沈良鎖
【摘要】公路工程路基路面壓實(shí)是確保公路工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。文章針對(duì)公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討。
【關(guān)鍵詞】公路工程;路基路面;壓實(shí)施工;技術(shù)要點(diǎn)
1.做好公路工程路基路面壓實(shí)施工的重要性
1.1保證路面穩(wěn)定性的需要
路面的穩(wěn)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響著道路的穩(wěn)定性。所以,一定要控制好公路工程路基路面的壓實(shí)施工,以從根本上實(shí)現(xiàn)滿足路面的穩(wěn)定性需求。在路基路面施工中,如果的實(shí)度低,就會(huì)使得各種施工材料的密實(shí)度不大,造成材料之間因?yàn)榭障哆^(guò)大而容易形成雨水滲透。為此,要在施工中控制好壓實(shí)度的問(wèn)題,以減少雨水對(duì)路面的侵蝕,延長(zhǎng)公路的使用壽命。
1.2保證路面平整度的需要
做好公路工程路基路面壓實(shí)施工是保證路面平整度的需要。公路路基路面的壓實(shí)度不強(qiáng),就會(huì)影響壓實(shí)質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。如果壓實(shí)質(zhì)量不能到位,那道路的平整度也很難保證。一旦路基路面的壓實(shí)度不足,就會(huì)造成路基各處的填土高度出現(xiàn)差異。此時(shí),路基的固結(jié)就會(huì)產(chǎn)生道路沉降的不均勻,導(dǎo)致路面凹凸不平。
1.3保證路面耐久性的需要
路面的耐久性也就是路面的具體使用壽命。路面的使用壽命受很多因素的影響,如路面強(qiáng)度、路面穩(wěn)定性及路面的平整度等,而這些影響因素都受路面壓實(shí)工作的影響。所以,路面的壓實(shí)施工質(zhì)量在很大程度上影響著路面的耐久性。為此,要提高公路工程路面的使用壽命,就要做好公路路基路面的施工控制,為公路工程的最終施工質(zhì)量及耐久性提供有利的保障。
2.影響公路工程路基路面壓實(shí)施工的主要因素
2.1含水量與干容重
一般而言,土的一些性質(zhì)(如摩阻力、粘結(jié)力)是隨著密實(shí)度的增加呈線性增長(zhǎng)的。如果土中的含水量不高,顆粒間的內(nèi)阻力就會(huì)很大,在達(dá)到一定壓實(shí)程度后,壓實(shí)功就不能再對(duì)土的抗力產(chǎn)生影響,壓實(shí)所得到的干容重也比較小。但隨著含水量的增加,水分在土體之間起到了潤(rùn)滑的作用,其內(nèi)阻力也會(huì)呈現(xiàn)降低的走勢(shì),壓實(shí)功得到的干容重回饋就會(huì)增加。與此同時(shí),土體在單位體積不變的情況下,其含有空氣的體積不斷減小,但固態(tài)和液態(tài)的體積卻在增加。當(dāng)含水量的值突破某個(gè)極限后,即便土的內(nèi)阻力還在減小,但其含有的空氣體積已經(jīng)達(dá)到下限,水的體積則還處于不斷增加的態(tài)勢(shì)。受到水不可壓縮的限制,同樣的壓實(shí)工作可能會(huì)導(dǎo)致干容重不升反降,像干容重和含水量這樣的關(guān)系,用數(shù)學(xué)的方法標(biāo)線出來(lái),就是在坐標(biāo)系中呈現(xiàn)駝峰性質(zhì)的曲線圖。由此可見(jiàn),無(wú)論是顆粒土、砂礫、配級(jí)碎石和礫石,還是石灰和水泥,對(duì)于含水量都有比較嚴(yán)苛的要求,在一定含量之下,才能夠取得干容重的最大收益,我們把這種含水量稱之為最佳含水量。當(dāng)然在某種特殊情況或者地質(zhì)條件之下,干容重和含水量的關(guān)系并不是一成不變的駝峰曲線,也會(huì)受到壓實(shí)功能的巨大影響,在碾壓的過(guò)程中,隨著壓路機(jī)的重量和功能發(fā)生變化。
2.2壓實(shí)功能
影響路面和路基壓實(shí)效果的關(guān)鍵因素,除了含水量和干容重等地質(zhì)條件方面的影響,壓力機(jī)的壓實(shí)功能也是關(guān)鍵因素之一。在壓路機(jī)重量不發(fā)生改變的情況下,想得到與實(shí)驗(yàn)相同的含水量密度關(guān)系,只要增加碾壓遍數(shù)就可以完成,同時(shí)不改變碾壓遍數(shù),增加壓路機(jī)的重量也可以實(shí)現(xiàn)。由此可見(jiàn),通過(guò)增加壓路機(jī)重量,可以降低土體的最佳含水量,使得最大干容重得到提升。這種方法在理論上雖然行得通,但是在實(shí)際應(yīng)用上卻還是存在一定的限制,超過(guò)極限值,即使增加壓路機(jī)的重量或者碾壓遍數(shù)也不會(huì)對(duì)含水量和干容重產(chǎn)生明顯的影響,這就是我們常說(shuō)的壓實(shí)功能對(duì)施工壓實(shí)效果的影響。因此應(yīng)該壓實(shí)功能方面找到一個(gè)平衡的基礎(chǔ)上,選擇合理的設(shè)備和機(jī)械,同時(shí)做好對(duì)碾壓層厚度和遍數(shù)的應(yīng)用,和碾壓機(jī)械、土層性質(zhì)相互配合,將壓實(shí)效果協(xié)調(diào)到最好。
3.公路路基路面壓實(shí)施工的技術(shù)要點(diǎn)
3.1施工材料配比的均勻性控制要點(diǎn)
