公路工程路基路面压实质量控制探讨

（中铁十八局集团第五工程有限公司，天津300450）

市政路桥工程的混凝土结构，往往抗压能力比较强，但在延伸性方面却无法满足实际的需要。当市政路桥受力不均匀时，由于混凝土结构延展性不够，导致工程建设内部出现不均匀沉降，从而导致路面出现裂缝。市政路桥结构的交通运行量比较大，而且可能出现路面或者桥面超荷载的情况，所以，普通的混凝土结构已经无法满足快速发展的交通建设需要。路基路面施工是一项巨大工程，因为施工所需时间较长，加上路基结构、负荷能力、施工技术等因素影响着路基路面质量，为保障施工顺利进行，保障施工质量，需加强路基路面的压实质量控制工作。

1 公路工程路基路面压实施工的重要意义

公路工程路基路面是公路发挥良好实际应用效果，给人们出行提供较大便利条件的重要保障。加强公路工程路基路面压实施工具有着较为重要的意义，主要表现在以下几个方面：

1.1 保证路基路面的强度

在公路施工的时候，做好路基路面的压实施工工作，能有效保证路基路面的强度，使公路充分发挥其价值。如果在施工过程中，没有对路基路面进行有效的压实，在公路投入使用之后，就可能会在车辆荷载的作用下导致路基路面发生破坏，影响公路的正常使用。路基路面必须要在压实之后才能够达到其设计的强度。

1.2 保证路基路面的稳定性

路基路面压实是公路路面稳定性的一个重要保障，对于路基路面而言，其压实质量越好，材料之间的空隙就会越小，当材料之间的空隙控制在一定范围以内的时候，就能够有效地防止地下水或者雨水进入路基路面结构对其造成破坏，并且在其稳定性得到有效保证之后，使用过程中也不容易发生破坏。

1.3 保证路基路面的平整度

要想使路基路面的平整度得到有效保证，必须依赖于路基路面压实施工，路面的平整度是行车舒适性的重要保证，如果在路基路面压实施工的时候，没有对其进行有效的压实，就有可能导致路基各处填土高度不一致，同时会使得路面不平整，在荷载的作用下，就有可能使整个路基路面结构出现沉降的情况，不仅不利于行车的舒适性，同时还有可能导致交通安全事故的发生。

2 影响路基路面质量的因素

2.1 土中水分的影响

路基土中通常含有一部分的水分，水分的多少对路基路面的压实效果影响较大。首先土颗粒间存在摩擦阻力，土的密实度越大，土颗粒间的摩擦阻力越大，当路基土中的水分较少，土质较为干燥时，土的颗粒间摩擦阻力较大，土颗粒移动困难，在路基土压实施工时，土的颗粒并不能很好的移动，土颗粒间的摩擦阻力也未变大，因此压实效果并不理想。随着水分的增多，路基土被压实机械做功并克服了土的颗粒间摩擦阻力，排出路基土中的空气，使路基土的密度不断增加，土颗粒间的水分产生适当润滑和粘结的作用，土颗粒间的摩擦阻力越来越大，并使土颗粒无法克服土的颗粒间摩擦阻力回弹，越压越密实，因此压实效果较好。路基土中的水分较多时，土质较为湿润，水份占据了过多容量，并起到润滑过度的作用，使土颗粒间的摩擦阻力大大降低，当压实施工时，一方面水分不能像空气一样排出，占据着空间，使土无法达到要求的密实度；另一方面压实后由于土颗粒间的摩擦阻力降低，土颗粒容易克服土的颗粒间摩擦阻力回弹，俗称橡皮土，即使增加压实次数也无法达到要求的压实效果。因此路基土中的水分含量只有达到一定的范围才能得到较为理想的压实度，同样路基路面所使用的其他路面层材料压实施工时也需要保证其含水量符合标准。

