市政道路施工中路基路面壓實(shí)技術(shù)探微

文／冉召 北京市政路橋股份有限公司 北京 100045

引言：

市政道路作為城市的最基礎(chǔ)的公共設(shè)施，在日常生活中使用較為頻繁。人們在出行時(shí)，如果市政道路質(zhì)量較差，會(huì)對(duì)人們的出行和安全造成一定的干擾影響。因此，為更加方便人們的出行，也為避免出現(xiàn)安全事故，就要確保市政道路的工程質(zhì)量。在施工的過程中常常會(huì)因施工技術(shù)問題出現(xiàn)裂縫、松散、沉陷等問題，針對(duì)此類問題，需要在施工過程中采取更加合理的壓實(shí)技術(shù)，才能使路面的質(zhì)量得到充分保障。

1、路基路面壓實(shí)技術(shù)的重要性

1.1 保證路面的強(qiáng)度

市政道路作為城市的基本建設(shè)，對(duì)其安全性和穩(wěn)定性要求較高。路面強(qiáng)度較低，道路會(huì)產(chǎn)生安全隱患，容易出現(xiàn)現(xiàn)場事故，而較高強(qiáng)度的路面能夠很好地規(guī)避這一風(fēng)險(xiǎn)。為確保路面的強(qiáng)度更高，就需要采用路基路面壓實(shí)技術(shù)。路基路面壓實(shí)技術(shù)能夠進(jìn)一步地提高路面的強(qiáng)度，保證道路的質(zhì)量安全，方便人們的日常出行。但現(xiàn)如今的道路施工仍存在部分問題，如現(xiàn)階段的工程量較大，進(jìn)行施工的技術(shù)人員卻相對(duì)不足，部分道路質(zhì)量問題逐漸堆積最終難以解決，造成交通癱瘓現(xiàn)象。進(jìn)行維修時(shí)，現(xiàn)場情況相對(duì)復(fù)雜，需要耗費(fèi)較多的人力、物力和財(cái)力才能解決，得不償失。

1.2 降低道路的變形程度

一般來說，市政道路存在具體的使用年限。道路在長年累月的使用中會(huì)逐漸發(fā)生不同程度的變形現(xiàn)象，當(dāng)變形達(dá)到一定程度時(shí)，沒有經(jīng)過及時(shí)的維護(hù)處理，極有可能發(fā)生交通事故，造成人身財(cái)產(chǎn)安全威脅?，F(xiàn)如今人們對(duì)市政道路的質(zhì)量安全問題格外關(guān)注。隨著科技水平越來越高，技術(shù)研發(fā)人員陸續(xù)研究出更為合理的道路結(jié)構(gòu)和部分先進(jìn)技術(shù)，路基路面壓實(shí)技術(shù)就是其中之一。它能夠在一定程度上增強(qiáng)路面的穩(wěn)定性，使路面的強(qiáng)度變高，而且還可以降低道路的變形程度，增加路面的使用年限。若進(jìn)行施工時(shí)沒有采用合理的路基路面壓實(shí)技術(shù)，道路在使用一段時(shí)間后很容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，而采用路基路面壓實(shí)技術(shù)的道路卻沒有出現(xiàn)變形現(xiàn)象。因此，在進(jìn)行市政道路建設(shè)時(shí)要多合理采用路基路面壓實(shí)技術(shù)，能夠減緩和規(guī)避道路變形造成的不良影響。

2、影響市政道路工程路基路面壓實(shí)施工質(zhì)量的主要因素

2.1 材料的含水量

材料含水量對(duì)路基路面壓實(shí)度的影響非常大，根據(jù)當(dāng)下市政道路工程的項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，如果土壤的含水量偏高，將意味著較大的水潤滑作用，此時(shí)，土壤顆粒之間的阻力將相對(duì)較小，即使在同等的碾壓強(qiáng)度下，干密度差值也相對(duì)較大。水分的持續(xù)溶解和碾壓對(duì)土壤產(chǎn)生了一定的影響，在這種作用下，土壤顆粒之間的空氣阻力大大降低，也就導(dǎo)致路基路面的壓實(shí)度無法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)；反之，當(dāng)土壤含水量偏低時(shí)，因?yàn)樗疂櫥饔孟鄬?duì)偏小，土壤顆粒之間的阻力異常增大，機(jī)械設(shè)備碾壓過程中需盡可能消除這些阻力的干擾，土壤顆粒之間的空間同步較小，密實(shí)度增大。當(dāng)在市政道路工程現(xiàn)場施工作業(yè)進(jìn)行時(shí)，壓實(shí)度強(qiáng)度達(dá)到了特定標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)機(jī)械做功無法抵消土壤顆粒之間的抗力動(dòng)能，這種情況下，壓實(shí)度長時(shí)間保持在一定的阻力范圍內(nèi)，不存在明顯的變化。因此，材料含水量對(duì)壓實(shí)度指標(biāo)的影響非常直接，現(xiàn)場施工人員應(yīng)結(jié)合路基路面中的壓實(shí)度施工標(biāo)準(zhǔn)，將材料含水量保持在特定范圍內(nèi)。

