高速公路路面施工壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

牛濟(jì)民

摘 要 通過(guò)提升公路工程路面壓實(shí)強(qiáng)度，可以顯著提高工程建設(shè)水平。在工程施工過(guò)程中，施工單位需要嚴(yán)格控制路面壓實(shí)厚度，確保路面壓實(shí)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。若公路路面的壓實(shí)強(qiáng)度不滿足規(guī)定要求，就會(huì)降低路面的承重能力，公路投入實(shí)際使用后，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間碾壓會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，并且路面會(huì)發(fā)生大面積裂縫，縮短公路的整體運(yùn)行壽命。通過(guò)合理運(yùn)用路面壓實(shí)技術(shù)，能夠避免路面發(fā)生嚴(yán)重破壞，從而確保公路的安全運(yùn)行。本文主要分析高速公路路面施工壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 高速公路 路面施工 壓實(shí)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）11-0024-02

當(dāng)前，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通的飛速發(fā)展，瀝青路面逐漸成為高等級(jí)公路中通行的人行道類(lèi)型，比水泥路面更加舒適。如今，大型重載、超載車(chē)輛日益增加，對(duì)瀝青路面造成了嚴(yán)重的破壞，這就要求瀝青路面必須具有更高的承載力，以滿足路面行車(chē)需求。瀝青路面質(zhì)量不僅與瀝青、集料性能有關(guān)，還與路面施工技術(shù)有關(guān)，尤其是瀝青壓實(shí)技術(shù)。一般瀝青路面壓實(shí)有靜力壓實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)等方法，但是靜力壓實(shí)作用力有限且作用效果差，無(wú)法滿足密實(shí)度要求，而振動(dòng)壓實(shí)雖可以滿足壓實(shí)度要求，但在實(shí)際施工中往往因?yàn)闆_擊力過(guò)大而容易導(dǎo)致集料破碎。

1 高速公路路面施工壓實(shí)技術(shù)概述

目前高速公路路面壓實(shí)技術(shù)主要是振蕩壓實(shí)技術(shù)，就是通過(guò)振蕩壓路機(jī)進(jìn)行施工。在振動(dòng)壓實(shí)階段，中心激振軸會(huì)通過(guò)齒形帶帶動(dòng)兩側(cè)偏心軸運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成大小相等、方向相反的激振力。因?yàn)檫@兩個(gè)激振力始終保持的是相反的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以在滾輪的軸向和徑向的合力就會(huì)為零，此時(shí)的滾輪是通過(guò)自重緊靠在壓實(shí)層的結(jié)構(gòu)上，并不會(huì)完全地脫離出地面。因?yàn)榧ふ窳κ谴笮∠嗟?、方向相反并且是處于不同作用線上，所以兩個(gè)偏心軸形成的激振力就會(huì)出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)平面中組合成為激振力耦矩。在中心激振軸經(jīng)過(guò)一周的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之后，偏心轉(zhuǎn)也會(huì)進(jìn)行一周的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)激振力會(huì)產(chǎn)生一次變化。中心激振軸會(huì)連續(xù)地運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的旋向會(huì)出現(xiàn)持續(xù)地變化，滾輪中也會(huì)有連續(xù)不斷的扭矩存在，發(fā)生滾輪扭轉(zhuǎn)滾動(dòng)的反應(yīng)，此時(shí)就會(huì)形成振蕩壓力波直接作用在地面，并且經(jīng)過(guò)壓層實(shí)現(xiàn)水平的傳播和運(yùn)動(dòng)。液壓激振馬達(dá)驅(qū)動(dòng)中心軸在連續(xù)不斷地高速運(yùn)行之后，會(huì)形成交變激振力，這種情況下地面會(huì)承受設(shè)備產(chǎn)生的前后方向高頻振蕩壓力波，該位置會(huì)受到連續(xù)的交變剪切應(yīng)力的作用，從而導(dǎo)致材料受壓發(fā)生剪切損壞。除此之外，經(jīng)過(guò)碾壓受力作用的壓層結(jié)構(gòu)，就會(huì)出現(xiàn)垂直偏移的問(wèn)題。振蕩壓力與靜載同時(shí)形成在地面上，土體顆粒就會(huì)有共振，然后再次定位，消除內(nèi)部的空隙與水分，相互嵌擠作用，能夠保證其結(jié)構(gòu)擠壓密實(shí)合格，確保結(jié)構(gòu)性能達(dá)標(biāo)。[1]

2 影響公路工程路面壓實(shí)施工的主要因素

第一，路面含水量。道路建設(shè)基本在室外，容易受到施工過(guò)程中天氣條件的影響，建筑材料的含水量難以控制。含水量過(guò)高時(shí)，施工過(guò)程中的材料缺口會(huì)直接充滿水，使得后續(xù)施工過(guò)程中的壓實(shí)施工更加困難，不利于確保壓實(shí)效果。同時(shí)，一旦含水量太小，施工過(guò)程中材料之間就不會(huì)有水分潤(rùn)滑，從而增加了材料之間的內(nèi)阻摩擦。這種情況下壓實(shí)效果很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。[2]

