劉 長(zhǎng) 勝

(忻州市交通試驗(yàn)檢測(cè)中心,山西 忻州 034000)

0 引言

公路建設(shè)質(zhì)量和通行能力直接影響到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展及區(qū)域間協(xié)調(diào)發(fā)展能力，作為交通運(yùn)輸?shù)闹匾鍓K和節(jié)點(diǎn)，必須重視公路建設(shè)質(zhì)量和后期通行能力，應(yīng)認(rèn)識(shí)到公路路面、路基壓實(shí)施工質(zhì)量對(duì)公路綜合承載能力和使用耐久性的決定性影響。本文以省內(nèi)公路建設(shè)為主要研究對(duì)象，就其中的路面、路基壓實(shí)施工質(zhì)量影響因素及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行綜合分析，以最大程度提高公路路用能力和使用年限。

1 公路路基、路面壓實(shí)施工過(guò)程中質(zhì)量影響因素

1.1 含水率影響因素分析

大量工程實(shí)踐表明，路基路面填筑材料質(zhì)量直接影響到其壓實(shí)質(zhì)量和壓實(shí)度指標(biāo)，其中，路基路面填筑材料的含水量影響最為顯著。其含水量直接影響到路基路面的最終壓實(shí)度指標(biāo)；在壓實(shí)施工過(guò)程中，隨著壓實(shí)次數(shù)的增加，其密度與壓實(shí)次數(shù)呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，隨著壓實(shí)指標(biāo)的上升，路面、路基填筑料骨料之間的內(nèi)摩擦力及粘結(jié)力增加，若被壓實(shí)路段填筑料天然含水率較低時(shí)，則填筑料之間的內(nèi)摩擦力值隨著碾壓次數(shù)的累加，值不斷上升，在壓實(shí)指標(biāo)達(dá)到一定值后，壓實(shí)施工開(kāi)始逐步失效，即壓實(shí)次數(shù)不再影響填筑料之間的內(nèi)摩擦力，但此狀態(tài)下的壓實(shí)干容重值較低；若路段含水率較高時(shí)，由于水分潤(rùn)滑作用，導(dǎo)致填筑材料之間的內(nèi)摩擦力值降低，在相同外荷載作用下，壓實(shí)干容重指標(biāo)較大；若填筑料含水率超過(guò)一定界限，填筑料間的內(nèi)摩擦力值繼續(xù)提升，在水分因素的影響下，單位容重內(nèi)的填筑料開(kāi)始下降。綜上，填筑料含水率對(duì)路面路基壓實(shí)度的影響非常顯著，在具體的壓實(shí)施工過(guò)程中，必須結(jié)合施工路段的真實(shí)含水率指標(biāo)，針對(duì)性建立壓實(shí)方案，以保證壓實(shí)質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

1.2 碾壓施工工況影響因素分析

除了填筑材料的含水率影響因素以外，路基路面碾壓施工工況對(duì)壓實(shí)質(zhì)量及壓實(shí)度指標(biāo)的影響也非常明顯，壓實(shí)工況的組合及執(zhí)行效率和程度直接影響到壓實(shí)質(zhì)量，從而影響路面后期綜合承載能力和服役耐久性。以下就路基路面碾壓施工工況影響情況進(jìn)行分別闡述：

1)路基路面碾壓方式。在具體施工碾壓過(guò)程中，填筑材料夯實(shí)必須遵循規(guī)范給定的順序原則，為了保證碾壓均勻，規(guī)范給定了由邊緣向中間推進(jìn)的碾壓順序，且碾壓速度應(yīng)低于20 km/h，尤其是初壓階段，碾壓速度應(yīng)低于15 km/h，且初始碾壓階段，速度不宜增加過(guò)快，應(yīng)以較小的速率勻速增長(zhǎng)，以保證壓實(shí)質(zhì)量，若壓實(shí)速度控制失衡，將導(dǎo)致局部填筑料在沖擊荷載作用下，出現(xiàn)局部鼓包和隆起，影響填筑料顆粒之間的可靠咬合。此外，碾壓次序也應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范順序，由邊緣向中間逐層碾壓，且層間重合區(qū)域應(yīng)不低于最小碾壓面的1/3。若碾壓順序安排不當(dāng)或碾壓面重疊有效面積不足，將導(dǎo)致填筑料向路肩擠壓，改變路基、路面分層斷面形式，進(jìn)而影響路基、路面?zhèn)髁笆芰μ匦浴?/p>

2)碾壓層厚度。面層及基層碾壓厚度控制必須根據(jù)最新的JTGF 40—2015公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，確保單層碾壓厚度適中，剔除由于碾壓層厚度分配不均勻?qū)е碌哪雺菏?wèn)題。若單次碾壓厚度設(shè)計(jì)的過(guò)小，在碾壓設(shè)備施工過(guò)程中，將出現(xiàn)“超碾壓”問(wèn)題，除了碾壓對(duì)應(yīng)層外，還將破壞下層已碾壓層的形態(tài)；若碾壓層設(shè)計(jì)厚度過(guò)大，在預(yù)定碾壓設(shè)備功率條件下將導(dǎo)致碾壓不足問(wèn)題，下層位置無(wú)法夯實(shí)。

2 公路工程中路面路基碾壓施工質(zhì)量保證措施

2.1 落實(shí)好路面路基壓實(shí)施工作業(yè)

