周旭彤

（中國海外發(fā)展有限公司，北京 101199）

0 引言

筆者長期從事小市政施工工作，如何提高工程質(zhì)量也一直是筆者努力的方向。小區(qū)、酒店道路是居民游客出行的必要基礎設施，小區(qū)及酒店道路的質(zhì)量決定了居民的出行質(zhì)量。小市政道路工程中路基、基層施工質(zhì)量好壞直接影響著道路的使用品質(zhì)和使用壽命，而在路基、基層施工中壓實是不容忽視的重要環(huán)節(jié)。同時壓實也是提高路基路面工程質(zhì)量的經(jīng)濟而有效的重要環(huán)節(jié)之一。下面通過近幾年積累的施工經(jīng)驗分析小市政道路特點并結(jié)合回填土影響因素，并簡要論述小市政道路基層及底基層壓實的體會。

1 小市政工程特點分析

1.1 小市政特點

1）小市政為方便居民出行一般都緊挨建筑結(jié)構，若建筑物間距緊湊留給小市政施工的空間就會相對狹小。

2）小區(qū)道路路幅相對較窄，一般在 4.5～6 m，且經(jīng)常彎道較多。對比大市政或公路工程，一些大型機械無法正常使用。

3）一般小區(qū)道路下方各類專業(yè)管線分布較多，相較公路工程回填土質(zhì)量需要格外注意。

4）小區(qū)市政施工一般在土建結(jié)構封頂后進場。很多工序受土建裝修影響，并不能緊湊安排施工。有時會為了樓內(nèi)裝修施工調(diào)整施工進度計劃，如何合理安排工序也是施工質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。

1.2 基層壓實的影響因素

影響壓實的因素包括內(nèi)、外兩個方面。內(nèi)在因素主要是含水量和材料本身的性質(zhì)，外在因素則有壓實功能、壓實工具、壓實方法、壓實厚度等。下面根據(jù)城市道路工程中常用的素土、石灰土、石灰粉煤灰砂礫混合料的壓實談幾點意見。

2 影響小市政壓實因素的具體分析

2.1 影響壓實的內(nèi)因

2.1.1 含水量對壓實的影響

從保證路基、基層強度與穩(wěn)定性這個基本要求出發(fā)，材料的含水量是影響壓實效果的主要因素。

同一種材料，在相同壓實條件下，由于壓實時材料的含水量不同，壓實后的密度和強度也不一樣，而且壓實后浸水的強度降低值也顯著不同。同一種材料干密度越大，其孔隙比就愈小。在某一含水率下，將材料壓至最密，理論上就是將材料中的所有氣體都從材料中排出，使材料達到飽和，得到理論上的最大壓實曲線。材料中含水率太大或太小都不能達到最大干密度。含水率太小時，材料中基本上只有強結(jié)合水，強結(jié)合膜太薄，因為顆粒間有摩阻力，顆粒間不易移動不易密實。含水率太大時，材料中的自由水要占據(jù)一定的空間，材料也不易密實。當材料中的含水率為最優(yōu)含水率時，材料中具有一定的弱結(jié)合水膜，顆粒間的弱結(jié)合水膜起到一定的潤滑作用，使顆粒易移動，并填充孔隙或擠密，從而能夠達到最大密實度（材料的幾種物理狀態(tài)如圖 1 所示）。

圖1 材料的幾種物理狀態(tài)

材料的最優(yōu)含水率和最大干密度可用室內(nèi)擊實試驗來測得，測定材料在一定壓實功能作用下達到最大密度時的含水率（最優(yōu)含水率）和此時的干密度（最大干密度），借以了解材料的壓實特性，作為選擇壓實工具、壓實方法、壓實厚度和碾壓夯實次數(shù)等的主要依據(jù)。試驗時將符合有關標準規(guī)范要求的同一種材料，配制成若干份不同含水率的試樣，用同樣的壓實能量分別對每一份試樣進行擊實后，測定各試樣擊實后的含水率w和干密度ρd，從而繪制含水率與干密度關系曲線，此關系曲線稱為壓實曲線，如圖 2 所示［1］。在壓實曲線上的干密度的峰值，稱為最大干密度ρdmax，與之相對應的含水率，稱為最優(yōu)含水率w0，它表示在擊實功能一定的情況下，達到最大干密度時的含水率。

