市政道路工程路基路面壓實(shí)技術(shù)的研究

張締

與一般公路橋梁相比，城市市政道路的應(yīng)用環(huán)境決定了其車流量規(guī)模巨大，使用壽命也相對(duì)較短，因此在進(jìn)行路基路面壓實(shí)作業(yè)時(shí)，需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。本文在進(jìn)行市政道路工程的路基路面壓實(shí)技術(shù)研究中，結(jié)合具體的工程實(shí)例和城市道路交通的要求，首先對(duì)路基路面施工需求進(jìn)行分析，又根據(jù)具體的市政規(guī)劃要求，通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的路基路面壓實(shí)要求，確保道路的施工質(zhì)量。

一、市政道路工程概況

1.道路工程要求

筆者所參與的市政道路位于珠海市香港區(qū)濱河的琴海北路和環(huán)洋路位置，標(biāo)段為兩條道路，其中一條為主干路，由琴海東路起樁，總長度為1.16km，路寬為40m，人行道為左右兩側(cè)的最外側(cè)，寬度為3m，非機(jī)動(dòng)車帶位于人行道內(nèi)側(cè)，寬度為3m。次干道設(shè)計(jì)與主干道相似，為分割式左右對(duì)稱。最外側(cè)為2.5m寬度的硬質(zhì)景觀帶，景觀帶內(nèi)側(cè)為1.5m寬度的綠化帶，綠化帶內(nèi)側(cè)為中央部分的機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車道，寬度為16m。兩條道路設(shè)計(jì)總長度為1.6km。道路所在地部分軟土路段的十字板剪切強(qiáng)度為24.1～24.6Kpa、三軸凝聚力為3.2～5.7Kpa、孔隙比為0.84～1.03、內(nèi)摩擦角為2.4°～3.5°，深入分析可以發(fā)現(xiàn)這類路段存在含水量高且孔隙較大、抗剪強(qiáng)度低、滲透性小、流動(dòng)性強(qiáng)、壓縮性高等特點(diǎn)，為保證道路質(zhì)量，具體施工前開展了軟土地基處理。

2.道路橫坡和路基填料

珠海市香港區(qū)琴海東路為南北向跨河道路，環(huán)洋路為東西向緯路，在設(shè)計(jì)中，道路橫坡設(shè)計(jì)控制在1.5%坡度以內(nèi)，其中包括車行道、硬質(zhì)景觀帶、土路肩管廊等部位，用以保證基本的道路行車安全。

在道路工程中，路基填料選用為大粒徑填料砂土或黏土，粒徑一般大于10cm，為了保證壓實(shí)效果，路基填料的壓實(shí)一般為重型壓實(shí)，而人行道、管廊以及填方邊坡的壓實(shí)度需要始終高于90%；此外，軟土地基的處理中，選用的墊層為砂墊層和碎石墊層相互結(jié)合的方式，同時(shí)保證在相對(duì)密度之下，壓實(shí)度不低于90%。

由于受到道路環(huán)境的限制，坡率的控制十分重要。在填方邊坡中，主要的坡率采用為1∶1.5，而在空房邊坡中則采用坡率約為1∶1。由于處于河邊，其土質(zhì)相對(duì)疏松，含水量高、空隙巨大、強(qiáng)度低。在應(yīng)用過程中，需要利用膠結(jié)手段進(jìn)行填充，用以保證路面強(qiáng)度。

二、市政道路路基路面的工程控制

工程控制是整個(gè)施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中的重要一步，在目前的施工設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)當(dāng)中，一般針對(duì)市政道路的壓實(shí)技術(shù)，會(huì)給出與公路橋梁壓實(shí)方法差異明顯的控制需求。

1.含水量控制

在琴海東路和環(huán)洋路的道路施工中，由于位于河流邊緣，其基底的土壤含水量較高，為了保證工程質(zhì)量，在開展路面壓實(shí)工藝之前，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)基底土壤的含水量進(jìn)行控制，從而提升道路路面的強(qiáng)度。在市政道路中，合理的壓實(shí)度需要借助土壤相關(guān)參數(shù)來確定。珠海市市政規(guī)劃的具體要求中，為了避免因含水量過高所造成的密實(shí)度降低，技術(shù)交底書明確注明含水量需控制在2%以內(nèi)，用以保證施工效果。

2.結(jié)構(gòu)層均勻性控制

對(duì)于本次施工的市政道路來說，在壓實(shí)完成后，需要利用結(jié)構(gòu)的均勻性作為主要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓實(shí)成果進(jìn)行分析。筆者在進(jìn)行結(jié)構(gòu)層設(shè)置時(shí)，主要通過層內(nèi)體板的作用來分析判斷路基的穩(wěn)定性。而在琴海東路的道路基底中，所選用的粉性土質(zhì)還會(huì)具有一定的抗腐蝕性和抗沖刷性，因此為了能夠保證板體具有完整性，同時(shí)控制路基路面的壓實(shí)度，需要通過板體的布置使地表水和地下水處于隔離狀態(tài)，并最終形成對(duì)道路結(jié)構(gòu)的保護(hù)。

三、路基路面的機(jī)械施工

在完成了相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)和硬性指標(biāo)的要求控制后，琴海東路和環(huán)洋路的道路工程可以進(jìn)行機(jī)械作業(yè)。在機(jī)械作業(yè)中，根據(jù)施工對(duì)象的不同，筆者將施工步驟分為路基施工和路面施工兩個(gè)部分。

