市政道路施工中路基路面压实技术
2024-05-04邓俊
邓俊
(太原市政建设集团有限公司,山西 太原 030000)
0 引言
路基路面作为公路的两个重要组成部分,都需要通过碾压达到密实状态。所以路基路面压实是公路工程建设的重要环节,有必要根据路段实际情况,对压实施工技术进行深入分析,以明确具体的施工方法和要点。
1 公路工程路基路面压实施工效果的主要影响因素
压实作业的顺利实施对于提高路基路面的强度有突出的作用,由于强度的提高,公路将具有更加突出的耐久性优势。反之,压实施工效果不佳,路基路面的强度难以得到保证,局部由于强度不足而易出现缺陷,且随着时间的推移该缺陷的发生概率逐步提高。基于此,分析影响公路工程路基路面压实施工效果的主要因素,从而有针对性地增强压实施工效果。
1.1 土壤含水率
土壤的含水率是主要的影响因素之一。如果土壤内部水分过多,其润滑效果会更明显,土壤颗粒之间缺乏阻力。轧制后干密度差仍然较大,不能满足预期的压实要求。当土壤内部含水率较低时,土壤颗粒之间的阻力也会增大。在轧制处理过程中,需要考虑如何消除阻力的影响,土壤颗粒之间的空间同步性也会受到影响,导致密实度增加[1]。在施工过程中,压实机械不能完全消除土颗粒的阻力动能,这将使压实度保持在一定的阻力范围内,而不会发生明显变化。
对此,压实环节需加强对土壤含水率的检测与控制,以晾晒或洒水的方法调控,待实测含水量在许可范围内后,方可安排碾压。随着土壤深度的变化,对应的水分含量和密实度也存在差异,土壤颗粒间产生的摩阻力不尽相同,对路基路面压实有不同程度的影响。受压力作用,随着土壤密实度的增加,其水分相对比例也有加大的变化规律,这些因素均会影响到路基路面的压实效果。在路基路面压实环节,有必要加强对填料含水量的检测,根据实测结果采取动态调控措施,为压实作业的开展创设良好的条件[2]。
1.2 压实速度
在进行压实作业时,需要选择各种类型的机械设备,压实作业时设备的行驶速度将直接影响压实程度。如果机械设备的压实速度快,就会影响压实的精度,压实度达不到预期的要求。路面不平整问题明显,会影响后续市政道路工程的使用。另一方面,一些施工人员会放慢自己的行驶速度,在压实作业时,机械会在路面上停留较长时间,这可能会增加路面的压缩时间,破坏原有结构。在后期的使用过程中,由于车辆荷载力的影响,路基和路面的性能会降低。
由上述分析可知,压实速度是公路路基路面压实环节的重点控制指标。在压实前,应针对施工人员做技术交底并组织培训,使其明确压实作业的具体目标,掌握压实的技能,有效控制压实速度。压实速度的控制遵循的是匀速原则,避免忽然提速或急刹车,否则混合料易推移,影响压实效果。
1.3 压实时间
在路基和路面的施工中需要使用沥青混合料。混合料的温度是影响压实操作时间的关键因素。不同类型工程的施工环境温度会有所不同。这将对混合料的温度产生影响。要求施工人员根据外界温度和混合料温度选择合适的压实时间,否则压实效果会降低。
1.4 压实厚度
压实厚度偏大时,压实度难以有效提高,部分路段的稳定性不足。而压实厚度偏小时,路面材料的分布呈松散状,降雨天气雨水经由路面渗入,引起雨水聚集,水对路面结构的侵蚀作用增强,路面逐步转变为松散状。车辆通行时,在外力作用下导致路面产生车辙,不利于路面乃至公路整体的正常使用。
为此,宜采取分层填筑、压实的方法,并保证每层厚度的均匀性。在有效控制压实厚度后,还需加强对每层混合料压实度的检测,根据实测结果采取有效的控制措施,确保路基路面的压实度达到要求。
2 市政道路路基路面压实技术应用要点
2.1 准备工作
施工前需要做好准备工作,为路基路面压实作业活动开展打下良好基础,提高压实作业质量控制效果。施工前需要对路基路面进行清理,将存在的各类杂物清除,了解土壤性质制定合适的压实作业计划。针对施工所需要的各种材料进行质量验收分析材料是否符合质量要求,及时对材料进行更换。
