市政道路工程路基路面壓實技術研究

謝顯鈺

（廣州機施建設集團有限公司，廣東廣州 510725）

近年來，隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展，基礎建設投入越來越高，道路網(wǎng)絡也越來越發(fā)達。車輛的數(shù)量不斷增加，對公路的質(zhì)量和行車舒適度的要求也隨之提高。道路壓實施工是道路工程中的基礎工序之一，目前市政道路工程的路基路面壓實工作存在一定問題，相關單位應當重視壓實工作，提高壓實技術和質(zhì)量控制，保證壓實工作達到相關質(zhì)量標準和設計要求。

1 道路工程路基路面壓實的意義

1.1 保障道路的承載能力

路基壓實后能夠為路面提供穩(wěn)定的支撐結構，密實、穩(wěn)定的路基是路面結構穩(wěn)定、均勻的支撐基礎，壓實合格的路基在自然環(huán)境和荷載的作用下不容易發(fā)生變形。車輛行車荷載直接作用在路面上，路面結構內(nèi)隨之產(chǎn)生應變和應力，路面結構整體若是壓實不達標，路面結構整體或者某一結構層的抗變形能力和強度不足以抵抗，出現(xiàn)變形沉陷、開裂等現(xiàn)象，道路承載能力會下降。路基路面的壓實作業(yè)能夠提高其強度和剛度，提高道路的耐久性，減少道路病害的發(fā)生，降低道路維修成本[1]。

1.2 提高路基路面的平整度

經(jīng)過合格的壓實作業(yè)后，基路面平整度得到提高，保證后續(xù)各施工環(huán)節(jié)的推進[2]。平整的路面可以減少車輪對路面的沖擊力，行車產(chǎn)生的附加振動降低，減少車輛顛簸，能大幅度提高行車舒適度和車速。

1.3 提高路基路面的穩(wěn)定性

在市政道路工程路基路面的壓實作業(yè)過程中，路基土層和路面材料的孔隙會隨著壓實過程減小，密度變大，雨水不易滲入其中，使路基和路面趨于穩(wěn)定狀態(tài)，抗剪能力提高，不易發(fā)生變形，保證道路使用年限。

2 影響路基路面壓實效果的因素

2.1 原材料的影響分析

原材料的質(zhì)量是影響路基路面壓實的關鍵因素之一。

（1）原材料本身的質(zhì)量不達標，經(jīng)過壓實工序后，道路的性能可能不達標。道路原材料配合比應合理，避免導致混合料的性能不佳，比如路基壓實中添加外加劑、土壤與外加劑的容重存在差異，土壤面積增加，壓實后會增加干容重，導致路基壓實度虛漲[3]。

（2）原材料含水量與壓實度有密切的關系，在路基施工中，分為填土路基和挖土路基，不同地區(qū)的土層類別不相同，可能存在不良土路基，土層含水量不同。路面施工中，混合料的含水量也會影響壓實度，含水量過多或者過少，都會影響壓實的效果。路基土層或者路面混合料中含水量過低時，材料中顆粒間的摩擦力和阻力增加，在機械設備壓實作業(yè)時，土壤或材料的阻力也會變大，在相同的荷載壓力作用下，其顆粒的壓實密度下降。土壤和混合料含水量過高時，由于水有潤滑的作用，可以減少顆粒間的摩擦力和阻力，材料碾壓后空氣體積減小，但水分的體積增加，壓實度難以達到設計標準[4]。

2.2 壓實技術工藝的影響分析

壓實工藝技術應根據(jù)現(xiàn)場場地條件、土或材料的類型、濕度等環(huán)境選擇，壓實方法有重力壓實和振動壓實，壓實的順序等工序流程也有相關規(guī)范要求。作業(yè)人員的操作技術應規(guī)范，嚴格完成壓實作業(yè)，選擇合適的方法和手段，保證壓實施工中的工藝質(zhì)量達到最佳壓實效果。

