許崇洋,朱玉磊,田道任
(濟(jì)南市市政工程建設(shè)集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250000)
我國(guó)公路工程建設(shè)的數(shù)量逐年增加,路基路面壓實(shí)施工作為工程建設(shè)的必要環(huán)節(jié)之一,其水平與公路工程的長(zhǎng)期運(yùn)行密切相關(guān)。為了有效避免沉降和病害等問題,有必要運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段提高公路路基和路面的壓實(shí)施工質(zhì)量,以確保公路工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。本文從分析路基路面壓實(shí)施工的重要性入手,闡述了路基路面施工技術(shù)在公路工程中的具體應(yīng)用。
在道路施工中,平整度是衡量路基路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。路面如果不平整,假設(shè)汽車以高速行駛,可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的交通事故[1]。路基路面壓實(shí)施工技術(shù)是影響路面平整度的決定性因素,可以避免底部和路面的各種問題,確保良好的交通條件和安全。如果壓實(shí)效果較弱,將導(dǎo)致路面不平,增加施工道路后續(xù)維護(hù)的需要,增加工作量和維護(hù)成本,并將導(dǎo)致較高的管理負(fù)擔(dān)。
質(zhì)量是公路建設(shè)的關(guān)鍵組成部分,也是工程交付的最終依據(jù)。如果出現(xiàn)質(zhì)量問題,可能會(huì)對(duì)行駛車輛造成重大損壞。因此,必須在自下而上的層面上制定更高的道路設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)。公路每天都給車輛和行人帶來壓力,有時(shí)也面臨著惡劣的天氣,這增加了對(duì)優(yōu)質(zhì)道路建設(shè)的需求,只有在道路規(guī)劃中加強(qiáng)路面承載能力,才能不斷提高通行力。
由于道路的特殊性質(zhì),質(zhì)量和路面管理應(yīng)是日常維護(hù)和管理的優(yōu)先事項(xiàng),因此應(yīng)結(jié)合先進(jìn)的管理理念,采用科學(xué)、合理、高效的方法和技術(shù)手段,確保路面的質(zhì)量和技術(shù)符合設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)。此外,公路施工標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)對(duì)行駛?cè)藛T的生活和安全產(chǎn)生一定的影響。只有改進(jìn)道路技術(shù)基礎(chǔ),才能確保道路技術(shù)基礎(chǔ)與鋪路質(zhì)量符合道路技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),提高公路技術(shù)的整體質(zhì)量,全面提高公路技術(shù)應(yīng)用效率[2]。
為了消除不穩(wěn)定因素,提高交通工程的防水性,技術(shù)人員需要了解質(zhì)量控制的要點(diǎn),并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析導(dǎo)致路面平整度下降和邊坡擴(kuò)大的內(nèi)部因素,并對(duì)不同路段進(jìn)行多層水分測(cè)試,以評(píng)估基本混凝土構(gòu)件、道路堤壩和瀝青層的含水量。如果由于高壓導(dǎo)致街道和人行道的含水量過高,則在壓實(shí)過程中會(huì)從地面排出。減少涂料顆粒之間的摩擦,從而消除瀝青層與填料層之間的阻力,降低應(yīng)力傳導(dǎo)率,促進(jìn)填料層與填料之間的孔隙形成,影響涂料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;如果由于材料密度和耐久性的增加,路面的含水量和結(jié)構(gòu)過低,在碾壓過程中會(huì)出現(xiàn)水分現(xiàn)象,從而導(dǎo)致道路開裂,嚴(yán)重影響道路的正常運(yùn)行。一旦含水層的耐久性發(fā)生根本性變化,材料層的耐久性就會(huì)同步變化,降低交通工程的穩(wěn)定性。在混凝土物理性能的影響下,道路碾壓材料中的水分轉(zhuǎn)化為高濕度,流向道路的下部構(gòu)件,從而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的接縫施加過大的壓力。寒冷潮濕的空氣導(dǎo)致接縫膨脹,降低鋪路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致道路兩側(cè)的起伏和中心壓力增加。