1.路基施工

本文結(jié)合琴海東路和環(huán)洋路的地質(zhì)特點(diǎn)，選用了CFG復(fù)合樁法進(jìn)行地基處理。針對(duì)琴海東路的施工要求，筆者選用了粉煤灰、水泥、碎石、砂石等材料進(jìn)行混合振搗，使其迅速成型，成為擁有高粘結(jié)性的基礎(chǔ)樁，利用基礎(chǔ)樁和褥墊層共同形成了復(fù)合地基。在地基布設(shè)中，筆者主要采用硅酸鹽水泥進(jìn)行樁身的設(shè)計(jì)，使基礎(chǔ)樁的直徑控制在40cm，而樁的長度為了能夠精準(zhǔn)穿透淤泥層從而導(dǎo)入持力層，需要具備150cm長度的控制。在道路紅線周圍，需要進(jìn)行間距180cm的內(nèi)樁布設(shè)，使樁與樁之間形成正三角形的布置。而管廊所處位置的范圍之內(nèi)，則應(yīng)當(dāng)以200cm作為范圍樁的間距，形成等腰三角形的布置。在基礎(chǔ)樁的頂端，則由60cm的碎石墊層進(jìn)行鋪設(shè)，使地基高于土工格室20cm，形成完整的碎石墊層。在本文的施工方法中，CFG基礎(chǔ)樁的樁身強(qiáng)度達(dá)到了C15標(biāo)準(zhǔn)，采用長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁工藝，保證坍落度在控制區(qū)間之內(nèi)。

在壓實(shí)施工以前，為了保證土壤排水，應(yīng)按施打樁體的設(shè)計(jì)場地標(biāo)高對(duì)現(xiàn)狀填土進(jìn)行翻挖，并修建臨時(shí)排水邊溝。在復(fù)合地基基礎(chǔ)樁中，需要根據(jù)雨水和污水管道進(jìn)行土工格室的設(shè)計(jì)，從而保證雨水和污水能夠?qū)崿F(xiàn)主管道的斷開。此外，在施工中，還需要避免污水主管和雨水主管出現(xiàn)不均勻沉降，需要在管道縱向的方向上進(jìn)行兩層雙向土工格柵的鋪設(shè)，在工程中，土工格柵的間距約為50cm，橫向?qū)挾让窟厡挸鰯嚅_位置1m，與土工格柵進(jìn)行平面投影搭接。

在完成樁的布設(shè)和強(qiáng)度控制之后，筆者選用了某品牌廠家所生產(chǎn)的25KJ三輪沖擊壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。25KJ三輪沖擊壓路機(jī)采用的是五邊形的壓實(shí)滾輪，能夠在機(jī)械行使的過程中，快速獲得強(qiáng)大的沖擊能量，保證樁身強(qiáng)度和碎石墊層的密實(shí)度。在實(shí)際的工程施工過程中，筆者還選用了諸如揉壓、滾壓的輔助施工，通過快速、連續(xù)地對(duì)土體、墊層進(jìn)行沖擊，實(shí)現(xiàn)土體顆粒的快速密實(shí)。

2.路面施工

琴海東路的路面層設(shè)計(jì)主要以瀝青混凝土為主要材料，通過上面層、中面層和下面層三層的設(shè)計(jì)保證工程質(zhì)量。其中上面層為4cm厚度的SBS改性瀝青混凝土，中面層為厚度6cm的AC-20C瀝青混凝土，下面層則為厚度8cm的AC-25C瀝青混凝土。瀝青混凝土具有高度的可塑性以及較強(qiáng)的強(qiáng)度和抗拉、抗剪能力，在市政道路的施工中十分常見。

攤鋪與碾壓屬于路面施工的主要內(nèi)容，筆者所在施工單位在攤鋪施工前做好了基層雜物的清理，并通過清理保證了基層的干燥、平整、堅(jiān)實(shí)、潔凈，在通過檢查確定基層的密實(shí)度、厚度、標(biāo)高等數(shù)值符合設(shè)計(jì)要求后，即可開展攤鋪施工。施工過程中保證了攤鋪溫度控制在130℃～140℃，并采用了在基層表面撒布透層瀝青的施工方式，由此路基與路面的高質(zhì)量粘結(jié)得到了更好保障，該環(huán)節(jié)施工質(zhì)量也得以大幅提升。

碾壓環(huán)節(jié)施工可分為初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段，初壓階段采用了8t的雙鋼輪壓路機(jī)，并將施工溫度、壓路機(jī)速度分別控制為125℃～145℃與2km/min；復(fù)壓則采用了20t的輪胎壓路機(jī)，施工過程保證了相鄰碾壓帶重疊1/3輪胎壓路機(jī)輪寬，共復(fù)壓7遍；終壓采用了靜力雙輪壓路機(jī)，筆者通過嚴(yán)格控制保證了終壓結(jié)束后的溫度高于90℃，終壓次數(shù)為3遍，路面施工質(zhì)量由此得到了更好保障。

四、結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前的市政道路設(shè)計(jì)和施工中，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)根據(jù)市政規(guī)劃和道路使用的具體要求進(jìn)行路基路面的壓實(shí)方案設(shè)計(jì)，使路基路面擁有較為可觀的使用壽命和工作強(qiáng)度，提升道路使用的安全性。