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公路土建工程路基路面压实施工技术

2022-06-01

设备管理与维修 2022年8期
关键词:压路机含水量碾压

王 健

(中铁十九局集团第一工程有限公司,辽宁辽阳 111000)

1 路基压实施工技术

1.1 夯实法

夯锤为主要施工装置,将其提升至特定高度后解除约束,使夯锤自由下落夯击土壤。在夯锤所提供的外力作用下,土体孔隙得到压缩,密实性提高。夯锤的重量通常为1.5~3 t,落距2.5~4 m,可根据实际夯实要求做灵活调整。对于夯实难度较大的路段,常采用重锤夯实的方法,锤重增加至8~30 t,落距加大到6~25 m,装置提供的冲击能更为强烈,地基加固效果突出。从适用性的角度分析,强夯法常用于湿陷性黄土、黏性土、碎石类填土的压实施工中。

1.2 碾压法

依托于机械滚轮的压力作用,达到碾压土体的效果。振动压路机是常见的碾压法施工装置,碾压法施工的要点如下:

(1)直线段和大半径曲线段,首先对边缘部分做压实处理,再逐步转向中间区域;较特殊的是小半径曲线段,考虑到该处存在超高的现象,按照先内侧后外侧的流程推进。

(2)为保证路基路面在压实后具有完整性,碾压轮需重叠,以轮宽的1/3~1/2 较为合适[1]。

(3)通常经过6~8 遍的碾压处理后,待施工部位的压实度和平整度满足要求即可,具体情况可根据碾压层的厚度、机械设备运行性能等因素而定。

(4)压路机尽可能匀速运行。以振动压路机为例,其速度控制在3~6 km/h,过快则会由于压路机与待处理部分接触时间过短而导致压实度偏低,过慢则会拖慢施工进程(图1)。

图1 碾压法施工流程

1.3 振动压实法

振动压实机置于土层表面,由设备提供压实振动作用,在此条件下土颗粒的状态发生改变(由松散转为密实)。振动碾是应用较为广泛的压实机械,其兼具振动和碾压的双重功能,较之于常规平碾,功效提高1~2 倍。从适用性的角度来看,爆破石渣、杂填土等非黏性土可采用振动压实的方法。以振动压路机为例,第一遍静压,后续做多遍碾压处理,全程先慢后快、先弱振后强振,以循序渐进的方式完成碾压。

2 沥青路面施工中压实施工技术的应用优势

2.1 提高路面的平整度

平整度是路面施工中的关键控制指标,提高路面平整度有助于保证车辆通行的平顺性。在部分公路工程中,受前期勘察不到位、施工方案不科学、现场降雨等因素的影响,存在碾压后路面平整度不足的情况,严重时诱发裂缝、局部沉降等质量缺陷。而在加强质量控制后,可有效规避相关问题,路面的平整性得到保证,车辆通行的安全性和平顺性均更为良好。

2.2 提高路面的承载性能

路面压实施工中,若未严格采取分层填筑、压实的方法,可能会影响成型路面的承载力,后续随车流量的增加,在外界荷载作用下,路面会出现裂缝、沉降、变形等问题,且在重载车辆通行量较大的路段更为明显。而在合理应用压实施工技术后,将从源头上提高路面的力学性能,保证该结构具有足够强的承载性能,以抵御不均匀沉降、变形等质量问题。

2.3 提高路面的耐久性

耐久性是公路路面得以持续使用的必要前提,在路面施工中,有必要按照分层的方法逐层填筑、碾压,保证每一层的施工质量,进而提高结构整体的耐久性,使其在设计使用年限内稳定使用,同时也能减少检维修工作量,从长远发展的角度来看具有突出的经济效益优势[2]。

3 路面压实施工的主要影响因素

路面压实施工中,多类主客观因素均会在不同程度上对压实效果造成影响,下面对较为常见的影响因素展开分析。

3.1 压实机械设备及层厚

压实机械设备是重要的生产力工具,合理选型与应用是提高压实施工效果的关键前提之一,因此,在公路路面施工中,需遵循因地制宜的原则,选择合适型号的机械设备,由专员规范操作,保证压实施工效果。加大力度做好对路面压实施工质量的检测工作,若有问题则查明成因,及时予以处理,全方位保证路面压实后的平整性和密实性。