2.2 路面压实
(1)先根据工程要求将沥青混合料摊铺到位并刮平,而后做详细的检查,判断是否存在不规则的部位,若有则随即安排人员做精细化的调整,进而进行路面压实施工。
(2)路面压实分阶段完成,按照初压、复压、终压的顺序依次推进。提前选取具有代表性的路段,于该处组织试验,确定压路机的类型和具体的组合方式,为正式压实提供指导。沥青混合料摊铺后,随即安排初压,此阶段混合料的温度130~140℃,做连续两遍的静压处理。压路机的驱动轮面向前方摊铺机,驾驶人员精准控制压实方向,始终与路线保持一致,否则将由于压实路线的偏离而出现混合料推移的情况。初压后,对路面的平整度和路拱做全面的检查,根据现场情况安排适当的修整,此后复压随即跟进。复压以阶段性的方式完成,先用振动压路机做3~4 遍的压实处理,再用轮胎压路机压实4~6 遍,经过复压后,路面的压实度应达到要求。终压在复压后随即进行,设备可考虑双钢轮压路机,目的在于有效消除前期设备运行时在路面上产生的轮迹,使路面整体具有足够的平整性。经过复压后,混合料的温度需在80℃以上。
(3)初压和振动碾压均以低速状态匀速行驶,若速度偏快,易影响混合料的成型状态,出现裂纹和推移现象。同时,尽量在温度较高时完成压实作业,初压时混合料的温度需超130℃,原因在于高温环境中更有利于压实作业的高效开展,以保证路面的压实度和平整度[3]。通过与110℃条件下初压效果的对比分析发现,130℃条件下的压实度和平整度均有明显的增加。
2.3 材料检测
在工程建设中需要使用的填料,填料厚度控制是极其关键的,需要加强厚度检测。在施工中如果选择巨粒土,其具有孔隙大的特点,密实度低,压实效果较差,细粒土属于粉状,材料容易受到气候因素的影响,反弹现象发生概率较高。一般情况下可以选择粗粒土作为填料,并对粗粒土含石量进行检测,应当保证含石量在70%左右。同时也需要加强塑性指标控制要求,如果液体限度超过50、塑性指数超过26 不适合作为路基路面压实施工填料。同时也需要针对土壤含水量进行检测,了解水分含量,如果属于软土地基需要对其进行加固处理,提升土壤硬度,将含水率控制在合理范围内。在路基填筑时选择分层分段填筑作业模式,对填料的含水量进行检测,如果含水量较少可以适当加水,如果含水量较大,可以通过晾晒的方式降低水含量。
2.4 强夯工艺
强夯具体是指利用夯锤的作用对地面进行不断地夯击,在夯击的过程中能够改变土体物理性质,强化土体承载力,作用效果明显并且速度较快。作业过程中冲击能会给地基土体带来影响,所产生的振动波会加固土体,要求夯锤从合适的位置利用自由落体的模式下降,在惯性的影响下动能会逐渐转化成为波能,从夯击位置持续扩散。在强夯工艺应用之前需要对地表进行清理,测量场地高程,明确夯点位置,根据基底平面对夯基点进行设计[4]。在第1 次夯击时夯点之间的距离应当按照夯锤直径3 倍进行设置,在之后的作业过程中可以逐渐缩短夯点距离。在作业过程中需要对夯锤的位置进行调整,要求其处于预设高度将脱钩器打开,让夯锤掉落在合适的位置。在作业过程中需要观察坑底情况,一旦出现倾斜的现象应停止作业,对坑底进行整平处理。在进行大面积夯击作业之前需要在小范围内进行试验,以此来明确夯击位置以及夯击次数。
2.5 压实过程其他注意事项
在路面初压以及复压时应当按照紧跟慢压的原则进行压实作业,频率高、幅度低,如果选择钢轮压路机,碾压长度应当保持为30m,如果超过30m 会影响混合料的温度,一旦温度下降会使压实效果受到影响。同时也应当形成梯队作业模式,对振动压路机轮迹重叠宽度进行管控,尽可能保证在20cm 以内。如果使用钢轮压路机应当在初压时将振动功能关闭,可以有效避免推移问题的出现。如果施工时温度低可以选择胶轮压路机进行作业,能够防止出现混合料粘轮的现象。在碾压过程中如果出现沥青马蹄脂上浮的现象,并且在路面上形成了结团需要停止碾压作业,否则会影响路基路面的平整度。压路机在运行时如果处于还没有成型的路面上方只能不断前进,不可以在作业的过程中掉头。
