張 浩
金湖安捷通工程有限公司 江蘇 淮安 211600
路基和路面是公路的兩個(gè)重要組成部分,這兩個(gè)部分都需要通過碾壓來達(dá)到密實(shí),如果碾壓不到位,將使路基路面質(zhì)量無法達(dá)到要求,進(jìn)而對(duì)公路的使用造成影響,產(chǎn)生早期病害。因此有必要對(duì)公路路基路面的壓實(shí)技術(shù)予以深入分析。
(1)采用試驗(yàn)的方法確定各類填土最佳含水量與最大干密度。
(2)在施工現(xiàn)場(chǎng)做好對(duì)填土實(shí)際含水量的控制。路基施工中,填土實(shí)際含水量會(huì)對(duì)壓實(shí)效果造成很大影響,如果經(jīng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)填土實(shí)際含水量過大,應(yīng)通過翻曬或摻灰處理,而如果經(jīng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)填土實(shí)際含水量過小,應(yīng)通過灑水悶料處理,確保路基碾壓時(shí)填料的實(shí)際含水量處在最佳范圍內(nèi)。
(3)路基的填筑和碾壓都應(yīng)分層進(jìn)行。在施工開始前,應(yīng)先確定適宜的分層厚度,并在施工中予以嚴(yán)格執(zhí)行,一般情況下,最大壓實(shí)厚度不能超出20cm。
(4)做好現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。在路基填筑過程中,每完成一層填料的碾壓都要對(duì)其壓實(shí)度和平整度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)均合格后,才能對(duì)上一層填料進(jìn)行填筑和碾壓[1]。
(5)為了使路基有良好強(qiáng)度與穩(wěn)定性,為路面提供穩(wěn)固基礎(chǔ),在土質(zhì)路堤的填筑過程中,需對(duì)填土實(shí)施分層碾壓。當(dāng)采用壓路機(jī)等機(jī)械進(jìn)行碾壓時(shí),對(duì)于各層松鋪厚度,高速公路與一級(jí)公路應(yīng)控制在30cm以內(nèi),而其它公路需要以土質(zhì)、壓實(shí)機(jī)具類型及設(shè)計(jì)確定的碾壓遍數(shù)為依據(jù)確定,同時(shí)不能超過50cm。路基施工過程中,松鋪厚度經(jīng)常被忽視,過厚碾壓情況經(jīng)常存在。在超厚的情況下碾壓,雖然路基的上層可能達(dá)到要求,但下層往往較為松散,導(dǎo)致路基不穩(wěn)。采用灌砂法對(duì)路基壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)的過程中,取樣深度應(yīng)達(dá)到下層頂部,這樣能防止以上情況的產(chǎn)生。當(dāng)然,填土也不可太薄,一般要達(dá)到15cm以上。
(6)在含水量滿足要求的情況下,壓實(shí)機(jī)械也會(huì)影響到路基土壓實(shí)狀態(tài)。當(dāng)前路基碾壓施工主要使用靜壓或振動(dòng)壓路機(jī),也可使用重錘通過夯實(shí)來達(dá)到要求的密度。在碾壓施工中,應(yīng)根據(jù)路基填高與需要達(dá)到的密實(shí)程度,選擇適宜的碾壓機(jī)具,保證所選機(jī)具的合理性是達(dá)到理想壓實(shí)密實(shí)的關(guān)鍵。比如,使用輕型機(jī)具基本無法獲得太大密實(shí)度,根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn),采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,與采用重量相同的靜壓路基相比有更好的壓實(shí)效果,除了能保證密實(shí)度,還有很大的碾壓深度[2]。
路基沖擊碾壓是指采用沖擊式壓路機(jī)對(duì)路基進(jìn)行碾壓。對(duì)于沖擊式壓路機(jī),由裝載機(jī)進(jìn)行牽引,驅(qū)動(dòng)沖擊輪,在其自重與前進(jìn)過程中的沖擊力作用下,將路基壓實(shí)。沖擊碾壓具有很多優(yōu)點(diǎn),如單位時(shí)間壓實(shí)面積較大,一般可以達(dá)到20000m2/h;工作速度可以達(dá)到10-15km/h;壓實(shí)影響深度較大,通常為5m左右,而且有效壓實(shí)深度可以達(dá)到1m;工程效益遠(yuǎn)大于其它設(shè)備。由于沖擊碾壓技術(shù)具有以上各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),所以在路基壓實(shí)施工中得到了廣泛應(yīng)用。以下就某公路工程分析路基沖擊碾壓技術(shù)[3]。
