市政道路施工中路基路面壓實(shí)技術(shù)

高立國(guó)

（濟(jì)南市萊蕪區(qū)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展中心，山東濟(jì)南271100）

0 引言

伴隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)水平的加快，市政道路作為城市基礎(chǔ)性設(shè)施，成為緩堵保暢、提高城市交通運(yùn)行效率的關(guān)鍵。路基路面壓實(shí)技術(shù)是市政道路施工中的重點(diǎn)，也是影響整個(gè)市政道路工程施工質(zhì)量的主要因素，因而加大對(duì)路基路面壓實(shí)技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 路基路面壓實(shí)技術(shù)作用分析

掌握路基路面壓實(shí)技術(shù)是落實(shí)路基路面技術(shù)的基礎(chǔ)，市政道路施工中采用的路基路面壓實(shí)技術(shù)具有如下作用。

1.1 改善路基路面耐久性

市政道路施工中，通過(guò)運(yùn)用路基路面壓實(shí)技術(shù)，能夠有效地提高路基路面的堅(jiān)固程度，提升整個(gè)路基路面的穩(wěn)定性，對(duì)延長(zhǎng)市政道路使用壽命具有重要意義。改善路基路面耐久性可減少后期道路質(zhì)量通病發(fā)生率，減少道路維護(hù)工作量，降低后期市政道路維護(hù)成本。路基路面壓實(shí)技術(shù)運(yùn)用也是預(yù)防市政道路質(zhì)量通病的常用措施，如減少路面裂縫、坑槽等發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，提高城市中各類(lèi)車(chē)輛行駛的安全性[1]。

1.2 提高路面強(qiáng)度

道路強(qiáng)度是評(píng)估道路施工質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，而通過(guò)路基路面壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可最大程度保證路基路面的壓實(shí)效果，改善路面強(qiáng)度。反之，路基路面技術(shù)在應(yīng)用中如果運(yùn)用不到位，會(huì)使得路基路面壓實(shí)度較低，增加市政道路質(zhì)量與安全隱患。根據(jù)不同市政工程設(shè)計(jì)要求，在保證相關(guān)材料滿足質(zhì)量要求的情況下，通過(guò)路基路面壓實(shí)技術(shù)的運(yùn)用保證路基路面壓實(shí)質(zhì)量，提高路面強(qiáng)度，滿足路基路面在相關(guān)荷載條件下的整體承載力要求，避免因強(qiáng)度不足、承載力不夠而出現(xiàn)局部凹陷等問(wèn)題。

2 路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用原理分析

路基路面壓實(shí)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有著多種工作原理，掌握這些工作原理是提高路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用效果的重點(diǎn)，整體而言，路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用原理包括以下幾點(diǎn)。

2.1 振動(dòng)力作用

路基路面壓實(shí)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要使用相關(guān)的碾壓設(shè)備，這些設(shè)備在壓實(shí)過(guò)程中能夠持續(xù)產(chǎn)生振動(dòng)力，高頻沖擊荷載下所產(chǎn)生的振動(dòng)力可對(duì)路基路面發(fā)揮壓實(shí)作用。

根據(jù)實(shí)際市政道路工程經(jīng)驗(yàn)，壓路機(jī)在工作中有一定的振動(dòng)頻率，并對(duì)路基路面中的土壤等顆粒產(chǎn)生高頻振動(dòng)，消除不同土壤顆粒之間的內(nèi)摩擦力。此外，壓路機(jī)在工作中還可對(duì)土壤產(chǎn)生壓應(yīng)力、剪切應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)土壤顆粒的優(yōu)化排列，減小土壤顆?？p隙，增加道路路基路面的壓實(shí)效果[2]。

2.2 沖擊力作用

市政道路施工中運(yùn)用路基路面壓實(shí)技術(shù)，壓路機(jī)設(shè)備可通過(guò)壓輪產(chǎn)生沖擊力作用。壓輪形成落體沖擊力并使得路基路面受到較大壓力，可產(chǎn)生壓力波。壓力波可使得路基路面的不同位置趨于平整穩(wěn)定，提高路基路面的整體穩(wěn)定性。

