徐靜
(匯通建設(shè)集團股份有限公司,河北 保定 071000)
近年來,隨著我國建設(shè)項目取得了矚目的成就,在經(jīng)濟繁榮的發(fā)展背景下,也加快了公路工程的建設(shè)效果,公路為人們的出行、運輸提供了很大的便利,而公路路面路基壓實環(huán)節(jié)關(guān)系到公路的綜合質(zhì)量。在施工中,嚴格控制公路工程路基路面的壓實施工,可以有效提高公路路面的強度,從而減少公路路面的塑性形變、滲透系數(shù)、飽水量、避免產(chǎn)生形變、提高穩(wěn)定性,同時要選擇優(yōu)質(zhì)的施工材料,并構(gòu)建全面的監(jiān)督機制,對施工人員的操作進行規(guī)范和管理,才能有效確保公路工程的使用壽命和質(zhì)量,實現(xiàn)行車的安全性目的。
在公路工程路基路面的壓實施工過程中,最能直接體現(xiàn)路基路面效果的情況就是公路路面是否有凹凸不平的現(xiàn)象,如果一段公路路面出現(xiàn)大量的凹凸不平,即說明壓實效果不夠理想。公路路面壓實不良的情況較為嚴重時,會導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)沉降等問題,這將給行駛的車輛造成較為嚴重的后果,嚴重威脅到駕駛員的生命安全。除此之外,公路工程路基路面壓實不足,會影響后續(xù)公路的維護和管理,導(dǎo)致維護成本增加。良好的壓實施工技術(shù),可以有效保障公路的平整度需求,確保來往車輛安全,減少維護成本,發(fā)揮良好的效果。
在公路工程施工中,部分施工單位為了節(jié)約施工成本,使用較為劣質(zhì)的材料或降低公路施工厚度。這種情況下,公路路基路面的強度嚴重低于實際標(biāo)準(zhǔn)強度要求,會導(dǎo)致公路路基路面不能滿足承重需求,這樣的公路投入到使用中,經(jīng)過時間的推移,公路路基會遭到非常嚴重的破壞。將路面壓實技術(shù)應(yīng)用在公路工程中,可以改善公路路基路面強度不足問題,有利于提高公路的使用壽命,如圖1 所示。
圖1 公路路基路面的壓實
耐久性是衡量公路路基路面質(zhì)量的重要指標(biāo),擁有良好的耐久性,可以確保公路的使用壽命,也會影響后期對公路的維護。影響公路路面耐久性的因素比較多,通常路基路面受到壓實質(zhì)量等因素的影響下,會導(dǎo)致公路路面產(chǎn)生較大的質(zhì)量異常,這些因素都會給公路路面的承載力、強度以及平穩(wěn)性帶來很大的質(zhì)量隱患。
在路基路面的壓實過程中,壓實密度越小,施工材料之間的空隙越大,當(dāng)公路長時間被雨水浸泡時,就會出現(xiàn)嚴重的雨水滲透問題。隨著雨水進入公路施工材料的空隙中,會導(dǎo)致公路路面和土壤之間發(fā)生一系列的變化,造成公路強度嚴重下降,并在外力荷載的作用下逐漸發(fā)生形變,最終導(dǎo)致公路的穩(wěn)定性降低。想要確保公路工程的質(zhì)量,就必須嚴格控制公路路基路面的壓實施工,使公路路基路面有足夠的穩(wěn)定性,這對提升公路質(zhì)量具有十分重要的作用。
在公路工程路基路面壓實施工過程中,不同環(huán)節(jié)對公路壓實造成的影響各不相同,施工過程中常見的影響因素有碾壓厚度、次數(shù)、速度等方面,如果這些因素?zé)o法達到標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求,必定會對公路工程的路基路面壓實造成嚴重的影響。
2.1.1 碾壓厚度
經(jīng)過對公路工程路基路面壓實度的測定后發(fā)現(xiàn),如果碾壓厚度比較大,那么路基路面的下層會出現(xiàn)無法受力的情況,車輛經(jīng)過公路時,車輛的荷載作用會在一定程度上導(dǎo)致公路路面的沉降。當(dāng)路基路面的厚度超過30cm 時,路基路面的受力面積存在差異,會造成路基路面發(fā)生不同程度的質(zhì)量問題。
