國省干線公路工程路基路面壓實施工技術探析

熊有君

（貴州省水城公路管理局工程處,貴州 六盤水 553000）

0 前言

國省干線公路路基壓實是一項系統性的工程，因此，需要合理選擇路基壓實施工技術，確保技術應用效果達到建設標準。為了防止在路基路面壓實過程中出現返工現象，該文對路面碾壓技術和施工質量進行了研究，并提出了路基路面壓實技術的應用以及質量管理措施，以期達到預期的效果。

1 國省干線公路工程路基路面壓實施工技術的應用意義

公路工程是我國基礎設施建設中的一個重要環節，為了避免因工程質量問題給交通運輸帶來的安全隱患，必須保證工程的質量。在路基路面壓實技術的應用中，采用沖擊力、摩擦力、振動動力等多種技術手段，對路面進行加固。路面強度是評價工程質量的主要因素，通過對不同路段的壓實工藝進行控制，可以提高公路工程質量。為了提升交通出行便利性與安全性，政府在道路工程中加大投入，國省干線公路網格化日益完善，采用路基路面壓實技術可以為公路工程帶來強大基礎支撐[1]。

與其他道路相比，作為推動地區經濟發展、滿足人民基本交通運輸需要的公路，國省干線公路的安全問題更加重要，其安全影響因素也比較多。隨著公路工程施工技術和路基路面壓實施工技術的不斷發展和革新，公路工程的結構形式也越來越多，因此必須重視公路工程的變形問題，以保證工程的順利施工，采用路基路面壓實施工技術措施可以降低道路變形的概率，保障公路質量。

2 國省干線公路工程路基路面壓實施工技術影響因素

2.1 混凝土質量

混凝土是由多種原材料配制而成的，主要包括水泥、水、骨料等材料，按照一定的配合比例，經過攪拌后形成混凝土。不同種類的砂石攪拌在一起，會產生不同性能的混凝土，不同的混凝土其中的水分也是不一樣的，濕潤程度會影響混凝土的硬度，如果混凝土的配比不合格，就會影響路基路面壓實質量[2]。在路基路面壓實施工過程中，為了確保工程后期的安全性和耐用性，對采用的混凝土的標準具有嚴格要求，技術人員需要深入分析原材料的性質以及不同材料的特性。依據以往建筑施工過程中出現的裂縫現象進行研究，按照國省干線公路工程土壤情況，通過測試，采取科學合理的配置比例，實現各種原材料的有效融合，不僅能發揮出混凝土的正常功效，還具有較高的抗壓能力，減少混凝土裂縫。

為了獲取攪拌均勻、強度以及性能都能滿足需求的混凝土，必須掌握好最短攪拌時間，通常情況下，混凝土的勻質性隨著攪拌時間增加而更佳，但是需要注意時間不宜過長，否則也會影響混凝土的質量。混凝土攪拌、運輸、攤鋪等施工時間必須控制在6~10個小時內，保證混凝土不發生終凝問題。

2.2 瀝青質量

瀝青原材料質量控制和科學配比是保證路橋施工質量的關鍵和決定性因素。在瀝青路面施工中，對于原材料和混合料的要求都比較高，施工有嚴格的規范和標準。只有加強材料的篩選、檢驗和試驗，才能保證路面的抗拉強度。施工技術人員應嚴格施工，制定適合路面施工的配合比方案。加強對各種原材料性能的檢查，控制配合比，保證混合骨料質量，確保瀝青路面施工質量[3]。

瀝青材料由粗、細骨料組成。材料配比是否合理決定了壓實施工的質量，影響瀝青路面的壓實度，混合料厚度不均勻會使得壓實度達不到標準。在現階段的路面施工中，應利用機械設備壓實瀝青路面，通過壓實提高路面的整體平整度和瀝青路面的抗滑性。要及時處理凹凸不平的問題，提高路面的承載能力。但壓實并非越密實越好，需要嚴格依據施工標準，控制壓實度，避免出現松散問題。

