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      公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)分折

      2013-11-18 06:28:30張躍兵楊康穎
      關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)層壓路機(jī)含水量

      張躍兵 楊康穎

      【摘 要】路基路面施工中理想的壓實(shí)效果,可以提高路面強(qiáng)度,減少塑性形變、滲透系數(shù)、飽水量及可能產(chǎn)生的形變并增加穩(wěn)定性。本文介紹了路基路面壓實(shí)施工的關(guān)鍵因素,研究了公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)措施,并強(qiáng)調(diào)了公路工程路基路面壓實(shí)施工中壓實(shí)度控制的有效措施。

      【關(guān)鍵詞】路面壓實(shí);技術(shù)分折

      公路路基路面的壓實(shí)是公路工程施工中重要一環(huán),對公路的整體質(zhì)量有非常重要的意義。達(dá)到好的壓實(shí)效果,可以提高路面強(qiáng)度,減少塑性形變、滲透系數(shù)、飽水量及可能產(chǎn)生的形變并增加穩(wěn)定性,對進(jìn)一步改善公路建設(shè)質(zhì)量有著非常重要的意義。

      1.公路工程路基路面壓實(shí)施工的關(guān)鍵因素

      1.1含水量

      在壓實(shí)過程中,路基土或路面結(jié)構(gòu)層材料的含水量,對所能達(dá)到的密實(shí)度起著決定性的作用。土的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力是隨密實(shí)度而增加的。土的含水量較小時,土顆粒間的內(nèi)摩阻力大,壓實(shí)到一定密度后,某一壓實(shí)功不能再克服土的抗力,壓實(shí)所得的干容重小。當(dāng)土的含水量逐漸增加時,水在顆粒間起潤滑作用,使土的內(nèi)摩阻力減小,因此同樣的壓實(shí)功可以得到較大的干容重。在這個過程中,單位的土體中空氣的體積逐漸減小,而固體體積和水的體積逐漸增加。當(dāng)土的含水量繼續(xù)增加到超過某一限度后,雖然土的內(nèi)摩阻力還在減小,但單位土體中的空氣體積已減到最小限度,而水的體積卻在不斷增加。由于水是不可壓縮的,因此,在同樣的壓實(shí)功下,土的干容重反而逐漸減小,土的干容重和含水量的這種緊密關(guān)系,在全標(biāo)紙上就形成了駝峰形式水實(shí)曲線。因此,細(xì)顆粒土、天然砂礫、級配碎石、級配礫石、石灰和水泥穩(wěn)定土等多種材料,都只有在一定的含水量下才能壓實(shí)到最大干容重。此時的含水量為最佳含水量。但是,某一種土或路面結(jié)構(gòu)層材料的最大含水量和最大干容重不是固定不變的,它隨壓實(shí)的功能而變化。在室內(nèi)進(jìn)行擊實(shí)實(shí)驗(yàn)時,它隨所用的擊實(shí)功而變。在工作碾壓時,它隨所用壓路機(jī)的重量或功能而變。

      1.2壓實(shí)功能

      如果我們保持壓路機(jī)重量不變,而增加碾壓變數(shù),或增加壓路機(jī)重量,不改變碾壓通數(shù),都可以得出與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)相同的含水量密度關(guān)系。因此,隨著壓路機(jī)重量的增加,土或路面材料的最佳含水量要降低,而最大干容重都要增大。但是,這種現(xiàn)象是有一定限度的,假如超過這個限度,即使繼續(xù)增加壓路機(jī)重量或增加碾壓遍數(shù)也不會明顯降低最佳含水量和增加最大干容重。保持土或路面結(jié)構(gòu)層材料的含水量接近最佳值,以保證所要求的壓實(shí)度。此外,壓實(shí)機(jī)械的選擇應(yīng)用、碾壓層的厚度和碾壓遍數(shù)應(yīng)與使用的碾壓機(jī)械相適應(yīng)。

      2.公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)措施

      2.1做好公路工程路基路面壓實(shí)施工中的壓實(shí)作業(yè)

      第一、進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)時要保證攤鋪速度與壓路機(jī)碾壓段長度之間的協(xié)調(diào),并保持二者的大體穩(wěn)定。其中在氣溫比較高,而且風(fēng)速比較小的時候,碾壓段的長度不宜過短,而在氣溫低,風(fēng)速比較大時,碾壓段的長度可以短一些。

      第二、進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)的過程中,如果在碾壓過程中出現(xiàn)瀝青混合料牯輪現(xiàn)象,可以通過向碾壓輪上灑少量水。

      第三、在尚未冷卻的路面瀝青混合料面層上,不允許放置任何重型的機(jī)械設(shè)備等其他較重的物體,并且不能向其上方撤落礦料以及油料等雜物。

      第四、對于壓路機(jī)無法壓實(shí)的公路路基路面部分應(yīng)采用振動夯板來完成壓實(shí)作業(yè)。

      第五、碾壓段的長度要依據(jù)路面瀝青的出場溫度、混合料的性質(zhì)以及當(dāng)天的溫度和風(fēng)速等因素進(jìn)行具體的設(shè)定。

      2.2做好公路工程路基路面壓實(shí)施工后的壓實(shí)質(zhì)量的檢測

      (1)核子密度儀法,該方法主要適用于瀝青混合料路基路面壓實(shí)質(zhì)量的測定,該測量方法要求測定層的厚度在20cm的范圍內(nèi),其中瀝青表面層的壓實(shí)密度利用散射法測定,而土基層材料的壓實(shí)質(zhì)量的測量采用直接透射的方法。該試驗(yàn)方法的操作步驟如下:

