公路工程路基路面 压实施工技术研究
2022-12-31张振涛
张振涛
随着我国国民经济的快速发展,交通建设领域的工程数量增加,为提升工程资源利用效率,施工单位必须有效配置技术要素,把握核心施工方法,在修筑路基路面时,严格遵循相关质量管控规则,调节施工流程,控制路基路面的建造周期,压缩工程建造成本,以此创造出更大的经济效益与社会效益,发现并处理各类常见工程问题。本文主要分析了在现代路基路面工程中合理运用压实施工技术的现实意义,并指出了影响路基路面压实施工质量的外部因素,总结了合理运用压实施工技术的正确方式。
施工单位在修建公路路基路面的过程中,必须合理运用压实施工技术,灵活调整设备向路面施加的压力与其行进速度,控制路面不同路段单位面积承受的压力,在把控技术要点的前提下,快速平整路面材料,使用性能达到技术指标的沥青混合料、砂石、石英砂等材料,避免发生路面塌陷、凸起等问题,延长道路的使用寿命。
一、在路基路面工程中合理运用压实施工技术的重要性
路基路面工程的建设质量决定了公路的使用寿命、性能与行车安全性,高水平的路基路面建设活动能够使得路面压实度与填料整体密度达到计划中预设的均值,保证路面的平滑性,避免出现容易造成意外安全事故的顶部凸起与凹坑,提升路基的稳定性与结构强度,保证其可在长期承受较大压力与负荷的前提下维持良好性能,抵御各类外部环境因素的干扰。施工方必须合理运用压实施工技术修建路基路面,调整具体作业步骤,通过大量使用性能优良、硬度较高的填料与高功率机械设备,保证路面具备应有的支撑强度。一旦施工技术应用不当、材料使用方式错误,会导致路基路面底部材料分布不均匀,因压实t 度达不到设计要求而发生形变与塌陷,在行人与汽车共同施加的压力与气候因素影响下,会出现肉眼可见的裂缝与孔洞,起伏不平的路面会严重影响正常通车,不利于我国交通建设事业的发展。因此,施工方应当严格控制各类影响因素,如建材质量、工程机械运用方式、施工周期与技术标准等,组织高水平的碾压施工,保证路基底部土层没有潜在的孔洞与空腔,使得路基表层路面的覆盖材料以较为均匀的形式平铺,提升公路路面的平整度。
通过组织压实施工活动,可保证路面不会再高强度冲击下发生填料脱落、地基下陷、表层沥青材料风化等问题,路面结构会具备更高的稳定性。目前我国施工单位习惯于在公路路面铺设条形沥青材料与隔水网,抵御雨水的侵蚀与其他人工因素的影响,然而此类措施无法保证路面结构的稳定性,施工方必须全面强化压实力度,使用重量较大、功率高的大型机械设备进行碾压与反复振捣,消除路面材料之间的缝隙,降低填料的颗粒度,进一步提升路面的稳定性与平整性,让路面不同层级的材料紧密地结合在一起。
二、影响压实环节施工质量的外部因素种类分析
1.工程材料的特性与使用方式
在现代公路项目施工中,承建单位必须根据建造计划优选具备突出利用价值、性能优异的工程材料,如优质混凝土材料、混合沥青料、花岗岩等,提前评估工程材料的实际性能与使用价值,选择性地使用含水量较高的材料与具备隔水性的防护设施,基于不同阶段工程建设活动的技术要点与材料的物理属性,调整材料用量与配制方式。例如,在填筑路基时,施工方可选择使用含水量较低、不容易产生变形与渗漏的干性材料,避免已建成的路基因受力不均匀、雨水下渗而受到侵蚀。一般而言,施工方习惯于在工程中使用低含水性的工程材料,将其进行提纯与去水分处理,强化材料内部分子之间的吸附力与摩擦力,使得路基路面有着更强的抗拉伸能力,能够承受车辆与行人施加的外部压力,预防路基塌陷、路面裂缝等问题发生。施工方应当使用测量精度较高的设备对材料的含水量、密度、分子间隔进行检测,在获得最新检测数据的同时,进行实验性的修建活动,制定更好的材料应用措施,例如,在修建路面时,施工方可选择使用密度较大、硬度高的碎石,将其与黏性较大的沥青材料进行混合,均匀地铺设在路面表层,使得路面施工达到建造计划的最终效果。