2.2 碾壓機(jī)械的行駛速度

因?yàn)槁坊访娴膲簩?shí)處理過程中需借助專門的設(shè)備來完成，機(jī)械碾壓的行駛速度同樣是壓實(shí)質(zhì)量控制中需關(guān)注的一個(gè)重要指標(biāo)。結(jié)合市政道路工程路基路面壓實(shí)施工的經(jīng)驗(yàn)，一旦在現(xiàn)場的施工作業(yè)開展中，碾壓機(jī)械的行駛速度過快，對(duì)現(xiàn)場路基路面碾壓的細(xì)致度都不夠，壓實(shí)度指標(biāo)低于正常標(biāo)準(zhǔn)，在一些嚴(yán)重的情況下，勢必會(huì)出現(xiàn)路面不平整的現(xiàn)象，無法保障路面的使用性能；但如果碾壓機(jī)械的行駛速度過慢，意味著機(jī)械在每個(gè)固定路面上將停留較長的時(shí)間，該路面將長時(shí)間經(jīng)受較大壓力，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞，即使在道路正常投入使用以后，也極易受到內(nèi)外部因素的影響而加劇路面病害，比如，路面坑洼等問題，嚴(yán)重降低了路面的使用性能。

2.3 施工過程的影響

市政道路工程路基路面壓實(shí)施工的流程較多，涉及的技術(shù)要點(diǎn)非常多，壓實(shí)施工目標(biāo)能否最終達(dá)成，同樣會(huì)受到施工過程的干擾，施工過程對(duì)壓實(shí)度的影響具體體現(xiàn)在碾壓厚度與次數(shù)方面?，F(xiàn)場施工作業(yè)中，一旦碾壓厚度偏大，將會(huì)導(dǎo)致其壓實(shí)程度偏大，難以保持路基路面的穩(wěn)定性能。當(dāng)然，因?yàn)樵谛袠I(yè)施工標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)包含了多種的碾壓方式，每種碾壓方式下的參數(shù)要求等都存在巨大的差異，所選擇的碾壓方式是否合理，對(duì)路基路面壓實(shí)施工效果的影響巨大，因此，基于這方面因素的考慮，在整個(gè)的壓實(shí)施工階段，必須注意對(duì)各種參數(shù)、過程和要點(diǎn)的控制。

2.4 施工設(shè)備的影響

路基路面壓實(shí)施工要借助專門的施工設(shè)備來完成，但市場上的同類型設(shè)備相對(duì)較多，這些同類型設(shè)備的廠家不一樣且型號(hào)規(guī)格都有各自的特征，每個(gè)路基路面壓實(shí)施工中都有著特定型號(hào)、重量設(shè)備的規(guī)定，如果壓實(shí)施工時(shí)所采用的是小重量設(shè)備，壓實(shí)施工效果將無法保障。

3、市政道路工程中的路基路面壓實(shí)施工質(zhì)量控制措施

3.1 施工前的準(zhǔn)備

道路路基路面壓實(shí)施工的效果會(huì)受到很多因素的影響，為促進(jìn)路基路面壓實(shí)施工質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，工程企業(yè)應(yīng)從施工的全過程開展質(zhì)量控制。首先從施工前期的準(zhǔn)備階段工作開始，結(jié)合總體的施工安排，來做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備，不僅要制定相應(yīng)的壓實(shí)施工計(jì)劃，更要結(jié)合計(jì)劃安排來進(jìn)行材料、設(shè)備和人員的調(diào)配。前期準(zhǔn)備工作中，工程企業(yè)要安排專人對(duì)施工區(qū)域加以清理，比如，對(duì)于路基路面中的無關(guān)雜物，要立即清理干凈；其次，做好對(duì)各種材料的質(zhì)量驗(yàn)收，檢測各種材料的各方面性能能否與使用要求相一致，嚴(yán)禁質(zhì)量不達(dá)標(biāo)材料的使用。

