許恩峰
杭州蕭山路橋工程有限公司 浙江 杭州 311201
隨著交通物流需求的增長,對公路質量要求也在提高,在公路施工中路基路面壓實施工技術重要性不言而喻,壓實路基可以提高路面強度,并減少雨水對路基的滲透,有效防止公路質量缺陷,延長其使用壽命,保障其安全性。壓實處理不到位,會導致路面凹凸不平影響行車安全,并導致路面受力不均而容易損壞等。總之,加強路基路面壓實施工處理,是公路施工和施工管理中一大內容,需引起重視。
在開展公路工程建設中,需要開展壓實操作以提高路面堅實度,壓實路基路面施工質量會對公路整體質量產生影響,更是會直接影響路面強度。如果壓實工作中出現問題,導致壓實質量不符合標準,就會影響到路面的堅實度。同時,建設公路工程過程中,為控制成本會選擇將路面設計厚度減小。因此必須做好路基路面壓實這一關鍵環節工作,充分掌握相關施工技術,保障路面堅實度。
公路工程建設中,路基路面壓實施工具有實際意義,可以提升路面的堅實度以及平整度,以保障工程通暢度,滿足當前交通運輸需求。公路施工中路面平整度是重要的質量管控內容,在壓實操作時,如果使用的機械設備壓實力度不足,則難以達到設計要求的壓實效果,引發路面不均勻和沉降問題,一旦路面不平整則會影響行車平穩度和安全性,引發交通事故,對運輸行業產生不良影響。因此,需提升壓實操作水平,保障路面建設平整度[1]。
公路路基路面壓實施工中,需要保障路基壓實和路面穩定性。壓實程度會影響最終路面的穩定性,需加大相關方面研究力度。在壓實公路路基過程中,壓實力度較大可以有效壓縮施工材料孔隙,避免公路在雨水滲透下出現變形問題。如果壓實力度不足,施工材料間存在較大空隙,則會引發雨水滲透變形問題影響路面穩定性,導致公路變形進而降低使用質量。
公路建設目標就是滿足運輸的穩定性、安全性和質量性等,滿足交通運輸需求。其中路面耐久性是影響運輸能力的一大因素,而耐久性會受到路面平整度、壓實力度和壓實穩定性等因素的影響,如果可以做好壓實處理、路面平整等工作,即可保障路基路面壓實效果,因此在開展壓實施工時必須加大技術控制力度,確保施工效果達標。
在公路工程路基路面施工中,需對現場進行全面、細致的勘察工作,以掌握現場情況和施工條件。現場含水量對路基路面壓實度有著關鍵影響,由于在氣候和環境條件變化下,土壤中含水量也會產生變化,因此檢測時可采用實時監測方式。如果土壤含水量過高,則此時水有著潤滑作用,土壤顆粒間阻力減少,可以加大一定碾壓強度下干密度差異。水分溶解、碾壓施工中,會持續減少土層中空氣體積,并降低路基路面壓實度。土層中含水量較少的情況下,則會加大顆粒間的壓力,利用機械碾壓需克服的阻力大,土壤顆粒間擠壓空間縮小,土壤密實度提高,隨著土層密度加大,土壤的黏結力也會隨之遞增。壓實達到一定強度的情況下,土壤顆粒間產生的抗力動能大,壓實機械無法做功抵消,則會導致壓實密度無法繼續增加,被固定在一定阻力范圍。因此,只有科學控制含水量才能保障壓實質量[2]。
公路路基路面壓實施工中,常見的壓實機械有兩種,即重量型和輕量型,需根據施工規模選擇合適的設備。一般,重量型壓路機在壓實處理中,得到的密實度較大,而輕量型的較小。因此,需實時監控施工現場,選擇好機械設備。不同的施工地理環境,會產生不同的被壓實土料,機械體較大振幅動作下,產生的慣性動能會導致輥壓輪與地面脫離,而超出與地面額定距離,導致地面突陷,路基壓實度無法保證。不僅如此,根據國內公路工程施工經驗,在重量相等的情況下,與鋼輪類型的壓路機相比,震動類型壓路機起到的壓實作用更好。
公路施工中材料問題是影響其壓實度的一個重要因素,含水量對路基壓實度有很大影響。含水量較少,受外部壓實作用的土粒會移動減弱壓實效果。而含水量過高,則會導致孔隙中含太多自由水,水膜吸引作用減小,壓實效果差。因此要控制含水量和混合料配比,進行嚴格的試驗來選擇合適的配比方案。同時,路基路面施工中還會使用一定外摻料,其含量、均勻度都對壓實效果有一定影響。試驗中需多次攪拌這些材料,提高其均勻性,以保障最終壓實效果[3]。
2.4.1 碾壓厚度。公路建設中,碾壓質量受多方面因素影響,需深入分析。首先在碾壓施工中,整體碾壓厚度會直接影響工程質量,厚度過大但碾壓下層質量無法保障,也會影響到路基上層的最終壓實度,壓實質量差。同時碾壓過程中,選擇的工具會影響碾壓厚度造成碾壓深度差異,對整體碾壓作業厚度效果產生影響。因此需根據路基土質條件、工具等因素,綜合考量選擇好碾壓厚度。
2.4.2 碾壓速度。公路路基路面壓實作業中,碾壓速度也是影響碾壓效果的一大因素,如果碾壓速度過慢,則會導致施工材料承載的負荷過大,超出路基可承受的能量承載數值,應到路基路面壓實效果。而碾壓速度過快,則難以保障碾壓速度平穩性,會產生受力不均的問題導致路面不平整。施工中要穩定控制碾壓速度,以實現高質量壓實施工。