2.2 路面材料的影响

使用的土中砂砾较多的土较为容易被压实，这种土质中的粉粘土相对较少，遇水不容易被软化，但在水分过多的情况下，这些低粘性土易被冲刷成流动态，因此不适合回填路堤，或者需要进一步加固。粘性稍高的土质虽然不容易被压实，但是土颗粒间较大的粘结作用使其具有较好的抗渗性。粘度较高的粉粘土液限较大，压实所需的含水量也较大，且呈不稳定状态，很难被压实，最大干密度较小。

2.3 碾压施工的影响

在路基土质及碾压机械相同的情况下，如果碾压机械的速度不同，压实效果也不尽相同。这是由于土的压实需要一定的过程，如果速度过快，路基土未达到相应的密实度就己经完成碾压动作，这就需要再次碾压，相应的碾压次数会增多。同时，碾压机械碾压过程中速度过快也会影响土的稳定性，造成碾压后的路面出现起伏，平整度差。相反，以较慢的速度进行碾压，可以得到较好的压实度和平整度，但影响了施工的工期，拖延了施工的进度，同时对土层产生破坏作用，影响工程质量，因此碾压机械最佳的碾压速度应当既保证压实度和平整度，又不影响施工进度。

3 路基路面压实技术原理

3.1 揉搓力作用

此作用来源于柔性碾压轮，路基路面压实过程中，通过揉搓力将土壤和轮胎紧密接触，并且通过接触形成揉搓力，之后将土壤压实。通过振动压路机，加强揉搓力和交变距之间的应用，保障路基路面的压实程度。

3.2 冲击力作用

在路基路面压实过程中，一般会选取冲击型压力机进行施工作业，每滚过一个凸角位置，非圆压轮会瞬间坠落，出现自由落体冲击，从而形成压力波。因为压力波作用，土壤会一直处于动态，因此可为进行土壤压实，保障路基路面压实工作的顺利进行。

3.3 振动力作用

因为连续性的高频冲击负荷会产生震动力，一般情况下，压路机振动频率设置在20～50Hz，通过荷载作用可使土颗粒处在高频振动状态之中，因此，高频振动状态有效抵消了产生的摩擦力。加上压路机较大，有一定重量，因为这些重量可形成静态压力，在静态压力的作用下，土壤可产生一定的压应力、剪切应力，使土壤颗粒的排列十分有序，将粒径小的土颗粒通过挤压的方式，挤进孔隙之中，可以促进空气和水分的排出，有效地减少了孔隙空间，提高了土壤压实效果。

3.4 静态压力作用

路基路面压实可利用静态压力，因为静态压力将不同的土壤颗粒靠近，有效保障了土壤的密实度。但是因为静态压力作用范围十分有限，如果不断加大荷载力，会与开始预期压实效果有差距。因压力太大，将土壤表层结构破坏。因此，在路面路基压实时，需要了解静态压力的大小，保障其功效能够充分发挥。

4 公路路基路面压实技术措施

4.1 含水量控制要点

路基路面的含水量可以作为评价其质量的重要依据，市政路桥工程中路基路面的含水量需要严格控制一定范围之内，如果超过一定标准就会对路基路面的密实度造成影响。工程中通常使用控制土壤含水量的措施为土壤压实试验，对于市政路桥工程，其路基路面的含水量要求控制在28%以内，一旦含水量超过这个比例，土壤的压实度就会明显降低，有时候会导致弹簧土出现，影响整个路面的质量。如果土壤含水量太小也会为施工造成一定困难，因为含水量太小会对碾压施工造成困难，难以达到碾压施工的效果，直接影响施工质量。因此，土壤中的含水量要控制在一定范围之内，尽量不要超过或者低于这个范围，为路基路面的使用提供有利条件，提高路基路面的均匀性和整体性。为保证土壤的含水量符合标准，在施工之前要对土壤的含水量进行检测，根据检测结果对含水量进行调节。