第二，路面的碾壓方式。碾壓工藝的適用設(shè)計(jì)和壓實(shí)效果各不相同。對(duì)于目前大多數(shù)高速公路工程，基本采用邊緣到中心的方法，從輕到重，保證軋制質(zhì)量。第一次采用重型軋制施工時(shí)，由于填方土的影響，同一高速公路上會(huì)產(chǎn)生不同的軋制效果，高速公路整體平整度不足。如果設(shè)計(jì)首先從中心開(kāi)始，則中心填充會(huì)隨著重力移動(dòng)到兩側(cè)，從而影響平整度。

第三，碾壓厚度和碾壓速度。這主要由施工單位控制。如果滾動(dòng)速度太快，則不會(huì)完全壓縮。如果碾壓速度太慢，會(huì)給建筑材料造成過(guò)度壓力，壓實(shí)效果會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)要求，從而相應(yīng)地增加工程造價(jià)。關(guān)于碾壓厚度，過(guò)大的碾壓厚度直接影響壓實(shí)效果，增加了施工成本，使項(xiàng)目預(yù)算與實(shí)際項(xiàng)目支出有所不同。[3]

3 公路工程路面壓實(shí)施工技術(shù)的重要性

3.1 對(duì)路面強(qiáng)度的影響

對(duì)于公路施工來(lái)說(shuō)，科學(xué)合理的路面壓實(shí)工作可以提高整個(gè)路面的強(qiáng)度，提升公路的使用年限?，F(xiàn)在的公路工程施工過(guò)程中，公路的質(zhì)量受路面的壓實(shí)工作是否良好決定，如果不能做好路面的壓實(shí)工作，就會(huì)造成公路路面的強(qiáng)度不足，也會(huì)影響到整個(gè)公路施工的質(zhì)量和效率。[4]

3.2 對(duì)路面平整度的影響

在開(kāi)展公路工作時(shí)，通常情況下公路的填土量是需要壓實(shí)程度作為參考依據(jù)的，如果施工過(guò)程中沒(méi)有根據(jù)壓實(shí)情況進(jìn)行操作，路面就會(huì)出現(xiàn)凹凸不平的情況，而且公路的使用壽命也會(huì)變少，更為嚴(yán)重的情況會(huì)增加交通事故的發(fā)生概率。所以，在公路施工的過(guò)程中，一定要保證把公路壓實(shí)工作做好，這也是保證公路施工整體長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作的基礎(chǔ)。

4 高速公路施工路面壓實(shí)技術(shù)

4.1 壓實(shí)前必要準(zhǔn)備

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)與路面壓實(shí)技術(shù)之間存在著很大的關(guān)系。從整個(gè)道路施工的角度來(lái)看，路面壓實(shí)的技術(shù)過(guò)程如下：填方-輸送-回填-安裝輥的維護(hù)，其中每層厚度約30厘米，然后在保證安裝質(zhì)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行壓實(shí)工作。還要注意壓路機(jī)在壓路機(jī)過(guò)程中的合理運(yùn)行，主要操作要點(diǎn)如下：（1）嚴(yán)禁在未壓實(shí)或不在壓實(shí)區(qū)域內(nèi)的新路面上移動(dòng)輥;（2）在調(diào)整輥速后，應(yīng)確保輥速在壓實(shí)過(guò)程中保持恒定，不能隨意改變;（3）避免突然剎車(chē)和快速啟動(dòng)，特別是在輥起動(dòng)時(shí)、倒車(chē)時(shí)和換車(chē)道時(shí)，以免由于輥的操作不當(dāng)而損壞公路路面的原有質(zhì)量;（4）在運(yùn)行過(guò)程中，始終注意路面的狀況，及時(shí)找出出現(xiàn)“彈簧”或材料拉伸現(xiàn)象的原因。[5]

4.2 嚴(yán)格控制對(duì)施工混合材料的攪拌工作

影響公路路面壓實(shí)程度的最大因素就是施工過(guò)程中混合材料的攪拌程度，不管是混合材料攪拌的方式還是攪拌技術(shù)都會(huì)直接影響到整個(gè)公路工程的質(zhì)量。面對(duì)這種情況，在選擇施工材料的時(shí)候一定要嚴(yán)格把控，對(duì)材料的混合比例進(jìn)行精確地計(jì)算，一定要符合施工的標(biāo)準(zhǔn)，施工人員需要對(duì)施工材料有一個(gè)準(zhǔn)確的了解，才能更好地將材料攪拌均勻，而且施工人員不能強(qiáng)行將材料進(jìn)行攪拌，只有慢慢地增加攪拌工作的力度，才能將混合材料攪拌均勻，混合材料的均勻也會(huì)影響到公路路面壓實(shí)工作的開(kāi)展。工作人員在攪拌的過(guò)程中可以使用一些促進(jìn)攪拌的化學(xué)試劑，不過(guò)化學(xué)試劑的用量也是需要精準(zhǔn)控制的，不可以太多也不可以太少，太多的話會(huì)造成浪費(fèi)，太少的話又達(dá)不到預(yù)期的效果，所以要嚴(yán)格地計(jì)算化學(xué)試劑的用量，才能更好地發(fā)揮出混合材料在公路路面壓實(shí)工作中的作用，從而提高公路的壓實(shí)強(qiáng)度，達(dá)到提高公路工程質(zhì)量的效果。[6]

