筑層下層碾壓不到位，壓實度偏低；鋪筑層太薄，容易造成填筑層起皮或者壓力超過填料的強度極限值。路基路面的壓實方式應嚴格按照路基路面施工技術規范的要求操作，遵循先輕后重、先慢后快、先靜后振、先邊緣后中間的原則。同時，施工過程中應嚴格按照施工方案和路基路面試驗段確定的碾壓速度和碾壓遍數進行施工，確保壓實度符合要求。

5 結語

綜上所述，公路工程路基路面工程建設中，壓實施工是非常重要的一道施工工序。公路工程施工單位要充分研究、分析路基路面工程壓實施工影響因素，全面掌握壓實施工技術要點，提高公路工程路基路面壓實施工的質量和效率，進一步提高公路工程的整體質量，從而保證公路工程的耐久性和穩定性。