圖2 壓實曲線

在最佳含水量下，即處于硬塑狀態(tài)時，可獲得最佳壓實效果。壓實到最大干密度時水穩(wěn)定性最好。

施工時應掌握材料的含水量，材料過濕時翻松晾曬，過干時均勻加水，使其碾壓時處于最加含水量的±2 % 范圍內(nèi)。

2.1.2 材料性質(zhì)對壓實的影響

在一定的擊實功作用下，材料的最優(yōu)含水率和最大密實度與材料的性質(zhì)有關。在材料的性質(zhì)中，材料的粒徑不同對其壓實性會有不同的影響。材料都是由大小不同的顆粒組成的，即不同的材料有著不同的粒徑級配，隨著顆粒大小及粒徑級配的不同，材料的性質(zhì)相應地發(fā)生變化。例如粗顆粒的礫石，具有很大的透水性，完全沒有黏性和可塑性；而細顆粒的黏土則透水性很小。黏性和可塑性較大等對于顆粒級配良好的材料而言，較粗顆粒間被較細顆粒所填充，因而有較好的壓實性能，而顆粒級配不好的材料在同樣的壓實條件下，壓實性能往往較差。

含細粒愈多的材料，其最大干密度值愈小，而最優(yōu)含水率愈大。最大密實度與最優(yōu)含水量之間存在顯著的線性負相關關系，最優(yōu)含水率大的最大密實度?。环粗?，最優(yōu)含水率小的最大密實度卻大。

對不同材料的擊實試驗結(jié)果表明，不同的材料，有不同的最佳含水量和最大干密度。施工時應根據(jù)不同材料分別確定其最大干密度與最佳含水量。施工中砂土，其顆粒大，呈松散狀，水分易于散失，亞砂土和亞黏土壓實性能較好，而一般的黏性土壓實性能較差。

2.2 影響壓實的外因

2.2.1 壓實功能對壓實的影響

壓實就是指材料在壓實能量作用下，顆?？朔ｉg阻力，產(chǎn)生位移，顆粒重新排列，使顆粒間孔隙減小，密實度増大。壓實功能是指每單位體積所消耗的能量，同一種材料的最佳含水量隨壓實功能的增加而減少，而最大干密度則隨壓實功能的增大而增大。當含水量一定時，壓實功能越大則密度越高（見圖 3）?？梢妷簩嵐δ苁怯绊憠簩嵭Ч囊粋€重要因素。由此特性可知：施工中如果材料的含水量稍低于最佳含水量而加水有困難時，可以采用適當增加壓實功能的辦法來提高其密度。例如采用重型壓路機或增加碾壓遍數(shù)等。但是，當壓實功能增加到一定程度后，材料的密實增加則不顯著了。因此，采用增加壓實功能的辦法（當含水量一定時）來提高密度是有一定限度的，壓實功能過大，還可能破壞材料結(jié)構，效果適得其反。

圖3 擊實功對土擊實性的影響

2.2.2 壓實工具、壓實厚度、壓實方法對壓實的影響

1） 壓實工具。根據(jù)道路不同等級、工程量大小、施工條件和工期要求等合理選擇壓實工具。壓實工具不同，壓力傳布的有效深度也不同，夯擊機具壓力傳布最深，振動式次之，碾壓式最淺。路基土碾后機械選擇圖如圖 4 所示。

圖4 路基土碾壓機械選擇圖［2］

2）壓實厚度。材料在外力作用下，應力隨深度加大而逐漸減小。在碾壓過程中密度隨深度增加而減小，在施工中要正確控制碾壓層厚度，壓實厚度應視壓實機具類型、碾壓（夯擊）遍數(shù)而定，以達到規(guī)定的壓實度為準。

