公路工程路基路面压实施工技术要点分析
2015-10-21沈良锁
沈良锁
【摘要】公路工程路基路面压实是确保公路工程施工质量的重要环节。文章针对公路工程路基路面压实施工技术要点进行了分析与探讨。
【关键词】公路工程;路基路面;压实施工;技术要点
1.做好公路工程路基路面压实施工的重要性
1.1保证路面稳定性的需要
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响着道路的稳定性。所以,一定要控制好公路工程路基路面的压实施工,以从根本上实现满足路面的稳定性需求。在路基路面施工中,如果的实度低,就会使得各种施工材料的密实度不大,造成材料之间因为空隙过大而容易形成雨水渗透。为此,要在施工中控制好压实度的问题,以减少雨水对路面的侵蚀,延长公路的使用寿命。
1.2保证路面平整度的需要
做好公路工程路基路面压实施工是保证路面平整度的需要。公路路基路面的压实度不强,就会影响压实质量的实现。如果压实质量不能到位,那道路的平整度也很难保证。一旦路基路面的压实度不足,就会造成路基各处的填土高度出现差异。此时,路基的固结就会产生道路沉降的不均匀,导致路面凹凸不平。
1.3保证路面耐久性的需要
路面的耐久性也就是路面的具体使用寿命。路面的使用寿命受很多因素的影响,如路面强度、路面稳定性及路面的平整度等,而这些影响因素都受路面压实工作的影响。所以,路面的压实施工质量在很大程度上影响着路面的耐久性。为此,要提高公路工程路面的使用寿命,就要做好公路路基路面的施工控制,为公路工程的最终施工质量及耐久性提供有利的保障。
2.影响公路工程路基路面压实施工的主要因素
2.1含水量与干容重
一般而言,土的一些性质(如摩阻力、粘结力)是随着密实度的增加呈线性增长的。如果土中的含水量不高,颗粒间的内阻力就会很大,在达到一定压实程度后,压实功就不能再对土的抗力产生影响,压实所得到的干容重也比较小。但随着含水量的增加,水分在土体之间起到了润滑的作用,其内阻力也会呈现降低的走势,压实功得到的干容重回馈就会增加。与此同时,土体在单位体积不变的情况下,其含有空气的体积不断减小,但固态和液态的体积却在增加。当含水量的值突破某个极限后,即便土的内阻力还在减小,但其含有的空气体积已经达到下限,水的体积则还处于不断增加的态势。受到水不可压缩的限制,同样的压实工作可能会导致干容重不升反降,像干容重和含水量这样的关系,用数学的方法标线出来,就是在坐标系中呈现驼峰性质的曲线图。由此可见,无论是颗粒土、砂砾、配级碎石和砾石,还是石灰和水泥,对于含水量都有比较严苛的要求,在一定含量之下,才能够取得干容重的最大收益,我们把这种含水量称之为最佳含水量。当然在某种特殊情况或者地质条件之下,干容重和含水量的关系并不是一成不变的驼峰曲线,也会受到压实功能的巨大影响,在碾压的过程中,随着压路机的重量和功能发生变化。
2.2压实功能
影响路面和路基压实效果的关键因素,除了含水量和干容重等地质条件方面的影响,压力机的压实功能也是关键因素之一。在压路机重量不发生改变的情况下,想得到与实验相同的含水量密度关系,只要增加碾压遍数就可以完成,同时不改变碾压遍数,增加压路机的重量也可以实现。由此可见,通过增加压路机重量,可以降低土体的最佳含水量,使得最大干容重得到提升。这种方法在理论上虽然行得通,但是在实际应用上却还是存在一定的限制,超过极限值,即使增加压路机的重量或者碾压遍数也不会对含水量和干容重产生明显的影响,这就是我们常说的压实功能对施工压实效果的影响。因此应该压实功能方面找到一个平衡的基础上,选择合理的设备和机械,同时做好对碾压层厚度和遍数的应用,和碾压机械、土层性质相互配合,将压实效果协调到最好。