碎石封層是一定粒徑的集料薄層，由一定厚度的黏結材料黏結而成，其力學性能好，施工過程中采用碎石封層車等專用設備，在路面上粘貼骨料和黏合劑，然后將其碾壓成瀝青層。碎石封層可分為三種：普通碎石封層、同步碎石封層、纖維碎石封層。碎石封層可以提高道路的滑動能力，減少水分對路面的損害，保護路基完整性，延長道路使用壽命，碎石封層鋪設在完整的基底上，可延長5~10年的使用壽命，且碎石封層具有成本優勢，經濟效益良好。

2.3 施工質量檢測

路基路面壓實度是檢測工作的重要內容，路面厚度、平整度檢測可以采用雷達檢測技術，確定具體檢測點，檢測路面平整度、厚度，確保檢測的高精確度。測試人員可以利用探地雷達發射的電磁脈沖，通過接收機接收，采集系統數據進行分析計算，得到準確的厚度、平整度數據，為施工提供指導，確保整體施工質量[4]。

構建嚴格的質量驗收體系，按照規范標準的驗收準則進行質量驗收。各個部門責任人應當進行全面自檢自查，明確部門內部存在的問題，對已完工的工程部分，按照既定的標準完成質量評定，質量評定大多是由項目管理負責人組織專門人員來完成，質量評定記錄要符合實際并且由專門的質檢人員簽字；定期開展質量互檢工作，由專門的質量管理部門對工程質量進行全方位的檢測，若發展質量問題責令對應的施工部門進行整改。部門整改完畢要上交整改完成單，由質量管理部門進行確認后簽字，再進行后續的工程施工。

3 國省干線公路工程路基路面壓實施工存在的問題

3.1 碾壓方法不當

碾壓是公路路基路面施工中的一個關鍵環節，碾壓技術的應用直接關系到國省干線公路的最終施工質量。碾壓方法不同對路基碾壓效果的影響也不盡相同。在采用碾壓施工時，需要具有明確的技術規范，碾壓工序要嚴格按施工規程進行碾壓，先邊緣后中間，先慢后快。碾壓速度太快，很容易造成地面的凹凸不平；而速度太慢，會使材料的承載能力超出極限，導致工程質量問題。

3.2 含水量過高

公路工程在進行壓實施工時，路基和鋪面材料的含水量對路基路面壓實的影響很大。在道路路基上，隨著壓縮密度的提高，其內部的摩擦、黏著力也隨之增大。土壤水分含量越低，土壤內部摩擦越大，土壤含水率越高，內部摩擦越小。在一定的致密程度下，得到的壓實容重很低。在大氣體積增大的情況下，由于水資源的不可壓縮特性，導致土壤干容重降低。

3.3 膨脹土土質

采用標準吸濕含水率和塑性指數兩個指標作為膨脹土的選擇和分類標準，膨脹勢分級的指標見表1。由于膨脹土自身的親水礦物質，導致其極易受到水文影響，膨脹土極易產生反復的變形以及土體出現大量裂縫，膨脹土的危害具有一定的隱蔽性，正常情況下不易察覺，會破壞建筑工程的結構完成性[5]。

表1 土的膨脹勢分級指標

國省干線公路路基工程以及大型建筑等出現嚴重變形，對工程建筑會產生不良影響。由于對膨脹土沒有足夠的重視，會導致公路建設項目損失較大。在道路的建設過程中利用膨脹土建設地基，如果沒有把握好填筑尺度，最終對道路安全造成嚴重的安全隱患。因此在進行高等級公路建設過程中，尤其是位于膨脹土質地區，需要對膨脹土的相關施工技術有足夠的重視。

4 國省干線公路工程路基路面壓實施工技術要點

4.1 選擇合適的壓實方法

在小地表的處理工程中，可以用沖擊壓實法和強夯法進行基礎性的處理。相較其他施工方式，這兩種施工方式實際施工效率比較低，因此很少應用于大面積壓實施工當中。靜力壓實法和振動壓實法均適用于大型公路路基的壓實，更適用于面積較大的施工范圍。為了使石灰處治土的壓實效果符合相關規范，要根據建設工程場地環境因素以及以往建設經驗，將靜壓實與振動壓實互相結合。強夯技術是在原有的擊實方法和重錘擊實方法的基礎上發展起來的，動力夯實機理由土壤的整體夯實程度體現出來。公路建設工程中，強夯法一般多應用于土質較差的地基施工中。靜壓實是靜力滾壓機械在土體表面進行壓實工作，靠著機械自身的重量來進行壓實工作，使被壓層產生形變，增大其密度，達到壓實的效果。