在路基路面壓實(shí)中,應(yīng)選擇不同類型的施工機(jī)械、道路壓實(shí)和機(jī)械設(shè)備。通過合理使用設(shè)備,可以最大限度地提高施工效率和壓實(shí)施工技術(shù),從而確保壓實(shí)效率。施工單位經(jīng)理應(yīng)根據(jù)道路設(shè)計(jì)、壓實(shí)、表面和材料硬度的要求,選擇合適的施工機(jī)械,以確保施工方法的效率和施工過程的低成本,提高施工效率。在施工的不同階段,由于施工要求不同,對(duì)使用機(jī)械裝置的可能性有不同的要求。因此,現(xiàn)場(chǎng)操作人員和管理人員必須根據(jù)道路狀況評(píng)估,統(tǒng)一操作方法和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)[3]。
一些施工方使用與當(dāng)前情況不兼容的壓實(shí)方法,導(dǎo)致高運(yùn)營(yíng)成本和高技術(shù)資源消耗。參與施工的工程師和設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)外部環(huán)境的變化,協(xié)調(diào)使用不同的施工方法,以確保合格的施工質(zhì)量。然而,一些施工人員不了解實(shí)際的土壤環(huán)境,并在施工計(jì)劃中設(shè)定了最高的壓實(shí)系數(shù),導(dǎo)致不同土層和不同深度材料之間的壓力水平不同。或者由于材料的密度,道路材料的承載能力非常低,導(dǎo)致表面光滑,底部形成固體,難以滿足交通需求。與結(jié)構(gòu)壓實(shí)相關(guān)的各種因素復(fù)雜,因此需要實(shí)施嚴(yán)格的控制,靈活調(diào)整不同的操作標(biāo)準(zhǔn),將壓實(shí)厚度控制在合理范圍內(nèi),摒棄傳統(tǒng)的施工方法。例如,在壓實(shí)施工過程中,機(jī)器必須嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)程序。
3.1.1 測(cè)量放線
在施工前,測(cè)量放線是一項(xiàng)非常重要的工作,其精度直接關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量。為此,在施工過程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:一是導(dǎo)線的復(fù)測(cè)。采用高精度的測(cè)量設(shè)備,如光電測(cè)距儀、全站儀等,重新測(cè)量導(dǎo)線,保證測(cè)量的精度。在施工過程中,如果出現(xiàn)不符合設(shè)計(jì)要求的導(dǎo)線點(diǎn),則要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體條件和隨后的施工階段的實(shí)際需要,適當(dāng)?shù)卦黾臃啪€的根數(shù)。在復(fù)測(cè)時(shí),應(yīng)對(duì)相鄰的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),以保證各放線的閉合。施工過程中,起點(diǎn)測(cè)量值與設(shè)計(jì)值之間的誤差應(yīng)控制在有關(guān)規(guī)范的規(guī)定之內(nèi)。二是水平線的重復(fù)測(cè)量。水準(zhǔn)點(diǎn)間距不能超過1 公里,并符合特定的設(shè)計(jì)要求。在地形復(fù)雜的地段,要增加臨時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)要牢固、穩(wěn)固。此外,臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)設(shè)的間距,應(yīng)遵循“測(cè)高不帶過渡點(diǎn)”的原則,確保平川區(qū)不超過200m,其它地貌區(qū)不超過100m。在復(fù)測(cè)時(shí),要確保臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)在高程上的閉合,并使其測(cè)量精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。三是中間點(diǎn)的測(cè)試。在此基礎(chǔ)上,利用有關(guān)測(cè)量點(diǎn)的GPS 坐標(biāo),計(jì)算出修復(fù)后的道路中心樁。