3.2 填料厚度的把控

填料厚度的控制對(duì)于路基路面壓實(shí)施工效果也尤為重要，在工程建設(shè)施工中，雖然巨粒土相對(duì)堅(jiān)實(shí)，但其孔隙卻非常大，采用該材料作為填料的情況下，密實(shí)度相對(duì)偏低；但如果填料采用的是細(xì)粒土，該種材料為粉狀，在氣候條件變化的情況下，細(xì)粒土的狀態(tài)也常常會(huì)出現(xiàn)一定的變化，在壓實(shí)處理的過程中，細(xì)粒土反彈現(xiàn)象出現(xiàn)的概率偏高。因此，路基路面壓實(shí)施工中，多選用的粗粒土，當(dāng)粗粒土中的含石量在70%的條件下，總體的壓實(shí)施工效果十分理想。因此，路基路面壓實(shí)施工中，對(duì)填料厚度的控制需要相關(guān)施工人員加強(qiáng)對(duì)各類土質(zhì)性能的對(duì)比，將塑性標(biāo)準(zhǔn)控制在合理的范圍內(nèi)，一旦液體限度在50以上且塑性指數(shù)達(dá)26以上，一般不將這類土質(zhì)作為填料。

3.3 含水量的控制

結(jié)合對(duì)路基路面壓實(shí)施工流程的分析，含水量的控制異常關(guān)鍵，根據(jù)工程領(lǐng)域的路基壓實(shí)機(jī)理分析，在含水量變化的情況下，土的最大干密度也會(huì)同步出現(xiàn)明顯的變化，在含水量偏小的情況下，土體顆粒之間的摩阻力將同步增大，當(dāng)處于同等的壓實(shí)機(jī)作用下，孔隙將相對(duì)較大，土體密實(shí)度不夠；含水量偏大的情況下，土顆粒之間的部分孔隙被水所占據(jù)，而水的性質(zhì)比較特殊，即使存在外力作用的情況下，水也不會(huì)出現(xiàn)明顯的壓縮，碾壓作業(yè)進(jìn)行中，土體表現(xiàn)出明顯的“彈簧”情況，壓實(shí)施工效果無法保障。因此，路基路面壓實(shí)施工中，需將含水量指標(biāo)控制在合理的范圍內(nèi)，在最佳含水量條件下達(dá)到壓實(shí)施工的預(yù)期目標(biāo)。因?yàn)槁坊访媸┕ぶ胁捎玫姆謱臃侄翁钪绞?，為提升填筑效果，一般需選用同一料場的料源，并安排專人在最短的時(shí)間內(nèi)集中全部的填料，將該工作段的填料含水量保持在同一條件下。填料含水量控制中，一般采用的是加水或者翻曬的方式。

3.4 合理選用壓實(shí)機(jī)具

路基路面壓實(shí)施工中，對(duì)于墊層填料厚度有著極高的標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下，墊層填料厚度應(yīng)保持在0.3m以內(nèi)，遵循分層填筑和壓實(shí)的要求。為使得路基路面壓實(shí)度符合施工標(biāo)準(zhǔn)，施工中配備的一般為重型壓實(shí)機(jī)具，對(duì)于同一類填料而言，使用輕型壓實(shí)機(jī)具下所得到的最大干密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重型壓實(shí)下的最大干密度，而所得到的最佳含水量相對(duì)偏大。根據(jù)當(dāng)下我國市政道路工程中路基路面的壓實(shí)施工情形，重型壓實(shí)機(jī)械如25T振動(dòng)壓路機(jī)，利用其開展施工作業(yè)時(shí)，每層的壓實(shí)厚度在30cm內(nèi)，利用更大噸位的壓實(shí)機(jī)械開展壓實(shí)施工時(shí)，因?yàn)槠鋲簩?shí)功相對(duì)偏大，也就同步提升了壓實(shí)施工效果，在壓實(shí)度增大的同時(shí)，路基路面的含水量也顯著降低。