2.工程机械因素
现代公路工程中必须大量使用多种类型机械设备,在压实施工阶段技术人员可通过操控中小型碾压与振捣设备,压实路面,推平与碾压混合材料,保证施工活动的压实效果。施工现场管理人员必须基于压实活动的规模、覆盖范围、材料硬度等因素,选择较为合理、能够有效节约工程资源的施工方式,调节设备的功率与运作模式,在一段时间内高强度使用机械设备,强化设备施加于路面材料的压力、重力,提升设备底部滚轮与振捣棒的振动频率。不同路段土壤的物理性质差异较大,黏性较大的黄土、湿土容易分散设备的碾压压力,因此,施工方必须灵活调整设备使用方式,使得设备的振动幅度保持在较高水平,但不至于使得机械设备失去平衡。碾压振捣设备的滚轮必须以匀速状态前进,通过向路面均匀、一致地施加压力,保证路面的压实度,以此避免机械设备和路面的接触面过小,一旦因接触面过小导致受力不均匀,则会形成隐蔽的断层与凹陷,导致沥青表层出现破损、龟裂。
技术人员在操控机械设备时,应当基于外部自然环境因素,调整设备的各个参数,使之以低功耗、高性能的模式进行持续运作,让滚轮进行上下浮动,调控其水平高度及其和路面的接触面积,根据压实目标路段土壤的物理性质,对设备运行方式作出配套的调节。施工技术人员必须了解设备的运行方式能够决定压实施工的实际效果,通过调整压实厚度、速度、滚轮水平高度等因素,可保证施工质量,对路面压实质量产生正面影响。例如,技术人员可适当地提升压实厚度,通过调高设备功率强化其对底部路基施加的重力,以此提升压实厚度,在组织开展路面碾压的过程中,技术人员应当主动采用分阶段碾压、分层填筑的先进施工方式,针对不同层次的混合料施加压力。
三、公路工程中路基路面压实施工技术的应用要点分析
1.路基压实
施工人员在组织路基压实活动时,可基场地规模、路面中位线方向等因素,组织开展从两侧到中间、从边缘到中心的分段压实施工活动,将机械设备的运行速度设置在每小时5~7km 左右,使得设备底部滚轮能够与路面材料进行密切接触。首次碾压必须推平、致密路基底部铺设的砂石、灰土等材料,提升材料之间的密度,缩小其内部间隙,二次碾压可使用振捣设备与带有振动功能的机械装置,将振动幅度控制在1.2mm左右,并在完成二次碾压后,对路基的压实效果进行系统性检测,评估其实际密度与结构强度。在碾压过程中,施工方应当秉承质量至上的基本施工原则,避免一味地缩短施工周期,以提升施工质量、保证压实效果为核心目标,采用静压与振动复压结合的方式,逐步提升设备的行进速度与振捣幅度,在碾压时设备必须保持在一条直线上行驶,不同碾压设备行进轨迹之间不应有过大的间隔,而是保持约为20cm 的重合范围。一旦出现漏压、压实密度不足等问题,可马上派遣专业人士使用小型振捣设备与液压夯土机械进行人工复压,弥补前一阶段施工活动中形成的潜在缺陷,消除安全隐患。在二次碾压结束后,可针对潜在风险点进行小规模的慢速静压,压平横断面凸起与沥青层中因空气渗透形成的孔洞,并组织开展针对不同材料层的密度检测。表层土有回弹、松散以及推挤开裂现象,必须先了解原因,然后控制碾压速度。如果问题较为严重,技术人员必须采取相应措施进行处理,如组织开展小规模的慢速低频碾压、使用手工振捣设备进行修复等。