2.6 排水施工
排水施工技术是公路路基路面工程的关键施工技术,施工过程中应注意施工区域的地表水冲刷,避免大气水文因素影响路基路面的稳定性;还应当合理设计施工区域地下水的处理措施,避免路基路面排水不畅进而影响路基路面工程质量。上述内容是公路路基路面工程排水施工的两个工作要点,由于这两点施工切入点并不完全相同,实际施工过程中应当根据工程实际情况进行针对性分析,以保证路面路基排水效率及效果。在道路施工过程中,必须在现场临时设置排水沟,排除现场的地表水,以控制地下水位。
3 公路路基路面压实施工质量控制对策
3.1 加强材料管理
施工材料是公路路基路面工程施工过程中的重要原料,也是影响公路路基路面工程施工质量的重要因素。公路路基路面工程的施工材料大多有严格的保存环境要求,如果施工过程中材料管理不当,可能导致施工材料的物理化学性能发生变化而不符合工程质量要求,这不但会增加工程总体材料成本,而且可能拖慢工程进度[5]。因此,施工材料管理成本、供应效率、使用效率等将直接影响公路路基路面工程施工的进度和质量,如果施工材料管理不当,会直接导致工程成本上升,而物料供应效率低会导致工程延误。由于大部分公路路基路面工程属于露天工程,施工材料的供应和安全在很大程度上与自然因素有关,因此,应当强化施工材料管理,避免材料不合格而导致工程质量问题。
3.2 压实期间的控制
压实采取分层依次推进的方法,单层厚度约为30cm。压实效果将直接对公路工程的整体质量带来影响,因此需要准确把控压实环节的各项技术要点。正式压实前,先在现场组织试验,确定一套科学可行的压实方案,为后续的大面积压实作业提供参考。压实方案应全面,各压实阶段的设备配套、压实速度、压实遍数等均要得到明确的规定。初压时,以较轻的压路机为宜,复压考虑大吨位的压实设备,各环节的压实均要具有连续性,尽可能避免间断施工。经过复压后,实测压实度基本达到要求,此时可适当加快压实速度。压实的优先处理部位为路基路面的边缘处,再逐步转向中间,此方式的优点在于可避免压痕。边角的压实难度大,若采用大吨位的压实设备,容易导致该处受损,为此可选择小型压路机,做精细化的压实处理。终压的关键目的在于消除轮迹,使路基路面有足够的平整性,通常可用钢轮压路机完成。为全面保证压实效果,应由监理人员旁站监督,加强对压实度、平整度等各项指标的检测,及时发现问题、高效处理问题。
3.3 加强设备管理
施工设备是公路路基路面工程施工中的关键工具,工程项目各个阶段均会运用到各种类型的施工设备,施工设备合理使用有利于加快施工进度、提高项目质量。施工设备管理效率不仅会直接影响公路路基路面工程的施工质量,而且会对公路路基路面工程施工进度产生影响。然而随着公路路基路面工程施工技术的不断发展,越来越多的新型施工设备逐渐投入公路路基路面工程施工中,若操作人员自身素质不够、非专业人员操作等情况下则可能在设备使用过程中出现失误,不仅可能造成施工问题导致工期延误,而且可能出现严重的安全隐患,从而影响整体项目顺利展开[6]。因此,设备管理也是影响公路路基路面工程施工质量的一个因素,只有确保施工设备准确高效运行才能有效保证公路路基路面工程的施工效率与质量。
4 结语
随着公路使用时间不断延长,道路磨损程度严重,出现了变形或者裂缝等各类病害问题,影响了行驶体验,增加了交通事故出现概率,因此在工程建设时必须要重视落实压实技术要点。材料含水量、碾压速度、施工过程均是影响压实质量的主要因素,在压实技术应用过程中需要做好准备工作,针对材料进行检测,选择合适的设备,加强时间温度控制,在最为适宜的状态下使用压实技术。常用压实工艺包括强夯工艺、冲击压实工艺,在施工完毕后需要针对路基路面压实度进行检测,确保压实度符合施工要求。