沈良鎖
【摘要】公路工程路基路面壓實是確保公路工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。文章針對公路工程路基路面壓實施工技術(shù)要點進行了分析與探討。
【關(guān)鍵詞】公路工程;路基路面;壓實施工;技術(shù)要點
1.做好公路工程路基路面壓實施工的重要性
1.1保證路面穩(wěn)定性的需要
路面的穩(wěn)定性是公路工程施工的最基本要求,而路基路面的施工直接影響著道路的穩(wěn)定性。所以,一定要控制好公路工程路基路面的壓實施工,以從根本上實現(xiàn)滿足路面的穩(wěn)定性需求。在路基路面施工中,如果的實度低,就會使得各種施工材料的密實度不大,造成材料之間因為空隙過大而容易形成雨水滲透。為此,要在施工中控制好壓實度的問題,以減少雨水對路面的侵蝕,延長公路的使用壽命。
1.2保證路面平整度的需要
做好公路工程路基路面壓實施工是保證路面平整度的需要。公路路基路面的壓實度不強,就會影響壓實質(zhì)量的實現(xiàn)。如果壓實質(zhì)量不能到位,那道路的平整度也很難保證。一旦路基路面的壓實度不足,就會造成路基各處的填土高度出現(xiàn)差異。此時,路基的固結(jié)就會產(chǎn)生道路沉降的不均勻,導(dǎo)致路面凹凸不平。
1.3保證路面耐久性的需要
路面的耐久性也就是路面的具體使用壽命。路面的使用壽命受很多因素的影響,如路面強度、路面穩(wěn)定性及路面的平整度等,而這些影響因素都受路面壓實工作的影響。所以,路面的壓實施工質(zhì)量在很大程度上影響著路面的耐久性。為此,要提高公路工程路面的使用壽命,就要做好公路路基路面的施工控制,為公路工程的最終施工質(zhì)量及耐久性提供有利的保障。
2.影響公路工程路基路面壓實施工的主要因素
2.1含水量與干容重
一般而言,土的一些性質(zhì)(如摩阻力、粘結(jié)力)是隨著密實度的增加呈線性增長的。如果土中的含水量不高,顆粒間的內(nèi)阻力就會很大,在達到一定壓實程度后,壓實功就不能再對土的抗力產(chǎn)生影響,壓實所得到的干容重也比較小。但隨著含水量的增加,水分在土體之間起到了潤滑的作用,其內(nèi)阻力也會呈現(xiàn)降低的走勢,壓實功得到的干容重回饋就會增加。與此同時,土體在單位體積不變的情況下,其含有空氣的體積不斷減小,但固態(tài)和液態(tài)的體積卻在增加。當含水量的值突破某個極限后,即便土的內(nèi)阻力還在減小,但其含有的空氣體積已經(jīng)達到下限,水的體積則還處于不斷增加的態(tài)勢。受到水不可壓縮的限制,同樣的壓實工作可能會導(dǎo)致干容重不升反降,像干容重和含水量這樣的關(guān)系,用數(shù)學(xué)的方法標線出來,就是在坐標系中呈現(xiàn)駝峰性質(zhì)的曲線圖。由此可見,無論是顆粒土、砂礫、配級碎石和礫石,還是石灰和水泥,對于含水量都有比較嚴苛的要求,在一定含量之下,才能夠取得干容重的最大收益,我們把這種含水量稱之為最佳含水量。當然在某種特殊情況或者地質(zhì)條件之下,干容重和含水量的關(guān)系并不是一成不變的駝峰曲線,也會受到壓實功能的巨大影響,在碾壓的過程中,隨著壓路機的重量和功能發(fā)生變化。
2.2壓實功能
影響路面和路基壓實效果的關(guān)鍵因素,除了含水量和干容重等地質(zhì)條件方面的影響,壓力機的壓實功能也是關(guān)鍵因素之一。在壓路機重量不發(fā)生改變的情況下,想得到與實驗相同的含水量密度關(guān)系,只要增加碾壓遍數(shù)就可以完成,同時不改變碾壓遍數(shù),增加壓路機的重量也可以實現(xiàn)。由此可見,通過增加壓路機重量,可以降低土體的最佳含水量,使得最大干容重得到提升。這種方法在理論上雖然行得通,但是在實際應(yīng)用上卻還是存在一定的限制,超過極限值,即使增加壓路機的重量或者碾壓遍數(shù)也不會對含水量和干容重產(chǎn)生明顯的影響,這就是我們常說的壓實功能對施工壓實效果的影響。因此應(yīng)該壓實功能方面找到一個平衡的基礎(chǔ)上,選擇合理的設(shè)備和機械,同時做好對碾壓層厚度和遍數(shù)的應(yīng)用,和碾壓機械、土層性質(zhì)相互配合,將壓實效果協(xié)調(diào)到最好。
3.公路路基路面壓實施工的技術(shù)要點
3.1施工材料配比的均勻性控制要點