靜力光輪壓路機施工時，壓路機與地面接觸面大，具有淺層壓實性，壓實過程為從上到下，最終使上層密度高于下層密度。通常適用于填料較少的壓實工作，取得相對較好的施工效果。

在進行土壤壓實時，需要深入到土壤之下，對土壤進行深度壓實。松散土經多次密集型碾壓壓實后，使土壤整體變得非常密實。其壓實效果和壓實深度都比光輪碾壓更具備優勢，還能使土塊碎化更細致，這種方法適用于黏性土的分層壓實中，但是由于壓實過程中土顆粒的向上和側向運動，導致其不適合沙土的壓實。

壓路機的輪胎也具有一定彈性，在與土壤接觸的時候，輪胎也會發生形狀變化。輪胎壓力是決定接觸壓力的一個重要因素，所以在壓實前必須進行充填工作，充填后地面的土壤結構高度松弛，輪胎的形變量也會減小。土壤被壓實后，輪胎壓力增大，形變量也在逐漸增大，導致接觸壓面會增加。此外，輪胎壓路機的另一個重要特點是輪胎的內部壓力可以根據不同的土壤樣品進行調整，從而控制對土壤施加壓力變化，使壓力在土壤的抗壓范圍之中。因此，利用輪胎壓路機能夠對砂石與巖土等進行壓實，具有較好的壓實效果。

4.2 合理控制填料含水率

如果填料中水分含量較多，在碾壓的過程中會有反彈現象，壓實效果并不理想；如果含水量太低，碾壓面又會容易分離分裂，不具備合格的壓實效果。因此為了達到施工建設的壓實標準，填料中的水分必須控制在合理范圍之內。在進行壓實工作之前，應檢查填土的含水量，以確定壓實過程中的填土的含水量符合要求。大面積含水量過高的土壤與普通的路基填料在性質方面有著較大差距，需要提前做好攪拌工作，施工過程中存在水分蒸發、水分化學反應消耗等問題，因此土壤含水量的范圍值不適用于該路段，如果含水量超過標準范圍，需要對填土進行復翻，直到填土含水率滿足施工要求。壓實工作流程如下（整體施工流程見圖1）[6]：

圖1 整體施工流程

（1）精確控制填料松鋪厚度，填料厚度必須符合相關的規范要求。

（2）嚴格把控填料的含水率，使含水率能夠達到規范需求的最低限度。

（3）需要有序地進行壓實工作，從周圍到中間、力度從大到小，從低速到高速，前后兩次輪跡重疊15~20 cm。

4.3 膨脹土路基壓實處理

在膨脹土中加入一定量石灰，石灰能夠水解并產生鈣離子與鎂離子，這些離子和土壤中的鈉離子與鉀離子產生置換反應，能夠使黏土的結合水膜變薄，電位降低。除此之外，伊利石和蒙脫石黏土晶體之間的相互作用會受到離子交換的影響，能夠產生更高的結合力，水分子不容易滲入其中，大大降低膨脹土的親水性和土表面的膨脹能，從而達到改善土壤漲縮性的目的，最終使膨脹土滿足路基填料的應用需求。同時土壤中的水分與土壤中的氧化鈣發生反應，土壤表面生成CaCO3和Ca（OH）2的結晶膜，大大降低了土壤的黏度，使膨脹土顆粒分散，易于粉碎，容易進行后續加工處理[7]。靜壓法和振動壓實法均滿足大面積公路壓實施工需要，為了使壓實工作達到相關的規范要求，實際的工作需要結合以往施工的技術經驗和相關技術規范，采用以上兩種壓實技術結合的施工方式，從而保障石灰處理膨脹土的壓實質量。

5 結論

隨著社會經濟進步，國省干線公路建設也在快速發展。路基路面壓實技術的應用水平決定了公路工程施工質量。路基路面壓實技術的應用受到的制約因素較多。因此在公路工程路基路面壓實施工中，必須做好路基路面壓實工作，從而保障公路工程的質量和公路使用壽命。