2.4.3 碾壓工作方式。實際碾壓方式會影響壓實效果,在公路路基路面壓實作業中,需先從邊緣部位碾壓,然后是中間部位,實現標準化碾壓作業。同時,需先輕度碾壓后重度碾壓,先慢速碾壓后快速碾壓,按照這些技術原則執行碾壓作業,可強化公路路基路面壓實度,保障壓實質量。
公路中運用路基路面壓實施工技術,首先要保證材料配比合理,才能為壓實施工打下良好基礎。在路基施工中,施工材料配比會影響最后的壓實度。路面壓實操作中,如果材料配比不合理,導致外摻料與土壤間混合料容重存在差異,在壓實處理后,外摻料的容重數量上升,會導致壓實度虛長,影響到路基壓實效果,無法保障施工穩定性。因此,必須保障材料配比科學、均勻,控制好外摻料的實際劑量,順利完成壓實作業。
在開展公路施工中,需把握相關壓實技術要點以強化壓實效果。不僅要保證材料配比均衡、土壤含水量科學,還要控制好結構層厚度。壓實處理中,結構層寬度和厚度都會影響壓實效果,尤其是工程中土壤粉性含量較大的情況下會受到嚴重影響。因此在路基路面壓實作業中,設計單位必須科學設計路面結構,預估其具體寬度和厚度,保留一定施工空間,以順利開展壓實作業。結合土壤條件和工程要求,對寬度和厚度合理控制,充分保障最終的壓實度[4]。
公路路基路面壓實作業中,主要使用的設備就是壓路機。靜碾壓路機采用了靜載荷原理,壓實操作中可克服松散材料中固體顆粒的摩擦力和黏附力,將路基路面中的空氣排出,材料中顆粒之間相互擠壓密實。振動型壓路機則利用了動載頻率完成壓實作業,動載頻率與公路材料固有頻率接近,引發共振、阻力減小,材料之間相互移動,空隙變小,進而更加堅實。
合理組合壓路機對于保障壓實效果有著重要意義,靜碾、振動和輪胎壓路機是近年來路基路面壓實作業中常見壓路機,合理組合不同類型壓路機要從工程實際出發。比如在施工中選擇雙鋼輪壓力機,這種壓路機由雙鋼輪驅動,且輪子較寬、直徑大,有利于強化路面平整度。同時輪子直徑大,施工中路面材料隆起、推移程度小,還可實時多級調整壓路機的振幅和頻率。配合合適型號的輪胎壓路機,適合瀝青路面壓實施工。
公路路基路面壓實操作中,主要有三大工序,即初壓、復壓和終壓。初壓的目的是將路面混合料穩定,使路面初步形成一定承載能力,在大噸位壓路機復壓時不會隆起、堆移。碾壓時,要注意初壓溫度和碾壓速度控制,以重疊半輪為宜。復壓是使混合料更加密實、穩定并成型的關鍵,可使用重型輪胎壓路機和振動壓路機聯合作業,壓實中,輪胎壓路機對混合料有揉搓作用,且路面密實度加大,輪胎接觸面積減小、比壓加大,壓實效果比較好。振動壓路機跟在輪胎壓力機之后,同樣控需控制好碾壓速度、鋼輪重疊。鋪層厚度較小,瀝青路面壓實可以選擇高頻低幅碾壓方式。終壓則是為了將輪跡消除,保證路面平整度。碾壓橫向接縫過程中,需先橫向再縱向碾壓,最后再橫向壓實處理。
橫坡坡度在1∶5以下,可直接填筑路基,并使用沁水擋墻來防護路基;坡度在1∶5~2∶2.5,則需開挖至少2m的臺階,如果基底面覆蓋層厚度較小,需先清除覆蓋層然后再開挖臺階;橫坡坡度在1∶2.5以上,需先驗算路堤整體基底、下層滑動穩定性,確保抗滑動系數符合規范要求。如果基底不符合標準,則要根據具體情況做好支擋防護,比如植物可以很好地固定土壤,來防止水土流失,因此路基邊坡可以種植植物防護。植物防護方式,一是骨架植物防護,如果巖石邊坡地質松軟、風化巖質,則可采用該方法,避免雨淋侵蝕邊坡形成溝槽,還可穩固支撐風化地質層;二是空心塊植物防護,在完全風化的巖石路基邊坡中使用,將邊坡用混凝土預制空心塊分隔成多個小塊來支撐防護,可以抵抗雨水侵蝕、穩固邊坡,且比較美觀;三是錨桿混凝土框架植草施工,主要在沒有不良結構面、未經過風化破碎的巖石邊坡中采用,避免開挖卸荷造成邊坡楔形破壞,且兼顧了骨架植草防護。
需明確不同壓實度檢驗方法特點和適用性,合理選取使用。一方面可使用灌砂法進行檢測,選擇較為均勻的砂礫,使其以自由的形式和設定高度,落入測試洞中。利用含水量和單位重量不會變化的原理測試路基路面壓實效果,但不適合用于檢測土質路基壓實作業。另一方面可采用核子密度法,主要用于瀝青混合料公路工程質量檢測中,要選擇一定測定層,厚度大約為21cm,通過散射法檢測路基表面壓實度,利用投射法檢測基層材料壓實情況,以高效檢測壓實質量。
公路工程路基路面壓實施工中,需根據路基填土、結構層材料等科學制定技術方案,選擇合適的壓路機設備和工具等,并規范操作,以保障密實度達標,確保路基強度和路面穩定性,保障公路使用壽命和品質。