      第一、位置的確定和儀器的預(yù)熱。首先按照隨機(jī)取樣的方法來確定測試位置,然后預(yù)熱儀器,并將核子儀平穩(wěn)的放置在測試位置上,準(zhǔn)備測試。

      第二、進(jìn)行儀器測量和測量數(shù)據(jù)的讀取。打開測量設(shè)備,按照測量方案進(jìn)行測量,測量結(jié)束后讀取測量結(jié)果,關(guān)閉測量儀器。

      第三、測量結(jié)束后要將核子密度儀儀器放置在專用的且符合核輻射安全規(guī)定的儀器箱里,確保儀器和人員的安全。

      (2)灌砂法,灌砂法是路基路面壓實(shí)質(zhì)量檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法,但是這種方法不適用于那些具有填石路堤的路基路面的壓實(shí)質(zhì)量的測量,這一方法的基本原理就是選用相應(yīng)規(guī)格要求的均勻砂,并將其按一定高度以自由落體的形式下落到測試的洞里,結(jié)合單位重不變的原理以及集料的含水量等數(shù)據(jù)來進(jìn)行路基路面壓實(shí)質(zhì)量的檢測。

      3.公路工程路基路面壓實(shí)施工中壓實(shí)度控制的有效措施

      (1)對路基填土或路面結(jié)構(gòu)材料的基本要求用來填筑路基的土,應(yīng)滿足公路路基用土的要求,從土的顆粒組成特征,土的塑性指標(biāo)(液限、塑限、塑性指數(shù)),土中有機(jī)質(zhì)的含量出發(fā),制定土的類別、性質(zhì),看是否適合填筑路基,應(yīng)根據(jù)所修建公路的地理位置,選擇既經(jīng)濟(jì)、性質(zhì)又好的土來填筑路基。用于路面結(jié)構(gòu)層的材料,碎石、礫石集料除本身要具有一定的強(qiáng)度外,還要有良好的級配,這樣才能保證修筑的結(jié)構(gòu)層有足夠的密實(shí)度,保證其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

      (2)對地基和下基層的要求。

      在填筑路堤之前,必須先碾壓地基,使其達(dá)到足夠的強(qiáng)度,如地基本身比較濕軟,直接在其上填筑路堤,往往會發(fā)生困難,路堤的第一層(每層以壓實(shí)厚度20cm考慮),甚至第二層上重型壓路機(jī)也無法進(jìn)行碾壓,重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,土層就會發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象,碾壓遍數(shù)越多,這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。所以,在這種情況下,必須采取一定的技術(shù)措施,對濕軟地基進(jìn)行加固處理。

      (3)對含水量的要求。

      1)含水量試驗(yàn)。在公路施工中,常用的方法有烘干法和酒精燃燒法。

      烘干法。本試驗(yàn)方法適用于粘性土、砂性土和有機(jī)質(zhì)土類。

      酒精燃燒法。本試驗(yàn)方法適用快速簡易測定土(含有機(jī)質(zhì)土除外)的含水量,工地施工中常采用此法。

      2)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn),本試驗(yàn)可分輕型和重型兩種試驗(yàn)方法,采用哪種方法,應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范的規(guī)定或工程科學(xué)試驗(yàn)的實(shí)際需要選定。一般情況下,可采用干法,即加水法,土允許重復(fù)使用,但容易擊碎的試料不宜重復(fù)使用。對于高含水量土,試料的干燥處理會影響試驗(yàn)結(jié)果,宜采用濕法,即減水法,讓采集的至少5個試樣分別風(fēng)干至不同的含水量狀態(tài)。以干密度為縱坐標(biāo),含水量為橫坐標(biāo),繪制干密度與含水量的關(guān)系曲線,由線峰值點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)分別為最大干密度和最佳含水量。若曲線不能繪出明顯的峰值點(diǎn),應(yīng)進(jìn)行計(jì)算或重做(應(yīng)給出技術(shù)指標(biāo))。

      (4)合理選擇壓實(shí)機(jī)具和采用正確的壓實(shí)方法。

      1)采用的壓實(shí)機(jī)具應(yīng)先輕后重,以便能適應(yīng)土體強(qiáng)度的增長。

      2)碾壓速度應(yīng)先慢后快,以免樣土被機(jī)械推走。

      3)組織壓實(shí)機(jī)具合理的工作路線,直線段一般先兩側(cè)后中間,以便保持路拱;在彎道部分沒有超高時,由低的一側(cè)開始逐漸向高的一側(cè)碾壓。相鄰的兩次輪跡應(yīng)重疊輪寬的三分之一,保證壓實(shí)均勻不得漏壓,對于壓不到的邊角,應(yīng)輔以人工或小型機(jī)械夯實(shí)。

      4)應(yīng)注意檢查土的含水量和密實(shí)度,并視需要采取相應(yīng)的調(diào)整措施,以達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度的要求。

      4.結(jié)語

      總之,在公路施工中,必須采取充分必要的技術(shù)措施,對路基填土和路面結(jié)構(gòu)層材料進(jìn)行壓實(shí),使其達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度,這樣才能保證路基、路面具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,保證路面的使用品質(zhì)。 [科]

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