2.1.2 碾壓次數(shù)
不同區(qū)域的公路因地質(zhì)條件和施工環(huán)境等因素的影響,壓實過程中存在很大的差異性,應(yīng)根據(jù)實際情況進行不同次數(shù)的碾壓,避免出現(xiàn)過度壓實的情況。
2.1.3 碾壓速度
碾壓速度較大時,公路路面會出現(xiàn)平整度不符合要求的情況,碾壓速度較小時,公路路面所受到的載荷力會壓在瀝青材料上,當(dāng)經(jīng)過車輛的重量超過路面的荷載范圍時,會造成交通安全事故。
公路路基路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)的密實性由含水量決定。在路基路面中,路面內(nèi)部土壤之間的摩擦力和黏性、密實度之間為正比關(guān)系。當(dāng)填料含水量減小時,泥砂密度增大,使填料中的含水量超標(biāo),最終摩擦力和密實度也會減低,應(yīng)用在公路工程中難以發(fā)揮出材料的最大價值。公路路基路面借助機械設(shè)備進行壓實操作時,受到外力作用,內(nèi)部的土壤顆粒度變得非常緊實,多余的水分被排出。通過這種壓實方式,使土壤之間的分子距離減小,從而形成強大的摩擦力,在這種情況下,土壤分子之間的性質(zhì)更加穩(wěn)定,不會出現(xiàn)分散的情況。
公路工程路基面的實際壓實的過程中,壓實設(shè)備通常對路基路面的質(zhì)量會造成很大的影響。壓實作業(yè)通常使用重型和輕型兩種不同的壓實機,使用重型壓實機可以獲得更大的壓實度,使用輕型壓實機,所獲得的壓實度則比較小。無論重型壓實機還是輕型壓實機,在特定的地理條件下都會有不同程度的振幅問題,最終造成壓實設(shè)備的慣性動能出現(xiàn)突發(fā)性的變化,甚至有可能會出現(xiàn)地面塌陷等情況,從而影響到公路工程路基路面的壓實效果。
公路工程路基路面壓實技術(shù)有不同的壓實方法,施工單位在實際公路工程施工中,必須充分認識到碾壓方法的重要性,這是由于不同的壓實方法會產(chǎn)生不同的壓實效果。但如果選擇的碾壓方法不正確,會嚴重影響到公路工程施工的進度。基于此,施工單位必須在施工中充分考慮到實際施工情況,并及時制定出標(biāo)準(zhǔn)的施工流程,選擇出與實際相匹配的壓實方法。
在公路工程路基路面壓實作業(yè)中,選擇合理的壓實技術(shù),可以確保公路工程的施工質(zhì)量。常用的壓實技術(shù)分為濕土質(zhì)和黃土路基壓實施工技術(shù)。在濕土質(zhì)的整個壓實過程中,根據(jù)公路路面濕土質(zhì)的施工標(biāo)準(zhǔn)選擇既定的材料,同時落實相應(yīng)的吸水處理措施,從而切實保障土質(zhì)在正式施工前的準(zhǔn)備效果,以此達到最大程度保障后續(xù)施工的便捷性和穩(wěn)定性要求。在施工材料中加入生石灰,能夠使公路路基路面更加堅實。而在中壓機的操作使用過程中,確保與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性,有利于更好地保障壓實施工的穩(wěn)定性。在黃土路基的壓實施工過程中,由于黃土路的土質(zhì)很容易因為受到外界的影響而發(fā)生變化,所以在具體的施工過程中,需要對土層中的水分進行反復(fù)壓實操作,能夠有效保證道路路面的光滑性,防止路基路面出現(xiàn)下滑的情況。在進行二次碾壓時,應(yīng)該將沖壓次數(shù)控制在30 次左右,只有通過這種方式,才能最大程度地保障土質(zhì)壓實度,并符合國家公路工程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求,使整個公路工程施工質(zhì)量得到有效保障。