對于灰土每層攤鋪虛厚不宜超過 25 cm，對于石灰粉煤灰砂礫混合料的壓實厚度最大為 20 cm，最小為 10 cm（壓實系數(shù)人工攤鋪為 41.45，機槭攤鋪為1.15～1.4）［3］。

3）壓實方法。壓實方法的選擇應根據(jù)材料的類型、濕度、設備及場地條件而定。

①壓實的原則?！跋容p后重、先穩(wěn)壓后振壓、先低后高、先慢后快輪跡重疊?！眽郝窓C碾壓不到的部位采用小型夯壓機具夯實，防止漏夯。

②壓實方式。重力壓實和振動壓實。

有條件的應做試驗段，以便取得路基或基層施工相關的技術參數(shù)。

③穩(wěn)壓。穩(wěn)壓時應先用壓路機由兩側(cè)向路中心穩(wěn)壓1～2 遍。穩(wěn)壓是進行壓實前的試壓階段，材料內(nèi)部和外部的某些缺陷，可通過穩(wěn)壓予以撲救。穩(wěn)壓必須重輪在前，自路邊向路中央大擺軸勻速碾壓；發(fā)現(xiàn)有橫向均勻裂縫，可能是含水量不夠所致，須補灑水花，拌均整平，局部有軟彈現(xiàn)象是含水量過大，須翻開處理然后整平。

④碾壓。找平后用壓路機壓實直至無明顯輪跡（輪跡深度不得＞5 m）。密實度應達到規(guī)范及設計要求，自路邊開始向路中碾壓，輪跡重疊逐漸壓至路中心，再從另一側(cè)邊緣同樣壓至路中心為一遍。

2.2.3 壓實過程中人員管理對壓實的影響

在壓實過程中最重要的外因還有施工人員的主觀因素對壓實的影響。

主要原因：施工技術人員和操作工人對上述危害不了解或認識不足；技術交底不清或質(zhì)量控制措施不利；施工者有意偷工不顧后果。

治理方法：加強技術培訓，使施工技術人員和操作人員了解分層壓實的意義；要向操作者做好技術交底，使路基填方虛鋪厚度不超過有關規(guī)定；嚴格操作要求，嚴格質(zhì)量管理，懲戒有意偷工者；實行全時旁站，層層測壓實度。

2.3 壓實的控制與檢查

在壓實的過程中，必須隨時控制與檢查材料的含水量與干密度，以保證能達到規(guī)程所要求的壓實度標準。含水量過大時，若工期允許應風干至最佳含水量時再碾壓。若含水量過小時，需均勻加水后再碾壓。

檢查材料的壓實度要分樁號分層位進行，壓實度的檢查方法有環(huán)刀法、灌砂法或核子密度濕度儀法等。環(huán)刀法適用于細粒土，灌砂法適用于各類土，核子密度濕度儀應與環(huán)刀法、灌砂法等進行對比標定后方可應用。

要嚴格控制分層壓實，每一層都要檢驗壓實度，合格后才可填筑其上一層。檢驗取樣頻率按規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。溝槽還土由于胸腔、管頂?shù)炔煌课挥胁煌?，當?shù)叵鹿艿缆裆钶^淺時，更會使土基強度不均勻。這些部位的壓實都非常困難，要引起重視。

溝槽回填不實，檢査井周圍下沉開裂直接影響到道路的施工質(zhì)量，路基范圍內(nèi)存在地下管線是城市道路施工的特點和難點之一，必須特別重視，并采取必要的技術措施。規(guī)范對溝槽的填料和壓實度要求做了具體規(guī)定。

3 小市政道路施工要點

3.1 施工機械的選用

受小區(qū)道路場地狹小，且地下管線情況復雜影響，一般在管線溝槽回填土階段采用電動蛙式打夯機或柴油沖擊式打夯機。在分層回填至管頂以上 500 mm 后采用振動壓路機壓實。

