王 健
(中鐵十九局集團第一工程有限公司,遼寧遼陽 111000)
夯錘為主要施工裝置,將其提升至特定高度后解除約束,使夯錘自由下落夯擊土壤。在夯錘所提供的外力作用下,土體孔隙得到壓縮,密實性提高。夯錘的重量通常為1.5~3 t,落距2.5~4 m,可根據實際夯實要求做靈活調整。對于夯實難度較大的路段,常采用重錘夯實的方法,錘重增加至8~30 t,落距加大到6~25 m,裝置提供的沖擊能更為強烈,地基加固效果突出。從適用性的角度分析,強夯法常用于濕陷性黃土、黏性土、碎石類填土的壓實施工中。
依托于機械滾輪的壓力作用,達到碾壓土體的效果。振動壓路機是常見的碾壓法施工裝置,碾壓法施工的要點如下:
(1)直線段和大半徑曲線段,首先對邊緣部分做壓實處理,再逐步轉向中間區域;較特殊的是小半徑曲線段,考慮到該處存在超高的現象,按照先內側后外側的流程推進。
(2)為保證路基路面在壓實后具有完整性,碾壓輪需重疊,以輪寬的1/3~1/2 較為合適[1]。
(3)通常經過6~8 遍的碾壓處理后,待施工部位的壓實度和平整度滿足要求即可,具體情況可根據碾壓層的厚度、機械設備運行性能等因素而定。
(4)壓路機盡可能勻速運行。以振動壓路機為例,其速度控制在3~6 km/h,過快則會由于壓路機與待處理部分接觸時間過短而導致壓實度偏低,過慢則會拖慢施工進程(圖1)。

圖1 碾壓法施工流程
振動壓實機置于土層表面,由設備提供壓實振動作用,在此條件下土顆粒的狀態發生改變(由松散轉為密實)。振動碾是應用較為廣泛的壓實機械,其兼具振動和碾壓的雙重功能,較之于常規平碾,功效提高1~2 倍。從適用性的角度來看,爆破石渣、雜填土等非黏性土可采用振動壓實的方法。以振動壓路機為例,第一遍靜壓,后續做多遍碾壓處理,全程先慢后快、先弱振后強振,以循序漸進的方式完成碾壓。
平整度是路面施工中的關鍵控制指標,提高路面平整度有助于保證車輛通行的平順性。在部分公路工程中,受前期勘察不到位、施工方案不科學、現場降雨等因素的影響,存在碾壓后路面平整度不足的情況,嚴重時誘發裂縫、局部沉降等質量缺陷。而在加強質量控制后,可有效規避相關問題,路面的平整性得到保證,車輛通行的安全性和平順性均更為良好。
路面壓實施工中,若未嚴格采取分層填筑、壓實的方法,可能會影響成型路面的承載力,后續隨車流量的增加,在外界荷載作用下,路面會出現裂縫、沉降、變形等問題,且在重載車輛通行量較大的路段更為明顯。而在合理應用壓實施工技術后,將從源頭上提高路面的力學性能,保證該結構具有足夠強的承載性能,以抵御不均勻沉降、變形等質量問題。
耐久性是公路路面得以持續使用的必要前提,在路面施工中,有必要按照分層的方法逐層填筑、碾壓,保證每一層的施工質量,進而提高結構整體的耐久性,使其在設計使用年限內穩定使用,同時也能減少檢維修工作量,從長遠發展的角度來看具有突出的經濟效益優勢[2]。
路面壓實施工中,多類主客觀因素均會在不同程度上對壓實效果造成影響,下面對較為常見的影響因素展開分析。
壓實機械設備是重要的生產力工具,合理選型與應用是提高壓實施工效果的關鍵前提之一,因此,在公路路面施工中,需遵循因地制宜的原則,選擇合適型號的機械設備,由專員規范操作,保證壓實施工效果。加大力度做好對路面壓實施工質量的檢測工作,若有問題則查明成因,及時予以處理,全方位保證路面壓實后的平整性和密實性。
壓實厚度也是重點控制指標,施工單位可將路面總厚度劃分為多個層次,逐層攤鋪與碾壓,通常單層厚度為20~30 cm。在有序完成各層的壓實施工后,構成完整、穩定的路面整體結構。
