公路工程路基路面壓實施工技術(shù)

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一、影響公路工程路基路面壓實施工的主要因素

（一）含水量與干容重

在壓實工作開展之前，掌握施工場地地質(zhì)結(jié)構(gòu)層的含水量信息是十分必要的，這對于施工過程中的密實度起著決定性的作用。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(dāng)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(biāo)線出來，就是在坐標(biāo)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(yán)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(dāng)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。

（二）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。

二、公路工程壓實的技術(shù)措施

公路壓實工作處理的好壞直接影響公路的質(zhì)量驗收和后期使用問題，因此在施工技術(shù)和措施方面應(yīng)該進行深入的研究。通常來講在施工中，需要重視的是壓實的作業(yè)過程和對壓實施工完成后質(zhì)量的檢測。

（一）公路路基路面壓實的施工作業(yè)工序

首先是施工前，材料、技術(shù)和設(shè)備的準(zhǔn)備工作要充分，做好一切填土和壓實工作的前期準(zhǔn)備。對施工場地周圍的雜草、障礙物進行徹底的清理，材料的選擇要符合過獎相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，特別是路基填充材料，不得以次充好。施工技術(shù)人員在開工前要做好擊實和液塑等相關(guān)試驗，充分掌握土體的性質(zhì)。包括挖掘機、推土機、裝載機、壓路機、平地機等工程設(shè)備要進行檢查檢修，保證投入使用的質(zhì)量。其次，壓實工作機械在運行過程中要做好攤鋪速度和壓路碾壓段長度之間的協(xié)調(diào)處理，基本保持在穩(wěn)定狀態(tài)。施工環(huán)境空氣溫度較高、風(fēng)速較小時，碾壓段的長度應(yīng)該適當(dāng)拉長，反之在氣候條件寒冷但風(fēng)速較大的地區(qū)則不宜一次性碾壓過長。第三，如果在壓實過程中，出現(xiàn)瀝青或者混凝土等材料包裹輪胎的現(xiàn)象，要及時進行處理，通過撒少量水的方法可以實現(xiàn)解決。第四，要注意對已經(jīng)壓好路段的保護工作，以瀝青路面為例，沒有得到完全冷卻的瀝青混合路面，不能堆放任何重型的機械、材料和雜物，也不能向上方播撒礦料或者油料等。第五，有些工程地段的壓實單憑壓路機無法實現(xiàn)，因此應(yīng)該借助振動夯板等來保證工作順利的完成。最后，碾壓段的長度應(yīng)該綜合考量各個方面的因素，包括瀝青的溫度、材料的性質(zhì)、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等都要考慮在內(nèi)，制定出符合實際情況的施工方案。

（二）做好公路路基路面壓實后的質(zhì)量檢測

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在施工領(lǐng)域，各種各樣的壓實檢測方法也被開發(fā)和利用起來。灌砂法作為檢驗路基和路面壓實質(zhì)量的經(jīng)典方法，經(jīng)過多次的改良，成為一種標(biāo)準(zhǔn)的方法沿用至今。這種方法的基本原理是選取規(guī)格質(zhì)量具有一定要求的均勻砂礫，利用單位質(zhì)量不變的相關(guān)原理，將其在一定的高度做自由落體運動，落在測試對點，在參考含水量等相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)測試地點的形變情況對路面是否合格做出準(zhǔn)確判斷。這種方式雖然簡單便捷，但并不適用于具有填充石料的路面檢測。為了能夠更全面有效的針對質(zhì)量檢驗，相關(guān)部門投入了大量的科研精力，最終研究出了核子密度法。這種方法從研發(fā)至今，得到了廣泛的好評，特別是在瀝青混合料路面的壓實質(zhì)量檢測領(lǐng)域，效果更是不同凡響。對于此種檢測方法而言，鑒定層的厚度控制在二十厘米以內(nèi)，通過散射法，確定瀝青表面的壓實密度，隨后利用直接透射法將土基層的材料壓實質(zhì)量確定出來。具體的檢測方法步驟：首先按照隨機取樣的原則確定檢測的位置，給機器進行調(diào)適預(yù)熱，將核子儀器按照要求設(shè)置在檢測地點，做好測試準(zhǔn)備。然后，按照方案進行測量，將儀器測量的數(shù)據(jù)進行讀取和抄錄。最后，將核子密度儀器防止在專用的防輻射安全儀器箱中，整理現(xiàn)場。

（三）壓實機在選擇和使用中的幾點注意事項

1.壓實機的選取應(yīng)該遵循先輕后重的原則，這樣不僅能夠適應(yīng)土體強度的增加，也能最大程度上發(fā)揮壓實效果。

2.壓實的速度要進行控制，避免忽快忽慢，盡量先慢后快進行施工，以免土體被機械推走。

3.壓實機的工作路線要進行合理的規(guī)劃，一般先進行兩側(cè)的施工，在進行中間，以保證路拱。如果彎道部分沒有出現(xiàn)超高的現(xiàn)象，可以由低向高方向進行碾壓。相鄰的輪間距應(yīng)該重疊在一起三分之一，在確保均勻的情況下，保證沒有漏壓現(xiàn)象出現(xiàn)。對于機械完成難度較高的壓實死角，要輔助人工或者小型機械，進行夯實，不可坐視不管。

4.注意隨時觀測土的含水量和密實程度，如果發(fā)生巨大變化，要根據(jù)實際情況進行方案的調(diào)整，采取相應(yīng)的措施，保證能夠按照規(guī)定完成壓實的工作。

三、總結(jié)

若想做好公路路面的壓實工作，需要從多方面進行努力，其中技術(shù)環(huán)節(jié)是最主要的方面，雖然我國近幾年在這個領(lǐng)域已經(jīng)具有比較樂觀的發(fā)展，但是由于夯實質(zhì)量不過關(guān)所產(chǎn)生的后續(xù)事故和道路病害仍然屢見不鮮，若想公路工程路面和路基的壓實技術(shù)措施得到根本上的改善，仍然需要在很多方面加以努力，這樣才能保證我國公路事業(yè)健康穩(wěn)定的持續(xù)發(fā)展。

作者：金永生 羅惟良 袁野 金斌 單位：浙江交建路橋工程有限公司