壓路機在現(xiàn)場場地允許的情況下可采用 12 t 級以上振動壓路機，在場地條件不允許的條件下（例：道路較窄且路中檢查井較多）可選用小型振動壓路機。同時降低回填土每層虛鋪厚度以保證壓實度。

在施工時可采用多種壓實機具組合的形式，針對不同位置采用不同壓實機具，例如當溝槽寬度達到 1 m 以上時，可以采用 1 t 或 2 t 小壓路機進行碾壓，已達到提高功效的作用。

3.2 土料選擇

首先對回填土土料進行選擇，路基土方填土不得使用腐殖土、渣土、生活垃圾土、凍土塊、鹽浸土、淤泥質(zhì)土等不良土源，填土中不得含有草、樹根等雜物，粒徑超過 100 mm 的土塊。碾壓前將土中夾帶的石塊、淤泥、植物根莖等有機物質(zhì)徹底清除，現(xiàn)場如需要儲存部分土方，現(xiàn)場堆土采用密目網(wǎng)苫蓋，臨時道路進行硬化。

3.3 試驗段

在正式進行道路底基層壓實前，應在監(jiān)理批準的地點鋪設一段試驗段。如經(jīng)檢驗合格，可作為工程實體的一部分。實驗目的如下。

1）檢驗施工方案施工方法的適用性。

2）檢驗壓實機械所具有的實際效果。

3）確定路基的預沉降值。

4）按設計壓實度的要求，確定分層壓實順序、速度和遍數(shù)。

5）確定路基材料或回填土的每層虛鋪厚度。

3.4 過程控制

1）每層填料鋪設的寬度每側(cè)超出路床設計寬度30 cm 以保證路床邊緣有足夠的壓實度。

2）根據(jù)試驗段得出的數(shù)據(jù)，控制壓實厚度，回填至路床頂面最后一層的壓實層厚度≥10 cm。

3）回填過程中注意道路下方檢查井，井室井筒附近回填土質(zhì)量必要時填充級配，以防道路施工進入使用階段后井圈周圍出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。

4）注意對施工人員的交底及過程管控。

3.5 常用壓實方法

根據(jù)路寬制定碾壓方案，以求各部分碾壓的次數(shù)盡量相同（通常路面的兩側(cè)多碾壓 2 遍）。關于黏性土的最佳含水量的外觀鑒定有兩句話：“手握成團，落地開花”。素土和灰土的虛鋪厚度控制在 20～30 cm，石灰粉煤灰砂礫混合料的壓實厚度控制在 18 cm 左右。

待整形施工后，首先用 8 t 光輪壓路機靜壓一遍。通過初壓以暴露潛在的不平整。對局部低洼處，應將其表面 10 cm 以上拋松，并重新進行找補整平，找平之后用 8 t 光輪壓路機再次靜壓一遍。如果沒有發(fā)現(xiàn)新的問題立即用 12 t 三輪壓路機在路基全寬范圍內(nèi)進行碾壓。直線段，由兩側(cè)路肩向路中心碾壓：平曲線段，由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進行碾壓。碾壓時，應重疊 1/2 輪寬；后輪必須超過兩段的接縫處，后輪壓完路面全寬時，即為一遍。應在規(guī)定的時間內(nèi)碾壓到要求的密實同時沒有明顯的輪痕。一般需碾壓 6～8 遍，壓路機的碾壓速度，前兩遍的碾壓速度控制在每 10 s 4～5 m 內(nèi)；之后碾壓速度控制在每 10s 5～6 m。碾壓過程中，如有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象，應及時翻開重新拌合重新壓實。外觀達到壓路機碾壓無明顯輪跡為止。

4 結(jié)語

在小市政道路土方回填的過程中，必須嚴格按上述施工工藝進行施工和控制，尤其是在機械選擇、填料選擇、過程控制等方面對道路基層質(zhì)量進行嚴格把關，這些對于提高道路的使用品質(zhì)，増加路面的使用壽命，以及降低工程造價都具有十分重要的作用。Q