在理論上,施工中所產(chǎn)生的外摻劑量的浮動(dòng)不會(huì)對(duì)壓實(shí)含水量造成原則上的影響,但由于在實(shí)際的路基路面的混合料當(dāng)中,其外摻料和土壤在容重上存在比較大的差異性,使得路基中土含量加大時(shí),其壓實(shí)后外摻料的干容重也會(huì)有較大的上升,造成壓實(shí)度虛漲的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此,在實(shí)際的施工中,當(dāng)施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)干容重的機(jī)械測(cè)定時(shí),一定要注意抽查壓實(shí)施工前的外摻料劑量,對(duì)拌和壓實(shí)后的混合料比例僅作參考,從而避免出現(xiàn)壓實(shí)度虛張現(xiàn)象的出現(xiàn)。
3.2壓實(shí)含水量的控制要點(diǎn)
在公路路基路面的壓實(shí)施工中,土壤中的含水量大小直接關(guān)系到對(duì)其的壓實(shí)度。一般情況下,土壤的含水量越大,其干密度也就越小,壓實(shí)度也相應(yīng)的較小。因此,施工人員在實(shí)際的施工過(guò)程中,要將土壤的含水量與最佳含水量之間的差額嚴(yán)格控制在±2%的數(shù)值范圍內(nèi),以避免出現(xiàn)彈簧土,確保壓實(shí)效果的理想。
3.3結(jié)構(gòu)層寬度與厚度均勻性的控制要點(diǎn)
由于壓實(shí)度對(duì)公路結(jié)構(gòu)層的寬度與厚度的均勻性影響較大,尤其是在粉性土壤較多的公路工程中顯得更為突出。因此,在施工中,必須在結(jié)構(gòu)層的寬度上留有足夠的余地,以確保公路斷面的正常工作狀態(tài)。并做好路肩與路面的銜接,通常路緣的壓實(shí)度偏差要控制在土20 mm的范圍內(nèi),以確保其斷面的隔封閉作用。
3.4機(jī)械壓實(shí)的控制要點(diǎn)
在運(yùn)用機(jī)械設(shè)備對(duì)公路的路基路面進(jìn)行碾壓時(shí),一定要嚴(yán)格按照有關(guān)的公路路基的施工技術(shù)規(guī)范來(lái)進(jìn)行施工作業(yè),并對(duì)其碾壓的質(zhì)量和效果進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。就機(jī)械設(shè)備的碾壓技巧來(lái)講,通常情況下,在碾壓的過(guò)程中要采用先靜后動(dòng)、先輕后重、先外側(cè)后中間的機(jī)械碾壓方法。要把機(jī)械設(shè)備的碾壓速度控制在每小時(shí)1.5~3 km之間,并且其碾壓的最大時(shí)速不應(yīng)超過(guò)每小時(shí)4 km,同時(shí),對(duì)公路路基路面的碾壓遍數(shù)要控制在4~6遍之間,以確保碾壓的質(zhì)量。
3.5重視壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)
為進(jìn)一步提高公路工程路基路面壓實(shí)效果,就必須高度重視并落實(shí)其質(zhì)量檢測(cè)。如每完成一層壓實(shí)就要求檢查其平整度、壓實(shí)度、路基寬度、中線高程等指標(biāo),待確認(rèn)合格后方可進(jìn)行后續(xù)施工;若經(jīng)隨機(jī)取樣測(cè)得的密實(shí)程度偏離設(shè)計(jì)要求,或者存在較為明顯的痕跡和較大的下沉量,則需繼續(xù)進(jìn)行碾壓;若表面土層松散且伴有回彈、推擠開(kāi)裂等現(xiàn)象,應(yīng)明確原因適當(dāng)減小碾壓速度,嚴(yán)重者可采取減小碾壓重量或?yàn)⑺疂駶?rùn)等操作,必要時(shí)可經(jīng)曬干甚至換土后進(jìn)行重新碾壓,直至其均勻密實(shí)。
3.7優(yōu)化施工技術(shù)方案
施工技術(shù)方案的優(yōu)化決定了公路工程路基路面的壓實(shí)工藝、機(jī)械設(shè)備、碾壓次數(shù)、速度等影響因素的合理性,因此必須予以高度重視。具體而言,相關(guān)人員必須基于公路路基的承載強(qiáng)度,填土的最佳含水量和最大干密度以及當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)等科學(xué)數(shù)據(jù),選擇適當(dāng)?shù)乃射伜穸?、碾壓工藝、壓路機(jī)械、碾壓速度和次數(shù),而施工方案和技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化多是以某適宜長(zhǎng)度的路段對(duì)象進(jìn)行壓實(shí)試驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中施工機(jī)械一般為16t(自重)以上的推土機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、平地機(jī)等,并遵循先慢后快、先輕后重、先兩邊后中間的壓實(shí)順序,為確保無(wú)漏壓且壓實(shí)均勻,往往需要將前后兩次重疊的碾壓輪跡控制在15-20cm以內(nèi);同時(shí)嚴(yán)格控制碾壓速度和次數(shù),以免引發(fā)土體破壞。此外,還應(yīng)就壓實(shí)工序、質(zhì)檢方法等進(jìn)行合理的部署。
4.結(jié)束語(yǔ)
公路工程路基路面壓實(shí)是確保公路工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此,施工單位在公路工程路基路面壓實(shí)施工過(guò)程中,必須引進(jìn)先進(jìn)的壓實(shí)設(shè)備,采取有效的壓實(shí)技術(shù),提高公路工程路基路面的壓實(shí)質(zhì)量,保證公路正常作用的發(fā)揮。