在理論上,施工中所產(chǎn)生的外摻劑量的浮動不會對壓實含水量造成原則上的影響,但由于在實際的路基路面的混合料當中,其外摻料和土壤在容重上存在比較大的差異性,使得路基中土含量加大時,其壓實后外摻料的干容重也會有較大的上升,造成壓實度虛漲的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此,在實際的施工中,當施工人員進行現(xiàn)場干容重的機械測定時,一定要注意抽查壓實施工前的外摻料劑量,對拌和壓實后的混合料比例僅作參考,從而避免出現(xiàn)壓實度虛張現(xiàn)象的出現(xiàn)。
3.2壓實含水量的控制要點
在公路路基路面的壓實施工中,土壤中的含水量大小直接關(guān)系到對其的壓實度。一般情況下,土壤的含水量越大,其干密度也就越小,壓實度也相應(yīng)的較小。因此,施工人員在實際的施工過程中,要將土壤的含水量與最佳含水量之間的差額嚴格控制在±2%的數(shù)值范圍內(nèi),以避免出現(xiàn)彈簧土,確保壓實效果的理想。
3.3結(jié)構(gòu)層寬度與厚度均勻性的控制要點
由于壓實度對公路結(jié)構(gòu)層的寬度與厚度的均勻性影響較大,尤其是在粉性土壤較多的公路工程中顯得更為突出。因此,在施工中,必須在結(jié)構(gòu)層的寬度上留有足夠的余地,以確保公路斷面的正常工作狀態(tài)。并做好路肩與路面的銜接,通常路緣的壓實度偏差要控制在土20 mm的范圍內(nèi),以確保其斷面的隔封閉作用。
3.4機械壓實的控制要點
在運用機械設(shè)備對公路的路基路面進行碾壓時,一定要嚴格按照有關(guān)的公路路基的施工技術(shù)規(guī)范來進行施工作業(yè),并對其碾壓的質(zhì)量和效果進行嚴格的把關(guān)。就機械設(shè)備的碾壓技巧來講,通常情況下,在碾壓的過程中要采用先靜后動、先輕后重、先外側(cè)后中間的機械碾壓方法。要把機械設(shè)備的碾壓速度控制在每小時1.5~3 km之間,并且其碾壓的最大時速不應(yīng)超過每小時4 km,同時,對公路路基路面的碾壓遍數(shù)要控制在4~6遍之間,以確保碾壓的質(zhì)量。
3.5重視壓實質(zhì)量檢測
為進一步提高公路工程路基路面壓實效果,就必須高度重視并落實其質(zhì)量檢測。如每完成一層壓實就要求檢查其平整度、壓實度、路基寬度、中線高程等指標,待確認合格后方可進行后續(xù)施工;若經(jīng)隨機取樣測得的密實程度偏離設(shè)計要求,或者存在較為明顯的痕跡和較大的下沉量,則需繼續(xù)進行碾壓;若表面土層松散且伴有回彈、推擠開裂等現(xiàn)象,應(yīng)明確原因適當減小碾壓速度,嚴重者可采取減小碾壓重量或灑水濕潤等操作,必要時可經(jīng)曬干甚至換土后進行重新碾壓,直至其均勻密實。
3.7優(yōu)化施工技術(shù)方案
施工技術(shù)方案的優(yōu)化決定了公路工程路基路面的壓實工藝、機械設(shè)備、碾壓次數(shù)、速度等影響因素的合理性,因此必須予以高度重視。具體而言,相關(guān)人員必須基于公路路基的承載強度,填土的最佳含水量和最大干密度以及當?shù)貧夂蛱攸c等科學(xué)數(shù)據(jù),選擇適當?shù)乃射伜穸?、碾壓工藝、壓路機械、碾壓速度和次數(shù),而施工方案和技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化多是以某適宜長度的路段對象進行壓實試驗來實現(xiàn)的。其中施工機械一般為16t(自重)以上的推土機、振動壓路機、平地機等,并遵循先慢后快、先輕后重、先兩邊后中間的壓實順序,為確保無漏壓且壓實均勻,往往需要將前后兩次重疊的碾壓輪跡控制在15-20cm以內(nèi);同時嚴格控制碾壓速度和次數(shù),以免引發(fā)土體破壞。此外,還應(yīng)就壓實工序、質(zhì)檢方法等進行合理的部署。
4.結(jié)束語
公路工程路基路面壓實是確保公路工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此,施工單位在公路工程路基路面壓實施工過程中,必須引進先進的壓實設(shè)備,采取有效的壓實技術(shù),提高公路工程路基路面的壓實質(zhì)量,保證公路正常作用的發(fā)揮。