在具體的路基路面壓實(shí)施工過(guò)程中，為了保證壓實(shí)質(zhì)量和壓實(shí)效果，必須控制好壓實(shí)設(shè)備的行進(jìn)速率，并做好各種壓實(shí)設(shè)備的合理安排和配置，全面控制壓實(shí)速率及壓實(shí)有效長(zhǎng)度之間的關(guān)系。在外部施工環(huán)境較好，天氣溫度適宜、微風(fēng)或者無(wú)風(fēng)狀態(tài)下，可以適當(dāng)延長(zhǎng)碾壓長(zhǎng)度。反之，在外界溫度較低，且風(fēng)力較大的條件下，可以適當(dāng)削減有效碾壓長(zhǎng)度。在具體的路基路面施工實(shí)踐中，壓實(shí)施工具體施工工況及設(shè)備組合必須緊密結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)情況，由于瀝青路面鋪設(shè)及壓實(shí)過(guò)程中需要使用到大量的瀝青混合料，由于拌合瀝青在碾壓過(guò)程中溫度還維持在一個(gè)較高范圍內(nèi)，在外荷載碾壓施工過(guò)程中，很容易出現(xiàn)瀝青“粘輪”問(wèn)題，為了防止大量瀝青混凝土被碾壓設(shè)備裹挾，導(dǎo)致瀝青混凝土路面表面破損、缺失，應(yīng)在碾壓過(guò)程中，不斷向碾壓位置灑水，使得瀝青混合料快速降溫。此外，在碾壓后且尚未完全冷卻的瀝青混合料，由于其粘彈性靈敏度較高，禁止在瀝青路面上堆砌大荷載重物，防止出現(xiàn)瀝青路面的早期彎沉。對(duì)于局部大型設(shè)備無(wú)法操作的位置，為了保證壓實(shí)程度，可以選用振動(dòng)式夯錘進(jìn)行輔助壓實(shí)，保證整個(gè)瀝青混凝土路面能夠壓實(shí)可靠。

2.2 完善公路工程路基路面壓實(shí)施工質(zhì)量檢查制度

在具體的公路工程路基路面壓實(shí)施工過(guò)程中，為了保證施工壓實(shí)質(zhì)量，除了做好壓實(shí)施工外，還必須落實(shí)相應(yīng)的檢查制度，對(duì)公路工程路基、路面壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢查和把控，具體的常用壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)方式有以下兩種:

1)核子密度檢測(cè)方法。核子密度檢測(cè)方式主要應(yīng)用在瀝青混凝土路面或者改性瀝青混凝土路面壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)中，使用核子密度檢測(cè)方式對(duì)瀝青混凝土路面的層厚有較高要求，單層檢測(cè)厚度不應(yīng)超過(guò)200 mm。通常情況下，在使用核子密度法檢測(cè)過(guò)程中，被檢測(cè)對(duì)象的材料及分層不同對(duì)應(yīng)的測(cè)量方式也不同，瀝青混凝土路面采用散射法，路面基層及底基層則采用直接滲透法。具體運(yùn)用情況如下：先對(duì)被檢測(cè)位置進(jìn)行前期定位，并預(yù)熱設(shè)備，測(cè)試區(qū)域定位方法可以選用抽樣定位方法，在設(shè)備預(yù)熱階段，必須將核子檢測(cè)設(shè)備置于被測(cè)試區(qū)域上方，打開(kāi)讀取設(shè)備，正確讀取對(duì)應(yīng)點(diǎn)位的密度數(shù)據(jù)，為了保證讀取值的準(zhǔn)確性，可以在周邊選取若干測(cè)試點(diǎn)，同時(shí)采集三個(gè)以上讀取點(diǎn)，并求平均值。圖1為核子密度檢測(cè)基本原理。

2)灌砂法。通常情況而言，在常見(jiàn)的公路路基、路面壓實(shí)度及相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)過(guò)程中，最常用的方法是灌砂法；由于灌砂法在具體使用過(guò)程中，采用的設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較小，且檢測(cè)過(guò)程容易控制，在省內(nèi)高速公路及其他高等級(jí)公路路基、路面壓實(shí)施工中最為常見(jiàn)。但灌砂法在具體使用過(guò)程中有一定的局限性，例如，對(duì)于高填方填石路基及對(duì)應(yīng)路面壓實(shí)度檢測(cè)中，就無(wú)法采用灌砂法，因此，在具體路基、路面壓實(shí)度檢測(cè)過(guò)程中，必須視具體情況確定對(duì)應(yīng)的壓實(shí)度檢測(cè)方法。灌砂法檢測(cè)的基本原理是，通過(guò)路基填筑材料及瀝青路面混合料的顆粒直徑范圍，確定對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)砂，保證標(biāo)準(zhǔn)砂級(jí)配合理均勻，將標(biāo)準(zhǔn)砂灌入容器中，從某一設(shè)計(jì)標(biāo)高位置自由落體后夯實(shí)至對(duì)應(yīng)檢測(cè)洞中，配合夯實(shí)下降值及集料含水率指標(biāo)確定最終路基、路面壓實(shí)性能。

3 結(jié)語(yǔ)

在具體的公路路基及路面壓實(shí)施工過(guò)程中，為了保證路基及路面的綜合承載能力及服役年限，必須保證路基及路面各層的壓實(shí)度指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，對(duì)提升省內(nèi)公路運(yùn)行平穩(wěn)性與長(zhǎng)效性具有關(guān)鍵作用。