4.2 压实检测方法

路基路面压实过程中，为有效检测压实后的质量，多是采用灌砂法和核子密度仪法进行检测。其中灌砂法经常用于公路路基路面压实的质量检测中，在实际施工中，需要先选取与检测规定标准相符的一定量的均匀砂，让其进行自由落体运动，在此基础上，进行洞内测试；然后以集料含水量和单位重不变等数据为基础，有效检测路面压实质量。核子密度仪法的检测对象多为沥青混合料路基路面压实质量，能够在厚度达20cm的测定层中进行检测，利用直接透射法和散射法来检测土基层和散射法的压实质量。该方法操作步骤如下：第一，选用随机取样法对测试位置进行确定，然后预热仪器，在已经确定的测试位置平稳放置核子仪，便于后续检测工作的顺利实施。第二，在检测路面压实质量时，应该科学选择仪器，打开测量设备后，以制定好的方案为依据进行检测，严禁随意变更方案；同时严格按照读取的规定来对测量数据加以准确读取，详细记录测量结果；结束检测后应及时关闭检测设备。第三，核子密度仪的辐射性较强，测量完后应将其放置在相应仪器箱内，保证人员和仪器的安全。

4.3 材料质量控制要点

施工材料也对施工质量有着直接影响，所以施工材料的质量问题是施工中需要重点控制的。材料质量的控制一般从三个方面采取措施：第一，抽样调查。在施工材料进场之前，必须严格按照相关规定对材料进行抽样检查，材料不仅要符合国家的相关规定，也要符合工程的相关标准，只有合格的材料才能投入使用，不符合标准的材料不能进入现场。第二，石料、粗集料的级配的检查工作也很重要，原料配置完后，在使用之前要进行试验，如果试验的结果不符合工程的标准就需要重新进行配料。第三，施工材料的配置比也要控制好，要保证施工材料的配置符合工程的施工标准，如含水量、各种材料的比例等都要控制在一定范围之内，降低外掺剂量的浮动。

4.4 采取合适压实施工技术措施

路基压实时，应当首先制定好压实的方案措施，主要考虑的因素有碾压机械相对于公路的宽度是否合适，控制好碾压速度，同时注意施工现场环境温度较高及风速的影响。一般来说，当施工现场环境温度较高，如夏季高温时节，应当适当扩大每次碾压的距离，温度较低时，则应当缩短该距离。在风速较大的气候条件下，应当适当缩短碾压距离，相反无风或风速较小时可以延长碾压距离。碾压施工时并不是每次都需要保持一样的碾压重量和碾压速度，通常来说初压用质量较轻的压路机械压实，复压再增加重量，同时每次碾压的速度也需要进行调整，初压时土质较为松散，需要慢速压实，复压时，由于地基土已经有了一定的密实度，可以调快碾压速度，同时先将公路两侧压好后再向路中间并拢，这样可以有效的控制压痕。公路边角地容易出现漏压的情况，可以使用小型压力机进行补压，但不要遗漏。

沥青混凝土路面摊铺应当尽量均匀，这就要求控制好摊铺的速度，使摊铺机械以较稳定的状态连续摊铺，否则极易导致路面出现起伏。沥青混合料的运输应于摊铺机械做好配合，运输卸料不能影响摊铺机械的运行状态，卸料要缓，防止摊铺机重量猛然增加影响摊铺机械的运行速度，同时控制好摊铺温度。沥青混合料的压实需要根据不同的沥青性能、碾压机械、环境温度来控制，碾压温度，碾压速度及次数也要严格按照施工方案进行。碾压过程中监理人员应当旁站监督，实时进行各项指标的检测，发现不合格的地方立即指正，并督促采取有效的解决措施，防止出现质量隐患。

5 结语

公路工程路基路面压实施工具有一定的系统性与复杂性，直接关系到公路工程的整体质量和使用寿命。因此，在施工过程中应从实际情况出发，准确掌握压实施工技术的要点，认真选择重型击实标准，合理控制含水量、结构层厚度与宽度，科学搭配好施工材料，做好压实及其质量检测工作。这样使路基路面压实达到较佳状态，提高公路路基路面的施工效率与施工质量，实现公路事业的长足发展。

编辑：董刚