3.公路路基路面压实施工的技术要点
3.1施工材料配比的均匀性控制要点
在理论上,施工中所产生的外掺剂量的浮动不会对压实含水量造成原则上的影响,但由于在实际的路基路面的混合料当中,其外掺料和土壤在容重上存在比较大的差异性,使得路基中土含量加大时,其压实后外掺料的干容重也会有较大的上升,造成压实度虚涨的现象出现。因此,在实际的施工中,当施工人员进行现场干容重的机械测定时,一定要注意抽查压实施工前的外掺料剂量,对拌和压实后的混合料比例仅作参考,从而避免出现压实度虚张现象的出现。
3.2压实含水量的控制要点
在公路路基路面的压实施工中,土壤中的含水量大小直接关系到对其的压实度。一般情况下,土壤的含水量越大,其干密度也就越小,压实度也相应的较小。因此,施工人员在实际的施工过程中,要将土壤的含水量与最佳含水量之间的差额严格控制在±2%的数值范围内,以避免出现弹簧土,确保压实效果的理想。
3.3结构层宽度与厚度均匀性的控制要点
由于压实度对公路结构层的宽度与厚度的均匀性影响较大,尤其是在粉性土壤较多的公路工程中显得更为突出。因此,在施工中,必须在结构层的宽度上留有足够的余地,以确保公路断面的正常工作状态。并做好路肩与路面的衔接,通常路缘的压实度偏差要控制在土20 mm的范围内,以确保其断面的隔封闭作用。
3.4机械压实的控制要点
在运用机械设备对公路的路基路面进行碾压时,一定要严格按照有关的公路路基的施工技术规范来进行施工作业,并对其碾压的质量和效果进行严格的把关。就机械设备的碾压技巧来讲,通常情况下,在碾压的过程中要采用先静后动、先轻后重、先外侧后中间的机械碾压方法。要把机械设备的碾压速度控制在每小时1.5~3 km之间,并且其碾压的最大时速不应超过每小时4 km,同时,对公路路基路面的碾压遍数要控制在4~6遍之间,以确保碾压的质量。
3.5重视压实质量检测
为进一步提高公路工程路基路面压实效果,就必须高度重视并落实其质量检测。如每完成一层压实就要求检查其平整度、压实度、路基宽度、中线高程等指标,待确认合格后方可进行后续施工;若经随机取样测得的密实程度偏离设计要求,或者存在较为明显的痕迹和较大的下沉量,则需继续进行碾压;若表面土层松散且伴有回弹、推挤开裂等现象,应明确原因适当减小碾压速度,严重者可采取减小碾压重量或洒水湿润等操作,必要时可经晒干甚至换土后进行重新碾压,直至其均匀密实。
3.7优化施工技术方案
施工技术方案的优化决定了公路工程路基路面的压实工艺、机械设备、碾压次数、速度等影响因素的合理性,因此必须予以高度重视。具体而言,相关人员必须基于公路路基的承载强度,填土的最佳含水量和最大干密度以及当地气候特点等科学数据,选择适当的松铺厚度、碾压工艺、压路机械、碾压速度和次数,而施工方案和技术参数的优化多是以某适宜长度的路段对象进行压实试验来实现的。其中施工机械一般为16t(自重)以上的推土机、振动压路机、平地机等,并遵循先慢后快、先轻后重、先两边后中间的压实顺序,为确保无漏压且压实均匀,往往需要将前后两次重叠的碾压轮迹控制在15-20cm以内;同时严格控制碾压速度和次数,以免引发土体破坏。此外,还应就压实工序、质检方法等进行合理的部署。
4.结束语
公路工程路基路面压实是确保公路工程施工质量的关键环节,因此,施工单位在公路工程路基路面压实施工过程中,必须引进先进的压实设备,采取有效的压实技术,提高公路工程路基路面的压实质量,保证公路正常作用的发挥。