1.2.1 工程概況
某公路工程標(biāo)段起、終樁號(hào)為K0+000~K22+000,該標(biāo)段總長(zhǎng)約22.38km,按雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),路基設(shè)計(jì)寬度為26m。該標(biāo)段路基沖擊碾壓實(shí)施總面積約1.35萬m2。現(xiàn)以該標(biāo)段為例,對(duì)其路基沖擊碾壓技術(shù)做如下深入分析。
1.2.2 施工工藝
1.2.2.1 施工工藝流程
路基沖擊碾壓施工按照以下工藝流程進(jìn)行:(1)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣和場(chǎng)地清理,并按照需求做好周邊防護(hù);(2)碾壓開始前檢查壓實(shí)度,并對(duì)高程進(jìn)行測(cè)量記錄;(3)采用灑水車均勻?yàn)⑺?,采用平地機(jī)刮平,然后采用壓路機(jī)開始靜壓;(4)以10-13km/h的速度連續(xù)沖壓6遍;(5)采用平地機(jī)刮平,并采用壓路機(jī)對(duì)地面連續(xù)靜壓1-2遍;(6)對(duì)路基的沉降進(jìn)行觀測(cè),并檢查確定含水量和壓實(shí)度;(7)采用平地機(jī)刮平,并灑水潤(rùn)濕,再用壓路機(jī)進(jìn)行靜壓;(8)每完成6遍沖壓都需要進(jìn)行一次沉降觀測(cè)、含水量和壓實(shí)度檢查,并采用平地機(jī)刮平和靜壓;(9)完成最后沖壓后進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè),經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)壓實(shí)度滿足要求后,方可開始下一道工序的施工[4]。
1.2.2.2 操作要點(diǎn)
(1)清表結(jié)束后利用平地機(jī)認(rèn)真清理整個(gè)工作面,使其達(dá)到平整,并用壓路機(jī)先行碾壓,為之后的沖擊碾壓奠定良好基礎(chǔ)。
(2)在工作面的兩側(cè)設(shè)置測(cè)點(diǎn)標(biāo)志,在沖擊碾壓開始前對(duì)標(biāo)志實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行觀測(cè),并記錄,為之后碾壓過程標(biāo)高控制提供參考。
(3)沖壓開始前對(duì)路基填料實(shí)際含水量進(jìn)行檢測(cè),經(jīng)初步碾壓使路基壓實(shí)度不低于90%時(shí)才能開始沖擊碾壓。
(4)沖擊碾壓速度一般為10-13km/h,從其中一側(cè)開始連續(xù)轉(zhuǎn)圈碾壓。
(5)沖壓開始前要對(duì)預(yù)設(shè)鋼筋頂部標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量,之后每完成5次沖壓都要測(cè)量一次鋼筋頂部的標(biāo)高,這樣是為了計(jì)算確定沉降量,直到完成20遍沖壓[5]。
(6)沖壓時(shí),如果工作面寬度比沖壓機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑的4倍還要大,則可將工作面上的中心線為軸將工作面分成兩個(gè)部分。沖壓按照從兩邊到中間的順序錯(cuò)輪進(jìn)行,輪跡覆蓋整個(gè)工作面視為完成一遍沖壓。而如果工作面的寬度比沖壓機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑的4倍小,則在完成一條窄道的碾壓后,在其尾端進(jìn)行調(diào)頭,從下一條窄道的尾部進(jìn)入開始沖壓,以此類推,直到完成整個(gè)工作面的沖壓。可見,針對(duì)這種情況要在工作面兩端布設(shè)沖壓機(jī)轉(zhuǎn)彎場(chǎng)地。另外,在劃分窄道的過程中,應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行。相關(guān)人員應(yīng)提前對(duì)沖壓路寬及路暢進(jìn)行測(cè)量,確定適宜的行車路線,以免對(duì)施工進(jìn)度造成影響[6]。
