王 健
(中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司,遼寧遼陽 111000)
夯錘為主要施工裝置,將其提升至特定高度后解除約束,使夯錘自由下落夯擊土壤。在夯錘所提供的外力作用下,土體孔隙得到壓縮,密實(shí)性提高。夯錘的重量通常為1.5~3 t,落距2.5~4 m,可根據(jù)實(shí)際夯實(shí)要求做靈活調(diào)整。對(duì)于夯實(shí)難度較大的路段,常采用重錘夯實(shí)的方法,錘重增加至8~30 t,落距加大到6~25 m,裝置提供的沖擊能更為強(qiáng)烈,地基加固效果突出。從適用性的角度分析,強(qiáng)夯法常用于濕陷性黃土、黏性土、碎石類填土的壓實(shí)施工中。
依托于機(jī)械滾輪的壓力作用,達(dá)到碾壓土體的效果。振動(dòng)壓路機(jī)是常見的碾壓法施工裝置,碾壓法施工的要點(diǎn)如下:
(1)直線段和大半徑曲線段,首先對(duì)邊緣部分做壓實(shí)處理,再逐步轉(zhuǎn)向中間區(qū)域;較特殊的是小半徑曲線段,考慮到該處存在超高的現(xiàn)象,按照先內(nèi)側(cè)后外側(cè)的流程推進(jìn)。
(2)為保證路基路面在壓實(shí)后具有完整性,碾壓輪需重疊,以輪寬的1/3~1/2 較為合適[1]。
(3)通常經(jīng)過6~8 遍的碾壓處理后,待施工部位的壓實(shí)度和平整度滿足要求即可,具體情況可根據(jù)碾壓層的厚度、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行性能等因素而定。
(4)壓路機(jī)盡可能勻速運(yùn)行。以振動(dòng)壓路機(jī)為例,其速度控制在3~6 km/h,過快則會(huì)由于壓路機(jī)與待處理部分接觸時(shí)間過短而導(dǎo)致壓實(shí)度偏低,過慢則會(huì)拖慢施工進(jìn)程(圖1)。
圖1 碾壓法施工流程
振動(dòng)壓實(shí)機(jī)置于土層表面,由設(shè)備提供壓實(shí)振動(dòng)作用,在此條件下土顆粒的狀態(tài)發(fā)生改變(由松散轉(zhuǎn)為密實(shí))。振動(dòng)碾是應(yīng)用較為廣泛的壓實(shí)機(jī)械,其兼具振動(dòng)和碾壓的雙重功能,較之于常規(guī)平碾,功效提高1~2 倍。從適用性的角度來看,爆破石渣、雜填土等非黏性土可采用振動(dòng)壓實(shí)的方法。以振動(dòng)壓路機(jī)為例,第一遍靜壓,后續(xù)做多遍碾壓處理,全程先慢后快、先弱振后強(qiáng)振,以循序漸進(jìn)的方式完成碾壓。
平整度是路面施工中的關(guān)鍵控制指標(biāo),提高路面平整度有助于保證車輛通行的平順性。在部分公路工程中,受前期勘察不到位、施工方案不科學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)降雨等因素的影響,存在碾壓后路面平整度不足的情況,嚴(yán)重時(shí)誘發(fā)裂縫、局部沉降等質(zhì)量缺陷。而在加強(qiáng)質(zhì)量控制后,可有效規(guī)避相關(guān)問題,路面的平整性得到保證,車輛通行的安全性和平順性均更為良好。
路面壓實(shí)施工中,若未嚴(yán)格采取分層填筑、壓實(shí)的方法,可能會(huì)影響成型路面的承載力,后續(xù)隨車流量的增加,在外界荷載作用下,路面會(huì)出現(xiàn)裂縫、沉降、變形等問題,且在重載車輛通行量較大的路段更為明顯。而在合理應(yīng)用壓實(shí)施工技術(shù)后,將從源頭上提高路面的力學(xué)性能,保證該結(jié)構(gòu)具有足夠強(qiáng)的承載性能,以抵御不均勻沉降、變形等質(zhì)量問題。
耐久性是公路路面得以持續(xù)使用的必要前提,在路面施工中,有必要按照分層的方法逐層填筑、碾壓,保證每一層的施工質(zhì)量,進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)整體的耐久性,使其在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)穩(wěn)定使用,同時(shí)也能減少檢維修工作量,從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看具有突出的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)[2]。
路面壓實(shí)施工中,多類主客觀因素均會(huì)在不同程度上對(duì)壓實(shí)效果造成影響,下面對(duì)較為常見的影響因素展開分析。
壓實(shí)機(jī)械設(shè)備是重要的生產(chǎn)力工具,合理選型與應(yīng)用是提高壓實(shí)施工效果的關(guān)鍵前提之一,因此,在公路路面施工中,需遵循因地制宜的原則,選擇合適型號(hào)的機(jī)械設(shè)備,由專員規(guī)范操作,保證壓實(shí)施工效果。加大力度做好對(duì)路面壓實(shí)施工質(zhì)量的檢測(cè)工作,若有問題則查明成因,及時(shí)予以處理,全方位保證路面壓實(shí)后的平整性和密實(shí)性。
壓實(shí)厚度也是重點(diǎn)控制指標(biāo),施工單位可將路面總厚度劃分為多個(gè)層次,逐層攤鋪與碾壓,通常單層厚度為20~30 cm。在有序完成各層的壓實(shí)施工后,構(gòu)成完整、穩(wěn)定的路面整體結(jié)構(gòu)。