在路基路面的施工中,經(jīng)過壓實后,路基路面會出現(xiàn)大量的水分。為了確保公路路基路面的壓實度,需要在施工材料中加入添加劑,添加劑的比例必須保證科學(xué)性,否則不僅會影響到施工材料的質(zhì)量,還會改變土壤的性質(zhì),導(dǎo)致路基路面壓實存在缺陷。相關(guān)施工人員在公路路基路面壓實前,必須對施工的干容性進行測試,并以此時的結(jié)果為依據(jù),確定施工原材料的配比需求,確保材料配比均勻,如圖2 所示。對路基土壤的含水量進行控制時,路基路面土壤中的含水量大于理想值時,土壤壓實過程中會消耗大量的施工時間,影響公路工程的施工進度。為了確保工程進度,同時提高路基路面壓實的質(zhì)量,壓實人員在處理路基土壤時,可以適當(dāng)增加壓實力度,達到排除土壤水分的目的,從而達到良好的壓實效果。隨著壓實施工的結(jié)束,需要對壓實后土壤的含水量進行檢測,確保壓實后土壤中的含水量低于2%,才能滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,否則需要對路基路面壓實進行返工處理,只有當(dāng)土壤的含水量低于要求后,才可以進行壓實處理,如圖2 所示為含水量低于2%的路面壓實效果。
圖2 土壤含水量低于2%的路面壓實效果圖
在公路路基路面的施工過程中,想要更好地確保路基路面的強度和壓實效果,在前期路基填土?xí)r應(yīng)選擇最佳的材料,確保公路施工環(huán)境的一致性,有利于保證公路工程路基路面施工效果達到最佳狀態(tài)。由于以往在公路工程路基面的施工中出現(xiàn)過未達到壓實強度而開始碾壓的情況,導(dǎo)致最終的壓實施工效果不符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求,因此在公路路基路面的壓實施工中個,必須嚴格控制施工要求,當(dāng)施工強度無法達到標(biāo)準(zhǔn)要求時,應(yīng)采取加固處理地基的方式,保證足夠的壓實度。如果公路工程地基屬于軟土地基時,一般采用填土層或強夯的方法對軟土地基進行加固處理,公路路基路面的強度達到既定標(biāo)準(zhǔn)后,進行壓實施工。
圖3 公路路基路面填土壓實
公路路基路面壓實后的質(zhì)量檢測常用的檢測方法有核子密度儀法和灌砂法。核子密度儀法對瀝青混合材料的公路路面檢測具有非常良好的檢測效果,針對厚度在20cm 范圍的公路路基路面進行壓實度檢測時,可以使用散射的方式進行,而土基層材料的壓實質(zhì)量測定則以直接透射的方法為主。利用核子密度儀法進行測試,必須嚴格按照測試操作步驟進行,首先確定好檢測的范圍后,并對測試儀器設(shè)備進行預(yù)熱,采取隨機取樣的方式確定測試的位置,將核子密度儀放置在對應(yīng)的測試位置上。其次,在進行儀器測量和測量數(shù)據(jù)的讀取時,必須按照測量的方案進行測量,當(dāng)測量結(jié)束后讀取測量的結(jié)果,并及時關(guān)閉核子密度儀器,放在專用的核輻射安全箱內(nèi),保證相關(guān)人員和設(shè)備的安全性。
灌砂法對填石路堤的公路路面壓實檢測不夠精準(zhǔn),因此不適用于這類型公路的壓實檢測,除此之外,其他公路路面的壓實度都可以使用灌砂法進行檢測。灌砂法檢測原理是選擇相應(yīng)規(guī)格要求的均勻砂,將這些均勻砂按照一定的高度通以自由落體的方式下落到測試位置。用灌砂法檢測公路路基路面的含水量時,可以結(jié)合單位重量不變的方式進行測試,有利于更好地實現(xiàn)對公路路基路面壓實質(zhì)量的檢測。
公路工程路基路面壓實施工技術(shù)是公路質(zhì)量的一項重要參考指標(biāo),而做好公路路基路面的壓實施工,能夠有效保證公路的質(zhì)量和使用壽命,因此在整個施工過程中,必須對公路壓實作業(yè)以及壓實施工后的壓實質(zhì)量進行檢測分析,才能更好地確保公路路基路面的施工質(zhì)量。