(7)在沖壓完成后,應(yīng)盡快使用平地機(jī)將沖壓段表面整平,在必要的情況還應(yīng)使用壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)壓。當(dāng)碾壓前發(fā)現(xiàn)表土較為干燥時(shí),可灑適量的水來保證實(shí)際的壓實(shí)效果。
某公路工程C1標(biāo)段起、終樁號(hào)為K18+800~K23+100,標(biāo)段總長(zhǎng)約4.3km,按雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。該標(biāo)段路面結(jié)構(gòu)從上到下依次為:上面層采用AC-13C混合料,層厚4cm;中面層采用AC-16C混合料,層厚5cm;下面層采用AC-20F混合料,層厚6cm;基層采用5%水穩(wěn)碎石,層厚25cm;底基層采用4%水穩(wěn)碎石,層厚20cm;墊層采用級(jí)配砂礫石,層厚20cm[7]。
墊層整形完畢后,在集料含水量符合要求的情況下使用壓路機(jī)碾壓。對(duì)于碾壓順序,直線段按照從外側(cè)到中心的順序進(jìn)行;超高段按照從內(nèi)側(cè)到外側(cè)的順序進(jìn)行。碾壓時(shí)壓路機(jī)的后輪應(yīng)有輪寬1/2的重疊。碾壓應(yīng)保持連續(xù),直到密實(shí)度合格,壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到96%以上。對(duì)于碾壓的速度,第一和第二遍按照1.5-1.7km/h控制,之后均按照2.0-2.5km/h控制。
底基層整形完畢后,在混合料含水量符合要求的情況下使用壓路機(jī)碾壓。整個(gè)碾壓過程共分為三個(gè)階段,分別為初壓、復(fù)壓與終壓。其中,初壓為靜壓,碾壓遍數(shù)為一遍;復(fù)壓為振動(dòng)碾壓,碾壓遍數(shù)為三遍;終壓為靜壓,碾壓遍數(shù)以消除輪跡為準(zhǔn)。完成碾壓后,壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到97%以上。對(duì)于碾壓順序,直線段按照從外到內(nèi)的順序進(jìn)行,而平曲線段要按照從內(nèi)到外的順序進(jìn)行。碾壓時(shí)壓路機(jī)的后輪應(yīng)有輪寬1/2的重疊[8]。
(1)以混合料的實(shí)際含水量為依據(jù),結(jié)合天氣狀況與碾壓機(jī)具情況,將碾壓段的長(zhǎng)度確定為50-80m,既不可過長(zhǎng)也不可過段,在碾壓上要布設(shè)好分界標(biāo)志,避免漏壓。
(2)機(jī)具組合與碾壓遍數(shù)都要通過試驗(yàn)段施工來確定,但要嚴(yán)格遵循先穩(wěn)壓、再輕壓、最后重壓的基本原則,使壓實(shí)度達(dá)到98%以上。
(3)初壓時(shí)的速度按照1.5-1.7km/h控制,而復(fù)壓時(shí)的速度則要按照1.8-2.0km/h控制。
(1)對(duì)面層的碾壓要嚴(yán)格按照經(jīng)試驗(yàn)確定的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行,同樣也分成三個(gè)階段。
(2)面層壓實(shí)對(duì)混合料溫度有一定要求,初壓時(shí),混合料的溫度應(yīng)達(dá)到120℃以上,復(fù)壓時(shí),混合料的溫度應(yīng)達(dá)到100℃以上,終壓時(shí),混合料的溫度應(yīng)達(dá)到90℃以上。
(3)初壓用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行,速度按1.5-2.0km/h控制;復(fù)壓采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行,速度按4-5km/h控制;終壓用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行,速度按2-3km/h控制。
(4)面層碾壓按照從外到內(nèi)和從低到高的順序進(jìn)行,相鄰的兩個(gè)碾壓帶應(yīng)保持1/2輪寬的重疊,將整幅碾壓完畢視為完成一遍碾壓。
綜上所述,壓實(shí)是公路工程路基路面施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是決定整個(gè)工程施工質(zhì)量的重點(diǎn)所在。以上結(jié)合實(shí)例分析了路基和路面的壓實(shí)施工技術(shù),旨在為其它公路工程的路基路面壓實(shí)施工提供技術(shù)參考,保證路基壓實(shí)質(zhì)量。