含水量偏高或偏低均會(huì)給路面壓實(shí)施工造成阻礙,隨之出現(xiàn)壓實(shí)度不足、施工進(jìn)程放緩等問題。在公路路面施工中,有必要提前檢測(cè)混合料的含水量,將實(shí)測(cè)值與最佳含水量做對(duì)比分析,若超出許可范圍則予以調(diào)整,例如,含水量偏低時(shí),通過灑水的方式提高;含水量偏高時(shí),則通過翻松晾曬降低?;旌狭系暮康玫接行Э刂坪?,將取得更加良好的壓實(shí)施工效果。
施工單位需從實(shí)際條件出發(fā),結(jié)合工程質(zhì)量要求,選擇合適的碾壓方法,確保在碾壓速度、碾壓遍數(shù)等方面均具有合理性。為了給正式施工提供參照基準(zhǔn),提前選取具有代表性的路段(長(zhǎng)約200 m)組織試驗(yàn),經(jīng)過壓實(shí)施工后驗(yàn)證所選方法的可行性,并從中確定具體的施工參數(shù),以便大規(guī)模碾壓。實(shí)際施工中,參與人員嚴(yán)格依據(jù)要求采取控制措施、規(guī)范操作,避免參數(shù)不合理、壓實(shí)機(jī)械忽然提速或急剎車等異?,F(xiàn)象。
瀝青路面的壓實(shí)質(zhì)量要求較高,施工期間的細(xì)節(jié)較多,因此必須準(zhǔn)確把握技術(shù)要點(diǎn)。
施工前,全面清理殘留在基層的建筑垃圾等各類雜物后,再安排機(jī)械設(shè)備以及材料進(jìn)場(chǎng);檢驗(yàn)各類機(jī)械設(shè)備的性能以及材料的質(zhì)量,確保無誤;做好技術(shù)交底和安全交底,引導(dǎo)施工人員準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場(chǎng)條件以及具體的作業(yè)方法,提升規(guī)范性[3]。
施工中加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)層厚度和寬度兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的控制,厚度以20~30 cm 為宜,對(duì)于寬度的設(shè)置,考慮到路面邊緣部分的穩(wěn)定性要求,應(yīng)適當(dāng)加大寬度。此外,接縫處較為薄弱,也需采取合理的方式處理,并加強(qiáng)質(zhì)量控制。
經(jīng)過試驗(yàn)后確定合適的混凝土配合比,正式拌和時(shí),按要求選取適量的原材料,做充分的攪拌,得到均勻性較好的混凝土材料后再投入使用。遵循隨拌隨用的原則,盡可能縮短混合料出廠后至攤鋪前的間隔時(shí)間,若時(shí)間偏長(zhǎng),混凝土將發(fā)生初凝,難以有效保證施工效果,甚至無法投入使用。
按照初壓、復(fù)壓、終壓的順序依次壓實(shí):初壓是基礎(chǔ)環(huán)節(jié),主要作用在于整平攤鋪到位的混合料,使其具有初步的穩(wěn)定性,為后續(xù)壓實(shí)工作的開展夯實(shí)基礎(chǔ);復(fù)壓是提高密實(shí)性和平整性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)路面施工質(zhì)量有顯著影響,需強(qiáng)化控制;終壓主要是消除前期碾壓施工中產(chǎn)生的輪跡,構(gòu)成平整性較好的路面。
初壓緊跟瀝青混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè),應(yīng)盡可能在材料溫度較高時(shí)碾壓。壓路機(jī)從外側(cè)開始,逐步向中間運(yùn)行,壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪始終面向攤鋪機(jī),控制好運(yùn)行速度,與攤鋪機(jī)的行進(jìn)狀態(tài)保持相對(duì)均衡,駕駛者聽從指揮,沿著既定的路線前行,未經(jīng)許可不得隨意改變方向,初壓速度2~3 km/h,盡可能保持勻速。
復(fù)壓施工設(shè)備可選擇重型輪胎壓路機(jī),操作得當(dāng)可有效提高路面的壓實(shí)度。高頻低振是可行的施工模式,設(shè)備運(yùn)行速度3~4 km/h,必要時(shí)適當(dāng)增加但不得超過6 km/h。經(jīng)過復(fù)壓后,使路面具有良好的密實(shí)性和平整性。
終壓的主要目的是消除輪跡,提高路面的平整性。在復(fù)壓完成后盡快安排終壓,以免因?yàn)r青混合料溫度偏低導(dǎo)致壓實(shí)效果較差(碾壓痕跡難以被有效消除),速度控制在3~5 km/h。
溫度是碾壓施工中需重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo),初壓作業(yè)時(shí)既要避免溫度偏低又要避免溫度異常偏高的情況:若溫度偏低,將影響后續(xù)的復(fù)壓和終壓,兩個(gè)環(huán)節(jié)的壓實(shí)施工難以得到良好的溫度條件;但溫度也不宜過高,因?yàn)楦邷貤l件下混合料的流動(dòng)性增強(qiáng),經(jīng)過碾壓施工后混合料在外力作用下發(fā)生推移,影響成型路面的平整性以及材料分布的均勻性。因此,施工中需要根據(jù)瀝青混合料的類型以及現(xiàn)場(chǎng)氣溫等條件采取合適的溫控措施。
綜上所述,壓實(shí)是路基路面施工中不可或缺的一項(xiàng)工作,合理的壓實(shí)方式可以有效提高路基路面施工質(zhì)量??偨Y(jié)施工經(jīng)驗(yàn),針對(duì)路基路面壓實(shí)技術(shù)要點(diǎn)展開具體分析,提出路基、路面兩部分的壓實(shí)施工思路以及關(guān)鍵技術(shù),希望為類似工程提供參考。