2.3 揉搓力作用

在市政道路路基路面壓實(shí)過(guò)程中，壓路機(jī)輪胎同土壤之間會(huì)因?yàn)槟Σ亮Χa(chǎn)生碾壓、揉搓，并產(chǎn)生揉搓力。揉搓力的存在可擠出土壤中存在的空氣、水分等，進(jìn)一步提高整個(gè)道路路基路面的壓實(shí)效果[3]。

2.4 液態(tài)壓力作用

在路基路面碾壓技術(shù)應(yīng)用中，還需要考慮液態(tài)壓力作用，該作用會(huì)造成土壤進(jìn)一步壓縮，增加單位容量?jī)?nèi)的土壤密度，提升土壤初壓階段的壓實(shí)效果。當(dāng)然，路基路面壓實(shí)效果需要保證荷載力與液態(tài)壓力的同時(shí)作用，而且在壓實(shí)中需要控制好液態(tài)壓力，避免因?yàn)橐簯B(tài)壓力較大而破壞土壤表層結(jié)構(gòu)。

3 影響路基路面壓實(shí)技術(shù)的相關(guān)因素

在路基路面壓實(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用中還需要明確影響技術(shù)實(shí)施的有關(guān)因素，便于在實(shí)際市政工程路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用中消除不利因素，保證路基路面壓實(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用。

3.1 路基路面壓實(shí)技術(shù)的選擇

在實(shí)際施工過(guò)程中，因?yàn)榈刭|(zhì)水文條件、設(shè)計(jì)內(nèi)容等不同，不同市政道路工程對(duì)應(yīng)的路基路面壓實(shí)技術(shù)有不同的選擇，而不同的技術(shù)方案會(huì)影響路基路面壓實(shí)效果。比如在使用壓路機(jī)進(jìn)行路基路面壓實(shí)過(guò)程中，碾壓厚度的選擇將會(huì)影響實(shí)際壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用效果，如碾壓厚度大，則可能出現(xiàn)碾壓不均勻，造成局部漏壓現(xiàn)象，土壤中的空氣、水分等可能無(wú)法排出，整體路基路面壓實(shí)質(zhì)量會(huì)受到影響，反之，如果壓實(shí)厚度過(guò)小，則不同分層碾壓后的整體接合性較差，特別是最后碾壓過(guò)程中，很容易出現(xiàn)路基與路面分離的情況，影響路基路面的實(shí)際施工質(zhì)量。

在路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用中，同一路基路面如果碾壓厚度、機(jī)械設(shè)備、碾壓速度、碾壓次數(shù)、作業(yè)方式、采用的壓實(shí)技術(shù)措施不同，則實(shí)際壓實(shí)度也會(huì)出現(xiàn)差異。如碾壓速度太快，會(huì)影響路基路面的平整性；而碾壓速度較慢，則會(huì)延長(zhǎng)路基路面單位面積的碾壓時(shí)間，增加作用于路基路面上的能量，增加路基路面的荷載力，可能會(huì)造成路基路面出現(xiàn)局部損壞。

3.2 含水量因素

正常路基路面在碾壓過(guò)程中，路基路面中都會(huì)含有一定量的水分，而含水量的多少也會(huì)對(duì)路基路面壓實(shí)技術(shù)實(shí)施效果產(chǎn)生影響。當(dāng)路基路面相關(guān)材料中的含水量較少時(shí)，即整體土壤較干燥的情況下，會(huì)減小土壤顆粒之間的黏合力和摩擦力。通過(guò)使用碾壓設(shè)備碾壓后，更有利于排出不同土壤顆粒之間的空氣，提高路基路面的壓實(shí)度。反之，如果路基路面在碾壓前存在較大的含水量，水分會(huì)影響碾壓設(shè)備對(duì)路基路面的壓縮空間，影響實(shí)際壓實(shí)度。目前在市政工程路基路面壓實(shí)施工過(guò)程中，石灰、水泥、塊石以及砂礫等都是常用的填充材料，相對(duì)于相同的路基路面壓實(shí)技術(shù)方案，填充材料整體水分含量的多少將產(chǎn)生不同的實(shí)際壓實(shí)效果[4]。