3.5 時(shí)間和溫度的控制

壓實(shí)時(shí)間和壓實(shí)溫度的控制是保證壓實(shí)施工質(zhì)量的關(guān)鍵條件，為了提高道路的平整性和密實(shí)度，需要嚴(yán)格控制材料的溫度，尤其要重視混合料中骨料的初壓溫度。瀝青混凝土路面表層的初壓溫度是非常關(guān)鍵的，要保證壓實(shí)溫度不超過相關(guān)規(guī)定的最高溫度，同時(shí)也不能低于最低值，應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓實(shí)溫度要求和速度要求進(jìn)行壓實(shí)施工。壓實(shí)時(shí)間以及溫度之間的關(guān)系，要根據(jù)溫度條件的不同情況合理安排壓實(shí)時(shí)間，夏季高溫環(huán)境下的最佳壓實(shí)時(shí)間是36min，秋季低溫環(huán)境下的最佳壓實(shí)時(shí)間是22min。在一天當(dāng)中的不同時(shí)間點(diǎn)按照不同的壓實(shí)時(shí)長進(jìn)行壓實(shí)施工同樣會(huì)產(chǎn)生不同的壓實(shí)效果，這是因?yàn)橐惶熘畠?nèi)的不同時(shí)間點(diǎn)具有一定的溫度差異，而溫度上的差異會(huì)影響壓實(shí)的效果，所以要根據(jù)具體的溫度來確定壓實(shí)的時(shí)間，圖1表示了不同時(shí)間點(diǎn)的最佳壓實(shí)時(shí)間，可以看到早晚溫度較低的情況下壓實(shí)時(shí)間較短，白天溫度較高時(shí)的壓實(shí)時(shí)間較長，這與上文不同季節(jié)和溫度條件下最佳壓實(shí)時(shí)間的結(jié)論能夠相互印證。對(duì)于壓實(shí)時(shí)間和初壓溫度的關(guān)系來說，圖2顯示了不同初壓溫度條件下的最佳壓實(shí)溫度，從圖中可以總結(jié)出兩者的變化規(guī)律，初壓溫度每降低5℃，最佳壓實(shí)時(shí)間就會(huì)降低3min，這個(gè)結(jié)論同樣說明了初壓溫度和壓實(shí)時(shí)間之間正相關(guān)的變化關(guān)系。

圖1 不同時(shí)間點(diǎn)有效壓實(shí)的時(shí)間對(duì)比

3.6 路基排水施工

在進(jìn)行路基施工時(shí)，還需要考慮到路基的排水功能，若出現(xiàn)暴雨等自然情況，能夠及時(shí)有效地將雨水排凈，避免出現(xiàn)過多的積水影響行人和車輛通行。路基排水能夠保證路面不會(huì)過于潮濕，處于一個(gè)較為干燥的狀態(tài)，保證路面的穩(wěn)定性，讓其強(qiáng)度足夠大能夠承受車輛通過。路基排水施工主要針對(duì)地面水和地下水兩種情況。地面水主要分布在河流、湖泊等，經(jīng)過地表循環(huán)等一系列操作滲入到地下，路基排水的作用將路面的積水進(jìn)行引流處理，若路面長時(shí)間被積水浸泡，會(huì)使路面的結(jié)構(gòu)受到破壞，路面強(qiáng)度會(huì)變低，長久以往車輛在通過路面時(shí)會(huì)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。大氣進(jìn)行降水過后，其中一部分水會(huì)蒸發(fā)返回大氣中，而另一部分會(huì)滲透到土壤中成為地下水，其余部分的水會(huì)沿著道路的坡道向下流淌形成漫流，最終流入到湖泊河流中，但是出現(xiàn)暴雨天氣時(shí)極有可能排水不暢出現(xiàn)水淹現(xiàn)象，而路基排水施工能夠有效規(guī)避這一現(xiàn)象。在地表之下還含有地下水，為確保地下水的水量不會(huì)過多，需要嚴(yán)格控制地下水和雨水的滲透量，要保持一個(gè)較為合理的區(qū)間范圍內(nèi)，將多余的地下水通過暗溝的方式及時(shí)排除，能夠確保整個(gè)工程的穩(wěn)定性。