压实厚度也是重点控制指标,施工单位可将路面总厚度划分为多个层次,逐层摊铺与碾压,通常单层厚度为20~30 cm。在有序完成各层的压实施工后,构成完整、稳定的路面整体结构。

3.2 混合料的含水量

含水量偏高或偏低均会给路面压实施工造成阻碍,随之出现压实度不足、施工进程放缓等问题。在公路路面施工中,有必要提前检测混合料的含水量,将实测值与最佳含水量做对比分析,若超出许可范围则予以调整,例如,含水量偏低时,通过洒水的方式提高;含水量偏高时,则通过翻松晾晒降低。混合料的含水量得到有效控制后,将取得更加良好的压实施工效果。

3.3 压实施工方法

施工单位需从实际条件出发,结合工程质量要求,选择合适的碾压方法,确保在碾压速度、碾压遍数等方面均具有合理性。为了给正式施工提供参照基准,提前选取具有代表性的路段(长约200 m)组织试验,经过压实施工后验证所选方法的可行性,并从中确定具体的施工参数,以便大规模碾压。实际施工中,参与人员严格依据要求采取控制措施、规范操作,避免参数不合理、压实机械忽然提速或急刹车等异常现象。

4 沥青路面压实施工要点

沥青路面的压实质量要求较高,施工期间的细节较多,因此必须准确把握技术要点。

4.1 准备工作

施工前,全面清理残留在基层的建筑垃圾等各类杂物后,再安排机械设备以及材料进场;检验各类机械设备的性能以及材料的质量,确保无误;做好技术交底和安全交底,引导施工人员准确掌握现场条件以及具体的作业方法,提升规范性[3]。

4.2 控制层厚、宽度

施工中加强对结构层厚度和宽度两项关键指标的控制,厚度以20~30 cm 为宜,对于宽度的设置,考虑到路面边缘部分的稳定性要求,应适当加大宽度。此外,接缝处较为薄弱,也需采取合理的方式处理,并加强质量控制。

4.3 保证混合料的拌和质量

经过试验后确定合适的混凝土配合比,正式拌和时,按要求选取适量的原材料,做充分的搅拌,得到均匀性较好的混凝土材料后再投入使用。遵循随拌随用的原则,尽可能缩短混合料出厂后至摊铺前的间隔时间,若时间偏长,混凝土将发生初凝,难以有效保证施工效果,甚至无法投入使用。

4.4 分阶段压实及参数控制

按照初压、复压、终压的顺序依次压实:初压是基础环节,主要作用在于整平摊铺到位的混合料,使其具有初步的稳定性,为后续压实工作的开展夯实基础;复压是提高密实性和平整性的关键环节,对路面施工质量有显著影响,需强化控制;终压主要是消除前期碾压施工中产生的轮迹,构成平整性较好的路面。

初压紧跟沥青混合料摊铺作业,应尽可能在材料温度较高时碾压。压路机从外侧开始,逐步向中间运行,压路机的驱动轮始终面向摊铺机,控制好运行速度,与摊铺机的行进状态保持相对均衡,驾驶者听从指挥,沿着既定的路线前行,未经许可不得随意改变方向,初压速度2~3 km/h,尽可能保持匀速。

复压施工设备可选择重型轮胎压路机,操作得当可有效提高路面的压实度。高频低振是可行的施工模式,设备运行速度3~4 km/h,必要时适当增加但不得超过6 km/h。经过复压后,使路面具有良好的密实性和平整性。

终压的主要目的是消除轮迹,提高路面的平整性。在复压完成后尽快安排终压,以免因沥青混合料温度偏低导致压实效果较差(碾压痕迹难以被有效消除),速度控制在3~5 km/h。

温度是碾压施工中需重点关注的指标,初压作业时既要避免温度偏低又要避免温度异常偏高的情况:若温度偏低,将影响后续的复压和终压,两个环节的压实施工难以得到良好的温度条件;但温度也不宜过高,因为高温条件下混合料的流动性增强,经过碾压施工后混合料在外力作用下发生推移,影响成型路面的平整性以及材料分布的均匀性。因此,施工中需要根据沥青混合料的类型以及现场气温等条件采取合适的温控措施。

5 结语

综上所述,压实是路基路面施工中不可或缺的一项工作,合理的压实方式可以有效提高路基路面施工质量。总结施工经验,针对路基路面压实技术要点展开具体分析,提出路基、路面两部分的压实施工思路以及关键技术,希望为类似工程提供参考。

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