4 市政工程路基路面壓實(shí)技術(shù)要點(diǎn)

掌握市政工程路基路面壓實(shí)技術(shù)要點(diǎn)可以更好地發(fā)揮路基路面壓實(shí)技術(shù)的作用，提高市政工程整體施工質(zhì)量。市政工程路基路面壓實(shí)技術(shù)包括以下幾個(gè)要點(diǎn)。

4.1 加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)材料的檢測(cè)，保證材料質(zhì)量

市政道路在路基路面施工中需要使用較多的材料，如土、砂石、瀝青、水泥、石灰、工業(yè)廢料等，在路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用前，應(yīng)保證所使用的基礎(chǔ)材料滿足要求，明確對(duì)路基路面不同材料的質(zhì)量要求，便于在相關(guān)材料入場(chǎng)時(shí)進(jìn)行質(zhì)控管理，避免不合格材料用于后期路基路面施工中。掌握不同路基路面材料的參數(shù)要求，通過(guò)技術(shù)參數(shù)保證相關(guān)材料質(zhì)量，如瀝青混凝土路面施工中，需要進(jìn)行針入度試驗(yàn)、軟化點(diǎn)試驗(yàn)與延度試驗(yàn)分析，視情況還可進(jìn)行瀝青老化性能試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、閃燃點(diǎn)試驗(yàn)等分析，保證用于瀝青路面中的瀝青材料滿足質(zhì)量要求。在市政道路工程建設(shè)中，路基路面使用的粗、細(xì)集料需要符合級(jí)配要求，其中含有的雜質(zhì)、水分等也應(yīng)符合要求，避免這些因素影響整體壓實(shí)質(zhì)量。

4.2 控制好結(jié)構(gòu)層的均勻性

市政工程路基路面施工中需要保證路基路面結(jié)構(gòu)層的均勻性，保證整個(gè)路基路面結(jié)構(gòu)的整體性，如路基中如果選擇粉性土，則很容易受到后期降雨影響，出現(xiàn)局部沖刷。通過(guò)控制好結(jié)構(gòu)層的均勻性能夠增強(qiáng)整個(gè)路基路面的整體性，提高路基路面壓實(shí)的均勻性，保證路基路面的耐久性、平整度、強(qiáng)度以及水溫穩(wěn)定性要求，減少市政道路施工完成后可能因路基受到水浸泡出現(xiàn)的強(qiáng)度降低、失穩(wěn)等問(wèn)題。

市政工程路基路面在施工方面，需要分層填筑、分層壓實(shí)，需要保證不同路基路面填筑材料厚度的均勻性，控制好分層攤鋪松散層厚度，一般不超過(guò)50cm，利用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓分層攤鋪層。攤鋪方法的選擇會(huì)影響結(jié)構(gòu)層的均勻性，綜合考慮填充材料、粒徑、類(lèi)型等來(lái)確定合理的方法，從而保證松軟材料攤鋪的均勻性。針對(duì)大粒徑填充石料，遵循“先低后高，先兩側(cè)后中央”的原則開(kāi)展?jié)u進(jìn)式攤鋪；針對(duì)小粒徑材料，通過(guò)后退法完成攤鋪，控制好松散層攤鋪厚度。通過(guò)控制路基結(jié)構(gòu)層的攤鋪均勻性，更好地應(yīng)用路基路面壓實(shí)技術(shù)，保證碾壓后的路面從平整度、強(qiáng)度等多方面達(dá)到設(shè)計(jì)要求[5]。