在此過程中,要注意線路重要控制樁的設(shè)置和防護(hù),同時(shí)要注意現(xiàn)路段中線與鄰近路段中間線的閉合情況,如果沒有封閉,要及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)告,并找出原因。四是橫向重復(fù)測(cè)量。在工程實(shí)踐中,要從經(jīng)緯儀視場(chǎng)法、全站儀法、橫截儀等幾種不同的觀測(cè)方式中,選擇合適的方法進(jìn)行斷面復(fù)測(cè)[4]。施工中要堅(jiān)持“逐樁施測(cè)”的施工原理,斷面布設(shè)數(shù)目和水平測(cè)點(diǎn)數(shù)目要符合設(shè)計(jì)要求,對(duì)復(fù)雜地段要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募用芴幚怼y(cè)量的斷面寬度要符合路基和排水條件。
3.1.2 技術(shù)選型
壓實(shí)施工技術(shù)有不同的類型,因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。例如,黃土是一種低強(qiáng)度土壤,在極端壓力下容易沉降,因此傳統(tǒng)技術(shù)的壓力不適用。首先,基底應(yīng)干燥,以確保表面光滑均勻,然后有必要選擇符合二次壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求的密封部件。第一輪滾壓要嚴(yán)格沿滾道進(jìn)行,轉(zhuǎn)彎時(shí)要小心,以免造成折邊。第二次壓實(shí)應(yīng)以沖壓方式進(jìn)行,沖壓的次數(shù)通常不低于30次。此外,局部壓實(shí)工藝對(duì)設(shè)備的要求也不同于其他工藝,所以,在確定了工藝方案之后,必須選出合格的設(shè)備,才能保證結(jié)果的質(zhì)量。
3.1.3 攤鋪
鋪設(shè)工作是在正式壓實(shí)開始前完成的。盡管攤鋪施工不是壓實(shí)施工的一種,但是二者之間有著密切的聯(lián)系,攤鋪施工對(duì)壓實(shí)施工的進(jìn)行方式有著直接的影響,為了保證壓實(shí)的效果,必須首先做好攤鋪工作。當(dāng)前,我國(guó)公路建設(shè)中普遍使用的是瀝青混合料,而施工工藝方法也是多種多樣的,采用雙道式瀝青混合料的施工工藝,可以使瀝青混合料在相同的線路上進(jìn)行二次鋪筑,從而提高了瀝青混合料的各項(xiàng)綜合性能。雙道式攤鋪工藝的關(guān)鍵是對(duì)接縫的控制,因?yàn)橐M(jìn)行兩層攤鋪,其攤鋪厚度和接縫部位都很高;如果對(duì)接頭進(jìn)行適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ),將引起路基、瀝青、瀝青混合料等一系列的病害。所以,在施工中要盡量減少瀝青路面的裂縫。然而,如果需要放置觸點(diǎn),則應(yīng)調(diào)整鋼板上邊緣的延伸,以確保在上部和下部結(jié)構(gòu)之間存在大約10cm 寬的觸點(diǎn)。同時(shí),在實(shí)施過程中,也要避免改變焊接厚度,避免施工難度顯著增加。在施工過程中經(jīng)常會(huì)遇到問題,為了避免出現(xiàn)錯(cuò)誤,應(yīng)在36 小時(shí)內(nèi)保持不通車,攤鋪時(shí),應(yīng)正確調(diào)整分配器的移動(dòng)速度,通常為每分鐘2m~5m。同時(shí),要控制好攤鋪的厚度,避免厚度過大,不利于壓實(shí)工作。
在壓實(shí)之前,需根據(jù)天氣條件,使填充物的含水率大于最優(yōu)含水率,有兩種碾壓方式:靜態(tài)碾壓和動(dòng)態(tài)碾壓。在道路施工的壓實(shí)過程中,確保鋪設(shè)速度與軋輥的長(zhǎng)度一致,并確保其穩(wěn)定性。在選擇高溫天氣進(jìn)行施工時(shí),應(yīng)選擇風(fēng)小的天氣進(jìn)行軋制;相反,在低溫和強(qiáng)風(fēng)下運(yùn)行,碾壓時(shí)間相對(duì)較短。在壓實(shí)路基之前,使用推土機(jī)和翻車機(jī)壓實(shí)路基,形成一個(gè)相對(duì)平整的工作面。用石頭填充必須用細(xì)石塊和礫石手工填滿,填滿的材料不應(yīng)分開。在壓路機(jī)的軋制過程中,不斷用礫石或碎石填充孔,直到重型車輪下的石頭松動(dòng),表面光滑。在路基上澆筑壓實(shí)時(shí),如果瀝青混合料在密封過程中發(fā)生變化,可以及時(shí)噴涂密封劑。在瀝青混合物層冷卻之前,道路上不應(yīng)有機(jī)械或重型物體。另外,也存在無法封路的地段,在這種情況下,應(yīng)充分利用振動(dòng)磨床,根據(jù)涂層溫度和混合物特性以及施工當(dāng)天的溫度、風(fēng)速和風(fēng)等因素確定壓實(shí)場(chǎng)地的長(zhǎng)度。總之,根據(jù)技術(shù)規(guī)定,路基面以下80cm~150cm 深度的路基壓實(shí)度應(yīng)大于95%;路基基礎(chǔ)壓實(shí)度不小于93%。