4.3 把控壓實(shí)方式及速度

路面的壓實(shí)也對(duì)施工工藝提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，要根據(jù)路面的實(shí)際情況，采用合適的碾壓方法。高速道橋施工中，路面的壓實(shí)一般要經(jīng)過(guò)初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)實(shí)際情況，配置相應(yīng)的設(shè)施并調(diào)整好碾壓參數(shù)，配合好各施工機(jī)械設(shè)施，合理推動(dòng)每個(gè)環(huán)節(jié)，高標(biāo)準(zhǔn)地完成壓實(shí)作業(yè)，創(chuàng)造良好的壓實(shí)效率。路面的壓實(shí)對(duì)施工順序有較高的標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)應(yīng)遵循先兩側(cè)后中間的原則，由輕到重合理增加壓力，各階段碾壓工藝參數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。另外，應(yīng)合理控制每個(gè)施工層、施工段的碾壓厚度，避免道路整體性不一致。碾壓施工對(duì)工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較高，合理把控碾壓速度對(duì)最終壓實(shí)效果起著重要作用。在壓實(shí)設(shè)備的選擇方面，應(yīng)始終將路面的實(shí)際情況作為基礎(chǔ)，嚴(yán)格控制每一階段的碾壓速度，使其保持在合理范圍內(nèi)，避免速度過(guò)快或過(guò)慢。在開(kāi)展壓實(shí)工作前，需保證路面質(zhì)量符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)的壓實(shí)工作提供便利。在實(shí)際施工中，初壓、復(fù)壓和終壓對(duì)應(yīng)的碾壓過(guò)程和碾壓速度上有區(qū)別。初壓時(shí)，宜采用慢速碾壓方式，初壓結(jié)束后，必須保證路面具有良好的壓實(shí)度。復(fù)壓和終壓時(shí)，可相應(yīng)提高設(shè)備速度，以加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生痕跡的清潔作用，提高道路的平滑度。

4.4 密切監(jiān)管壓實(shí)施工流程

壓實(shí)施工路面和壓實(shí)全施工過(guò)程，目前普遍存在著安全監(jiān)管流程欠缺的現(xiàn)象，施工過(guò)程中的安全監(jiān)督也不能認(rèn)為是一個(gè)完整的監(jiān)管流程，更不能夠完全地將其融入具體的各個(gè)施工流程中進(jìn)行完全壓實(shí)施工。在全面深入進(jìn)行整個(gè)壓實(shí)作業(yè)施工過(guò)程監(jiān)理時(shí)，監(jiān)理作業(yè)人員首先應(yīng)當(dāng)把監(jiān)理重點(diǎn)目光放在管理外部環(huán)境和壓實(shí)施工過(guò)程作業(yè)監(jiān)理流程中，并且考慮是否從上述的監(jiān)理視角角度出發(fā)，去設(shè)計(jì)優(yōu)化整個(gè)壓實(shí)施工過(guò)程的監(jiān)理作業(yè)流程。如果碰巧遇到了惡劣的外界環(huán)境，如臺(tái)風(fēng)和北方暴雨天的時(shí)候或者其他不良的陰雨天氣，就很可能有必要及時(shí)采取特定的施工防水和建筑施工前的養(yǎng)護(hù)處理舉措，以此兩種方式應(yīng)用來(lái)盡量避免街道路面和地下室的土壤基層遭受?chē)?yán)重侵蝕或者被嚴(yán)重破壞。與此同時(shí)，對(duì)于當(dāng)前施工設(shè)計(jì)中的檢測(cè)，希望施工人員應(yīng)當(dāng)給予進(jìn)一步的關(guān)注和重視，施工人員管理工作可以靠核子密度計(jì)、灌砂法或者其他的操作技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，落實(shí)當(dāng)前設(shè)計(jì)中現(xiàn)有的壓實(shí)運(yùn)行操作效果。針對(duì)各種類(lèi)型的建筑施工場(chǎng)地而言，與之緊密聯(lián)系的壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)工藝流程將在未來(lái)幾年中逐漸表現(xiàn)出差異化。由此可見(jiàn)，針對(duì)壓實(shí)的施工若是能夠順利地開(kāi)展一個(gè)全過(guò)程的質(zhì)量檢測(cè)工作，這將既有助于避免在壓實(shí)運(yùn)行操作中出現(xiàn)的一定偏差，又提升整個(gè)道路的表面以及高速公路整體的強(qiáng)度。

5 結(jié)語(yǔ)

高速公路路面施工中，振蕩壓實(shí)施工技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，可以保證各個(gè)路面的結(jié)構(gòu)部分達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，滿足高速公路的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，使得交通運(yùn)行更加安全、舒適，促進(jìn)我國(guó)交通領(lǐng)域的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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