4.3 最佳含水量的合理確定

水是影響路基路面壓實(shí)度以及技術(shù)實(shí)施效果的重要因素，在路基路面施工中，需要合理確定不同施工范圍內(nèi)的路基路面最佳含水量。市政工程道路施工前應(yīng)調(diào)查擬建區(qū)域路基土壤類(lèi)型以及相關(guān)填料特點(diǎn)，通過(guò)碾壓與含水量測(cè)定試驗(yàn)，確定出不同填料的最佳含水量，土質(zhì)類(lèi)型、氣候條件、降雨情況等都是確定最佳含水量過(guò)程中需要考慮的。根據(jù)實(shí)際市政道路工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用中，需要控制路面土壤含水量處于±2%，該范圍內(nèi)的含水量可在路基路面壓實(shí)技術(shù)方案合理應(yīng)用后保證壓實(shí)效果。反之，如果路面土壤中的含水量較大，則會(huì)影響路基路面壓實(shí)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，降低整體強(qiáng)度，極易出現(xiàn)“彈簧土”。在確定最佳含水量的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的路基采取不同的處理措施：針對(duì)需要降低含水量的可應(yīng)用干燥、通風(fēng)、晾曬等處理措施；針對(duì)需要增加含水量的可向基礎(chǔ)填料中加入適量水分。最佳含水量能夠保證路基碾壓技術(shù)的實(shí)際施工效果，保證路基碾壓后符合穩(wěn)定性、強(qiáng)度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是，在實(shí)際施工中，不同范圍內(nèi)的土體含水量可能會(huì)有不同，相關(guān)試驗(yàn)分析中需要同時(shí)對(duì)多個(gè)路段的土體含水量予以采樣檢測(cè)，準(zhǔn)確識(shí)別出各個(gè)施工路段內(nèi)土壤的含水量情況，如果施工范圍內(nèi)存在軟土路基問(wèn)題，需要根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)情況采取必要的路基加固措施，比如換填法、強(qiáng)夯法、注漿法、水泥攪拌樁加固處理法等。

4.4 碾壓施工技術(shù)管理

路基路面碾壓技術(shù)在應(yīng)用中還需要重視技術(shù)管理?，F(xiàn)代市政工程建設(shè)中會(huì)選擇各類(lèi)機(jī)械設(shè)備，依靠機(jī)械化作業(yè)提升整體施工效率。施工前需要合理地選擇機(jī)械設(shè)備，熟練掌握路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用流程，通過(guò)不同機(jī)械設(shè)備的互相配合，依靠對(duì)路基路面的初壓、復(fù)壓、終壓作業(yè)，提升整體壓實(shí)強(qiáng)度與平整度。路基路面碾壓中應(yīng)按照“先輕后重、先實(shí)行非振動(dòng)碾壓后實(shí)施振動(dòng)壓實(shí)”的要求自雙側(cè)至中間開(kāi)展碾壓施工。路基路面壓實(shí)期間碾壓速度、碾壓次數(shù)、碾壓策略都需要從多方面控制，不同路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用前需要多角度了解施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、路基材料種類(lèi)、施工質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)方案要求等，結(jié)合前期對(duì)路基材料等相關(guān)試驗(yàn)分析，靈活地針對(duì)不同施工區(qū)域選擇合理的機(jī)械碾壓設(shè)備，確定出碾壓次數(shù)、碾壓速度等，提高路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用效果。實(shí)際在路基路面碾壓中，針對(duì)部分邊角區(qū)域多需要實(shí)施人工處理，人工處理中應(yīng)有詳細(xì)的夯實(shí)工藝方法與處理措施，避免人工處理不到位使其成為整個(gè)路基路面壓實(shí)區(qū)域中的薄弱點(diǎn)。

從碾壓施工技術(shù)管理方面分析，碾壓作業(yè)過(guò)程中盡可能不要出現(xiàn)緊急剎車(chē)的情況，起步時(shí)也應(yīng)緩慢。初壓、復(fù)壓與終壓時(shí)都應(yīng)遵循路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用流程，碾壓結(jié)束應(yīng)盡快對(duì)壓實(shí)度予以檢測(cè)，檢驗(yàn)是否達(dá)到壓實(shí)技術(shù)要求，終壓時(shí)需要關(guān)閉振動(dòng)設(shè)備，保證路面的整體平整度。