2.路面压实
在组织压实活动时技术人员必须发挥自身工作能力,基于个人经验与各方情况,选择质量较高、能够持续运作的机械设备,同时启动并操控两到三台压路机与振捣机,基于路面材料厚度、密度、分子颗粒间隔大小等因素,组织开展高水平的压实活动。在组织施工之前,必须做好地下基层控制工作,在碾压公路地基、提升地基覆土强度与密度的前提下,在其上方2~3m 处进行针对沥青路面的压实施工。路面填料必须符合施工技术要求,其可塑性、颗粒间距、抗压能力决定了新建成路面的稳定性,技术人员可在路面施工中,采取填土、振动冲击等方法,处理潜在的地基不稳、路面易沉陷的问题,并检验路面填料层与沥青层的含水量,借助科学、合理的烘干法、蒸腾法,检测路面粘土、沙土的土质与含水量,保证其符合施工标准。
在压实路面沥青层时,施工人员可主动设计分层次的多道碾压工序,例如,在首次碾压阶段,技术人员可使用振动式压路机进行施工,在高温条件下针对沥青层进行推平与碾压,并马上组织持续时间较短的二次复压,在这一阶段技术人员可选择使用总重量约为6 吨左右的机械设备,并将碾压次数控制在3~4 次,使得振动式压路机以40 赫兹的频率振捣路面表层的沥青材料与沥青层下方的填料层。在完成初步的碾压工作后,可开展夯实工作,这一阶段的工作以消除土层与填料层中的缝隙为基本目标,关系到公路的整体使用性能与质量。为提升路基路面的稳定性与结构强度,必须选择性能良好的大型夯土设备,如头部重量超过20 吨的大型夯锤,将这一设备提前运往施工现场,并将其用液压吊机吊起至空中60m 左右的高度,使之从空中落到预定的夯土点,为保证施工的精确度,技术人员可主动使用激光测距仪与水平仪进行测量,调整夯锤的落点与下落轨道。夯实施工活动可保持路基路面材料中的含有的水分,挤出遗留在土层中的空气,强化路基的抗压能力,提升道路整体结构的稳固性。
3.调节材料温度与密度
路基路面碾压施工活动必须大量使用性能达标的专业工程材料,为获得良好的路面平整性,让沥青路面在受力后向四周均匀分散压力,技术人员必须保证混合料在碾压过程中持续保持适当的温度与密度,并根据外部受力状况塑造其性状,使之在固定位置发挥缓冲作用,消除、分担骨料与路面填料所承受的压力。为提升沥青材料的使用性能,技术人员必须做好温度控制工作,在表面层受压状况发生变化时,将沥青混合料的温度控制在140 摄氏度的上限,在沥青材料在碾压过程中出现降温、位移等问题时,必须及时停工做出调整,组织开展化学测试与物理性质检验活动,整理试验数据,评估影响沥青温度的环境因素,调节沥青材料的焦油含量,使用有着良好温度调节能力的化学添加剂,去除影响路面沥青材料使用性能的各类漂浮物质与污染物,避免路面表层出现移位现象。在施工过程中,技术人员可借助重型机械设备,开展小规模的压实测试,评估沥青材料的最佳水含量与密度,通过开展轻型压缩测试活动,可发现某一路段所用工程材料的性质,保证实验结果合理、可用。
四、结语
路基路面施工质量决定了公路工程建设的效果,技术人员必须把握影响路基路面施工质量的环境因素,如材料含水量、设备碾压速度与压力、碾压次序等,重视压实施工中各阶段可能出现的问题,采用有效调节措施,在把握施工质量的前提下,缩减工程建造成本,进行小规模施工试验与取样检测活动,在把握施工要点的前提下,选择可用的技术设备,如振捣机、碾压机等,提升行车安全性与道路稳定性。