2.3 壓實設備的影響分析

道路路基路面壓實中使用的設備有多種共同配合，重點主要是對壓路機的選擇。壓路機有輕量型、重量型兩大類，壓實機具的選擇應根據(jù)不同的道路等級、工程量大小、作業(yè)環(huán)境、地質(zhì)條件和工期要求等進行。壓實設備的合理選用可以提高施工效率和保證施工質(zhì)量，在施工前必須完成機械的檢驗，做好日常維護，使設備發(fā)揮最大效率。

3 路基路面的壓實技術

路基路面壓實技術主要為三類，即夯實、滾壓和振動。夯實壓實技術是應用普遍的道路路基路面施工技術，適用性強，通常在面積較大的路橋壓實作業(yè)中使用，選用體積、面積較大的夯錘進行壓實作業(yè)，適用于黏土路基環(huán)境。夯實技術借助夯錘夯實，利用其從一定高度下落產(chǎn)生的沖擊力，排除土壤中的空氣和水分，縮小土壤顆粒之間的間隙，提高密實度和穩(wěn)定性。

滾壓壓實技術主要是利用壓路機的滾輪的滾動碾壓實現(xiàn)壓實作業(yè)，壓路機設備的滾輪在運行過程中會對路基路面產(chǎn)生一定的荷載和壓力，使得土壤顆粒和混合料得以重新排列，壓縮了土壤或材料間的孔隙，提高了原有土壤或混合料的壓實度。壓路機在作業(yè)過程中對路基路面施加了揉搓力，使土壤或混合料與壓力機的碾壓間的接觸更緊密，土層間和混合料間的顆粒能在多次的碾壓過程中形成緊密的壓實效果，形成緊密的結構層，減少了后期承受行車等荷載產(chǎn)生的變形，保證路基路面的穩(wěn)定性。

振動壓實指利用振動壓路機進行壓實作業(yè)，在振動壓路機的高頻振動頻率下，土壤和混合料的顆粒產(chǎn)生高頻振動的現(xiàn)象，有效減小了混合料顆粒和土壤顆粒間的摩擦力，加上振動機靜壓力的作用，還會產(chǎn)生剪切應力和壓應力，使得材料中的小顆粒逐漸嵌入大顆粒的間隙中，填補了大顆粒之間的孔隙，混合料和土壤中的顆粒得以重新排列，排除了多余的氣體、水分，縮小了顆粒間隙，使路基路面達到良好的壓實效果。

4 路基路面壓實施工技術控制要點

4.1 做好道路排水工作

在壓實工作中，含水量直接影響壓實度。除了原材料的含水量外，也要控制好施工環(huán)境中的水分，避免在施工中，雨水等水分流入材料中，造成含水量增高。因此，在道路施工前，應先做好排水工作，排除原地面中的積水，完善防排水系統(tǒng)，為路基壓實作業(yè)提供良好的條件。

4.2 原材料的質(zhì)量控制

嚴格控制路基路面原材料的質(zhì)量，材料的質(zhì)量是路基路面壓實作業(yè)完成的基礎。選擇具有資質(zhì)的供貨商和廠家采購或生產(chǎn)拌制的混合料，在材料進場時，檢查合格證書等，進行抽查復檢，避免不合格的材料進場。

在路基施工中，如果存在不良路基應先處理或者挖除換填成合格材料，避免影響后續(xù)壓實作業(yè)的壓實度。在填方路基中，填方的土壤不能使用淤泥、泥炭土、沼澤土、凍土、有機土等，針對濕度過大的土壤進行翻松、晾干，水分太少的土壤可以均勻加水，保證其含水量在最佳含水量的允許范圍內(nèi)。在路面的基層、路面施工的混合料中，材料也需要嚴格把關，目前多采用廠拌的方式進行原材料的攪拌，配合比和攪拌方式均嚴格按照設計要求進行，廠拌一般滿足要求，不易出現(xiàn)問題。材料運輸至現(xiàn)場，還需要進行復檢、測試坍落度和含水量等，保證材料的質(zhì)量，為后續(xù)壓實提供良好的施工基礎。選用瀝青混合料進行路面結構施工時，還需要重視瀝青溫度和施工環(huán)境溫度要求，在瀝青混合料攪拌出廠、攤鋪和壓實等工序中，各個環(huán)節(jié)的溫度都要符合要求，控制在允許的溫度范圍內(nèi)。