5 市政道路施工中路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析

5.1 工程背景

某市政道路工程項(xiàng)目建設(shè)，道路自南向北建設(shè)，道路全長(zhǎng)1.4km，按照標(biāo)準(zhǔn)雙向六車(chē)道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)最高時(shí)速60km/h，同時(shí)對(duì)道路施工寬度、橫坡、平整度等給出了允許偏差以及質(zhì)控管理要求。施工區(qū)域內(nèi)的土體包括砂類(lèi)土與細(xì)礫土、碎石類(lèi)與粗粒土、化學(xué)改良土。從地基系數(shù)k30、動(dòng)態(tài)變形模量Evd、壓實(shí)系數(shù)k、7 天飽和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度方面給出技術(shù)參數(shù)，要求壓實(shí)系數(shù)k≥0.95。

5.2 路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用

整個(gè)施工范圍距離較短，根據(jù)前期勘察情況，通過(guò)采取同一層填土一次性填筑、一次性攤鋪與一次性碾壓可完成施工，且保證施工質(zhì)量。

施工工藝與要點(diǎn)如下：填筑路基方面均勻攤鋪粗細(xì)骨料，避免出現(xiàn)粗細(xì)骨料的離析，整個(gè)填筑平面應(yīng)均勻且平整。填料前，對(duì)填筑區(qū)域內(nèi)的預(yù)填料進(jìn)行含水量檢驗(yàn)，含水量檢驗(yàn)符合要求，才允許開(kāi)展碾壓施工。按照“先輕后重、先慢后快、先兩邊后中間”的碾壓原則，使用22t 重型振動(dòng)壓路機(jī)實(shí)施碾壓作業(yè)，要求碾壓速度不超過(guò)4km/h，碾壓過(guò)程中縱向輪跡重疊不小于0.4m，相鄰區(qū)段縱向接頭重疊不小于2m，橫向接頭重疊同樣不小于2m，上層與下層填筑接頭錯(cuò)開(kāi)不超過(guò)3m。路基填筑碾壓期間，需要及時(shí)碾壓，保證碾壓次數(shù)，碾壓到邊以及接合部，避免出現(xiàn)漏壓，針對(duì)局部含水量過(guò)大或者過(guò)小情況，需要處理后方可碾壓，壓實(shí)處理后的表面不允許出現(xiàn)明顯的車(chē)輪痕跡。需要注意的是針對(duì)碾壓過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的“彈簧土”、起皮或者松散等問(wèn)題，都應(yīng)對(duì)局部予以開(kāi)挖，換填土體后重新碾壓。

5.3 施工效果

通過(guò)在市政道路施工中使用路基路面壓實(shí)技術(shù)，嚴(yán)格按照路基路面壓實(shí)技術(shù)流程開(kāi)展施工，碾壓完成后經(jīng)檢查，壓實(shí)系數(shù)k=0.98，滿足設(shè)計(jì)文件中對(duì)壓實(shí)系數(shù)的要求。整體施工質(zhì)量滿足各項(xiàng)技術(shù)要求，達(dá)到了路基路面壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用目的。

6 結(jié)語(yǔ)

市政道路施工中路基路面壓實(shí)技術(shù)在應(yīng)用中需要因時(shí)因地制宜，全面了解不同施工區(qū)域的實(shí)際情況，路基路面壓實(shí)技術(shù)在應(yīng)用中應(yīng)掌握壓實(shí)的原理與作用及壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用中的影響因素。市政道路施工中路基路面壓實(shí)技術(shù)在具體應(yīng)用中不僅需要掌握整體的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，還應(yīng)根據(jù)市政道路工程的具體情況，落實(shí)碾壓技術(shù)措施，保證整體施工效果。