鋪裝瀝青混凝土路面,要按照施工目的選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械,同時(shí)還要對(duì)混合料的溫度進(jìn)行合理的控制。為了確保均勻地輸送材料,需要使每臺(tái)拌和機(jī)的生產(chǎn)能力達(dá)到200t/h,這樣才能達(dá)到所需要的材料,并且攤鋪機(jī)的寬度要超過12m。施工時(shí)一定要保證施工的均勻性,施工開始時(shí)的車速要控制在2m~5m/min 以下,避免出現(xiàn)縱縫、拖拉現(xiàn)象。在施工中,對(duì)施工溫度的控制是170℃~180℃,保證路面在運(yùn)送途中因溫差損失而達(dá)到150℃~160℃。攤鋪結(jié)束后,第一道壓力應(yīng)保持140℃,第二道結(jié)束后冷卻到80℃。在對(duì)拌合料進(jìn)行碾壓時(shí),可以結(jié)合具體條件加設(shè)隔熱棚等材料,以提高路面的施工質(zhì)量。公路基層的壓實(shí)工作對(duì)于提高公路的整體性能和公路的穩(wěn)定性具有重要意義[5]。第一次碾壓時(shí),要保持道路的高溫140℃,避免高溫,以免產(chǎn)生裂縫。試驗(yàn)結(jié)果表明,在這種情況下,壓路機(jī)的壓實(shí)性能優(yōu)于原設(shè)計(jì)值1%。對(duì)于初壓實(shí)設(shè)備,一般選用輪胎型壓路機(jī),并應(yīng)遵循三個(gè)基本原理:一是在攤鋪后盡早進(jìn)行壓實(shí)。二是緩慢地壓制。三是可以采用高頻而小振幅的設(shè)計(jì)。在第一次壓完以后,要盡早地進(jìn)行復(fù)壓,所以要盡量把初壓段的長(zhǎng)度限制在15m~20m,這樣就可以減少一段的初壓,如果遇到了溫度較高的情況,就要立即進(jìn)行第二次的碾壓,可以選擇更多的機(jī)械,連續(xù)進(jìn)行3~4 遍,并且在保證工程總體品質(zhì)的情況下,以40Hz 的振動(dòng)頻率進(jìn)行振動(dòng)。初步碾壓后,可使路堤上的裂縫基本消失。對(duì)于中間、下兩層,既可以采用輪輾,也可以采用鋼輪碾壓,并可將其壓實(shí)斷面延伸到40m~50m,以確保車速不變。最后壓實(shí)采用的是鋼輪與振動(dòng)兩種類型的壓路機(jī)。其中要注意的是,類似類型的壓路機(jī),要做到軌道的交疊,輪輾的厚度大約是1/3,而振輾的交疊寬度要超過20cm。
為了減少質(zhì)量問題,滿足此類施工技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)要求,在施工過程中,有必要加強(qiáng)對(duì)路基路面攤鋪的質(zhì)量控制,并使用施工技術(shù)進(jìn)行壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè),以獲得科學(xué)檢測(cè)結(jié)果。根據(jù)路基路面壓實(shí)質(zhì)量保證要求,應(yīng)注意填砂方法,在試驗(yàn)過程中加強(qiáng)對(duì)樣品含水量的分析,為確定干密度提供參考依據(jù),在技術(shù)支持的壓力下,有效完成道路加密面積的測(cè)量,提高道路的安全性。在進(jìn)行質(zhì)量控制和壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)時(shí),應(yīng)充分考慮檢驗(yàn)過程的安全性和檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,需要密切監(jiān)控質(zhì)量控制過程,確保路基路面壓實(shí)符合運(yùn)輸技術(shù)和科學(xué)施工的要求,最大限度地提高壓實(shí)技術(shù)的效率,并為未來相關(guān)施工計(jì)劃的成功實(shí)施提供參考。
隨著社會(huì)生活的不斷改善和社會(huì)交往的日益頻繁,交通工程的承載能力越來越強(qiáng),對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量提出了更高的要求。路基路面是公路工程的重要組成部分,也是實(shí)現(xiàn)道路交通功能的重要基礎(chǔ)。因此,在提高交通工程路基路面壓實(shí)施工過程中,應(yīng)注意引進(jìn)和科學(xué)應(yīng)用相應(yīng)的施工技術(shù),應(yīng)實(shí)施有效的壓實(shí)施工計(jì)劃,使路基和路面的性能更加可靠,避免影響交通工程的施工效果和應(yīng)用價(jià)值。