3.7 碾壓施工技術(shù)的選用

為提升道路路基路面的壓實(shí)施工效果，碾壓技術(shù)的選擇和應(yīng)用也尤為關(guān)鍵，施工單位應(yīng)結(jié)合總體的施工要求和現(xiàn)場條件，選擇可行且科學(xué)的碾壓技術(shù)。當(dāng)確定了碾壓技術(shù)以后，工程人員應(yīng)開展規(guī)范化的碾壓施工，制定最為科學(xué)且合理的碾壓施工方案，保障碾壓順序的科學(xué)性，加強(qiáng)對(duì)碾壓速率的科學(xué)控制。因?yàn)榈缆肥┕さ穆范屋^多，在不同的路段內(nèi)因?yàn)榇嬖谥匦蔚鹊牟町?，碾壓施工的要求也有所不同，因此，?duì)于不同路段的碾壓作業(yè)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場條件來確定對(duì)應(yīng)的碾壓速率和遍數(shù)，保障壓路機(jī)行駛速度的科學(xué)性，并在碾壓施工中加強(qiáng)施工全過程的監(jiān)督和管控。道路路基路面壓實(shí)作業(yè)中，為達(dá)到壓實(shí)施工標(biāo)準(zhǔn)，往往會(huì)經(jīng)歷初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段，如果現(xiàn)場存在有碾壓區(qū)域的劃分，應(yīng)根據(jù)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的具體情況，來進(jìn)行相應(yīng)的碾壓速度、遍數(shù)等參數(shù)設(shè)置，以避免碾壓作業(yè)中碾壓不足或者過多所造成的質(zhì)量威脅，導(dǎo)致路基路面壓實(shí)度不符合施工標(biāo)準(zhǔn)。路基路面碾壓施工環(huán)節(jié)，機(jī)械設(shè)備突然停止、急剎車等情況同樣不可避免，這就要求現(xiàn)場施工人員要根據(jù)碾壓施工要求，對(duì)碾壓機(jī)械設(shè)備的車道變化加以科學(xué)規(guī)劃，當(dāng)碾壓施工作業(yè)中壓路機(jī)不得不進(jìn)行變道，要立即停止碾壓作業(yè)，當(dāng)緩慢進(jìn)入到變更道以后再繼續(xù)碾壓。

3.8 重視路基路面壓實(shí)質(zhì)量檢測

現(xiàn)階段的市政道路工程建設(shè)施工領(lǐng)域，壓實(shí)質(zhì)量檢測一般可以采取以下的方式：（1）核子密度法。這種壓實(shí)質(zhì)量檢測方法的應(yīng)用范圍非常廣，適用性強(qiáng)，具體的檢測工作開展時(shí)，一般需將有效測定層厚度保持在20cm以內(nèi)。首先，現(xiàn)場施工人員應(yīng)進(jìn)行測試位置的選取，隨后在該位置上安裝預(yù)熱儀器，當(dāng)平整度符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)以后，直接開展相應(yīng)的測量并立即讀取數(shù)據(jù)。整個(gè)測量工作進(jìn)行時(shí)，為提高檢測結(jié)果準(zhǔn)確性，必須要求參與到壓實(shí)質(zhì)量檢測的人員，嚴(yán)格遵守相應(yīng)的技術(shù)流程和規(guī)范，當(dāng)前期的準(zhǔn)備工作全部結(jié)束后，在設(shè)備箱內(nèi)放置核子密度儀，保障放置的平穩(wěn)性，由該儀器來完成相應(yīng)的壓實(shí)度指標(biāo)獲取。（2）灌砂法。對(duì)于填石路堤路面壓實(shí)度質(zhì)量檢測，一般不采用灌砂法，為利用灌砂法來保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，工程人員應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范來進(jìn)行均勻砂的選擇，隨后將所選好的砂放入到較高的位置，依據(jù)特定的原理和技術(shù)規(guī)程來完成檢測和記錄。

結(jié)束語：

隨著市政道路工程建設(shè)施工工藝的日漸成熟，人們對(duì)路基路面壓實(shí)施工提出了越來越高的要求，各個(gè)工程企業(yè)在開展壓實(shí)施工時(shí)，因?yàn)槭┕ち鞒虖?fù)雜和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)繁多，為全面保障最終的施工效果，工程人員要在壓實(shí)施工的全過程中開展質(zhì)量管理和技術(shù)控制，提高壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)市政道路工程路基路面的施工目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。