4.2 提前做好試驗段

在進行正式的路基路面壓實作業(yè)前，具備試驗條件時，應當提前施工試驗段，以便取得市政道路工程施工中相關的技術參數(shù)。通過試驗段，可以獲取和確定路基路面預沉量值、選擇合適的壓實機械和壓實方式、確定壓實的遍數(shù)、確定路基寬度內(nèi)每層的虛鋪厚度等，為后續(xù)施工提供參考，確定施工方法和工藝，避免后續(xù)返工，導致拖延工期、浪費材料、增加成本。

4.3 壓實工藝控制

經(jīng)過試驗段后，確定了壓實方法和機具等參數(shù)，開始正式壓實作業(yè)。在路基壓實中，如果在路基范圍內(nèi)出現(xiàn)管道等，根據(jù)規(guī)定管頂以上50 cm范圍內(nèi)不得使用壓路機，應人工夯實，控制好壓實度。壓實應分層進行，碾壓應從路基邊緣向中間進行碾壓，壓路機機輪外緣應與路基邊緣保持安全距離，遵循“先低后高、先靜后振、先輕后重、先慢后快、輪機重疊”的原則。壓實作業(yè)應控制好壓實的厚度和寬度，路基中一般超寬碾壓，壓路基的速率也滿足要求，通常不可大于4 km/h。在碾壓不到的邊緣或者其他部位，可采用小型壓路機進行夯實，不得漏夯。

在路面壓實作業(yè)中，混凝土路面通常利用振搗器振搗密實，振搗和三輥軸整平工序間的時間間隔控制在15 min以內(nèi)，在一個作業(yè)單元內(nèi)，采用前進振動、后退靜滾的方式進行作業(yè)。

路面結構采用瀝青混凝土時，壓實通常分為初壓、復壓和終壓三個環(huán)節(jié)，三個環(huán)節(jié)選用的壓路機一般不同，應根據(jù)不同情況選擇合適的壓路機設備，并調(diào)整壓實的參數(shù)，合理安排各個銜接工序。在壓實施工前必須準備足夠數(shù)量的壓力機以及對應的壓路機組合形式，必須控制在合理的溫度范圍內(nèi)完成壓實作業(yè)。碾壓的溫度應根據(jù)瀝青材料的品種、氣溫、壓路機和厚度等因素試壓確定。一般情況下，初壓選用鋼輪壓路機靜壓1～2遍，復壓緊隨初壓后開始，密集配類型瀝青混凝土宜使用重型輪胎壓路機，有利于增加其密實度。以粗集料為主的瀝青混合料宜采用振動壓路機進行復壓，終壓緊隨復壓之后，可選用雙輪鋼筒式壓路機，且壓實遍數(shù)不得少于2遍。

4.4 質(zhì)量檢驗

壓實作業(yè)一般都分層進行，每層壓實完畢，相關技術人員應做好質(zhì)量檢測工作，壓實度、平整度等滿足要求，才能進行下一步工序，如出現(xiàn)不滿足設計要求或出現(xiàn)質(zhì)量問題，應及時解決。

5 結語

綜上所述，市政道路施工中路基路面的壓實工作極其重要，直接影響道路的承載能力、平整度和穩(wěn)定性，是保證道路使用年限的基礎。影響道路壓實效果的因素包含了原材料的質(zhì)量和含水量、壓實工藝、壓實設備等。在路基路面的壓實作業(yè)中，應控制好原材料的質(zhì)量，做好截排水工作，選擇合適的方法和機具進行壓實作業(yè)，同時作業(yè)人員也要規(guī)范自身的操作，保證道路壓實度滿足要求。