含水量偏高或偏低均會給路面壓實施工造成阻礙,隨之出現壓實度不足、施工進程放緩等問題。在公路路面施工中,有必要提前檢測混合料的含水量,將實測值與最佳含水量做對比分析,若超出許可范圍則予以調整,例如,含水量偏低時,通過灑水的方式提高;含水量偏高時,則通過翻松晾曬降低。混合料的含水量得到有效控制后,將取得更加良好的壓實施工效果。
施工單位需從實際條件出發,結合工程質量要求,選擇合適的碾壓方法,確保在碾壓速度、碾壓遍數等方面均具有合理性。為了給正式施工提供參照基準,提前選取具有代表性的路段(長約200 m)組織試驗,經過壓實施工后驗證所選方法的可行性,并從中確定具體的施工參數,以便大規模碾壓。實際施工中,參與人員嚴格依據要求采取控制措施、規范操作,避免參數不合理、壓實機械忽然提速或急剎車等異常現象。
瀝青路面的壓實質量要求較高,施工期間的細節較多,因此必須準確把握技術要點。
施工前,全面清理殘留在基層的建筑垃圾等各類雜物后,再安排機械設備以及材料進場;檢驗各類機械設備的性能以及材料的質量,確保無誤;做好技術交底和安全交底,引導施工人員準確掌握現場條件以及具體的作業方法,提升規范性[3]。
施工中加強對結構層厚度和寬度兩項關鍵指標的控制,厚度以20~30 cm 為宜,對于寬度的設置,考慮到路面邊緣部分的穩定性要求,應適當加大寬度。此外,接縫處較為薄弱,也需采取合理的方式處理,并加強質量控制。
經過試驗后確定合適的混凝土配合比,正式拌和時,按要求選取適量的原材料,做充分的攪拌,得到均勻性較好的混凝土材料后再投入使用。遵循隨拌隨用的原則,盡可能縮短混合料出廠后至攤鋪前的間隔時間,若時間偏長,混凝土將發生初凝,難以有效保證施工效果,甚至無法投入使用。
按照初壓、復壓、終壓的順序依次壓實:初壓是基礎環節,主要作用在于整平攤鋪到位的混合料,使其具有初步的穩定性,為后續壓實工作的開展夯實基礎;復壓是提高密實性和平整性的關鍵環節,對路面施工質量有顯著影響,需強化控制;終壓主要是消除前期碾壓施工中產生的輪跡,構成平整性較好的路面。
初壓緊跟瀝青混合料攤鋪作業,應盡可能在材料溫度較高時碾壓。壓路機從外側開始,逐步向中間運行,壓路機的驅動輪始終面向攤鋪機,控制好運行速度,與攤鋪機的行進狀態保持相對均衡,駕駛者聽從指揮,沿著既定的路線前行,未經許可不得隨意改變方向,初壓速度2~3 km/h,盡可能保持勻速。
復壓施工設備可選擇重型輪胎壓路機,操作得當可有效提高路面的壓實度。高頻低振是可行的施工模式,設備運行速度3~4 km/h,必要時適當增加但不得超過6 km/h。經過復壓后,使路面具有良好的密實性和平整性。
終壓的主要目的是消除輪跡,提高路面的平整性。在復壓完成后盡快安排終壓,以免因瀝青混合料溫度偏低導致壓實效果較差(碾壓痕跡難以被有效消除),速度控制在3~5 km/h。
溫度是碾壓施工中需重點關注的指標,初壓作業時既要避免溫度偏低又要避免溫度異常偏高的情況:若溫度偏低,將影響后續的復壓和終壓,兩個環節的壓實施工難以得到良好的溫度條件;但溫度也不宜過高,因為高溫條件下混合料的流動性增強,經過碾壓施工后混合料在外力作用下發生推移,影響成型路面的平整性以及材料分布的均勻性。因此,施工中需要根據瀝青混合料的類型以及現場氣溫等條件采取合適的溫控措施。
綜上所述,壓實是路基路面施工中不可或缺的一項工作,合理的壓實方式可以有效提高路基路面施工質量。總結施工經驗,針對路基路面壓實技術要點展開具體分析,提出路基、路面兩部分的壓實施工思路以及關鍵技術,希望為類似工程提供參考。