王 健
(中鐵十九局集團第一工程有限公司,遼寧遼陽 111000)
夯錘為主要施工裝置,將其提升至特定高度后解除約束,使夯錘自由下落夯擊土壤。在夯錘所提供的外力作用下,土體孔隙得到壓縮,密實性提高。夯錘的重量通常為1.5~3 t,落距2.5~4 m,可根據(jù)實際夯實要求做靈活調(diào)整。對于夯實難度較大的路段,常采用重錘夯實的方法,錘重增加至8~30 t,落距加大到6~25 m,裝置提供的沖擊能更為強烈,地基加固效果突出。從適用性的角度分析,強夯法常用于濕陷性黃土、黏性土、碎石類填土的壓實施工中。
依托于機械滾輪的壓力作用,達到碾壓土體的效果。振動壓路機是常見的碾壓法施工裝置,碾壓法施工的要點如下:
(1)直線段和大半徑曲線段,首先對邊緣部分做壓實處理,再逐步轉(zhuǎn)向中間區(qū)域;較特殊的是小半徑曲線段,考慮到該處存在超高的現(xiàn)象,按照先內(nèi)側(cè)后外側(cè)的流程推進。
(2)為保證路基路面在壓實后具有完整性,碾壓輪需重疊,以輪寬的1/3~1/2 較為合適[1]。
(3)通常經(jīng)過6~8 遍的碾壓處理后,待施工部位的壓實度和平整度滿足要求即可,具體情況可根據(jù)碾壓層的厚度、機械設(shè)備運行性能等因素而定。
(4)壓路機盡可能勻速運行。以振動壓路機為例,其速度控制在3~6 km/h,過快則會由于壓路機與待處理部分接觸時間過短而導致壓實度偏低,過慢則會拖慢施工進程(圖1)。
圖1 碾壓法施工流程
振動壓實機置于土層表面,由設(shè)備提供壓實振動作用,在此條件下土顆粒的狀態(tài)發(fā)生改變(由松散轉(zhuǎn)為密實)。振動碾是應用較為廣泛的壓實機械,其兼具振動和碾壓的雙重功能,較之于常規(guī)平碾,功效提高1~2 倍。從適用性的角度來看,爆破石渣、雜填土等非黏性土可采用振動壓實的方法。以振動壓路機為例,第一遍靜壓,后續(xù)做多遍碾壓處理,全程先慢后快、先弱振后強振,以循序漸進的方式完成碾壓。
平整度是路面施工中的關(guān)鍵控制指標,提高路面平整度有助于保證車輛通行的平順性。在部分公路工程中,受前期勘察不到位、施工方案不科學、現(xiàn)場降雨等因素的影響,存在碾壓后路面平整度不足的情況,嚴重時誘發(fā)裂縫、局部沉降等質(zhì)量缺陷。而在加強質(zhì)量控制后,可有效規(guī)避相關(guān)問題,路面的平整性得到保證,車輛通行的安全性和平順性均更為良好。
路面壓實施工中,若未嚴格采取分層填筑、壓實的方法,可能會影響成型路面的承載力,后續(xù)隨車流量的增加,在外界荷載作用下,路面會出現(xiàn)裂縫、沉降、變形等問題,且在重載車輛通行量較大的路段更為明顯。而在合理應用壓實施工技術(shù)后,將從源頭上提高路面的力學性能,保證該結(jié)構(gòu)具有足夠強的承載性能,以抵御不均勻沉降、變形等質(zhì)量問題。
耐久性是公路路面得以持續(xù)使用的必要前提,在路面施工中,有必要按照分層的方法逐層填筑、碾壓,保證每一層的施工質(zhì)量,進而提高結(jié)構(gòu)整體的耐久性,使其在設(shè)計使用年限內(nèi)穩(wěn)定使用,同時也能減少檢維修工作量,從長遠發(fā)展的角度來看具有突出的經(jīng)濟效益優(yōu)勢[2]。
路面壓實施工中,多類主客觀因素均會在不同程度上對壓實效果造成影響,下面對較為常見的影響因素展開分析。
壓實機械設(shè)備是重要的生產(chǎn)力工具,合理選型與應用是提高壓實施工效果的關(guān)鍵前提之一,因此,在公路路面施工中,需遵循因地制宜的原則,選擇合適型號的機械設(shè)備,由專員規(guī)范操作,保證壓實施工效果。加大力度做好對路面壓實施工質(zhì)量的檢測工作,若有問題則查明成因,及時予以處理,全方位保證路面壓實后的平整性和密實性。
壓實厚度也是重點控制指標,施工單位可將路面總厚度劃分為多個層次,逐層攤鋪與碾壓,通常單層厚度為20~30 cm。在有序完成各層的壓實施工后,構(gòu)成完整、穩(wěn)定的路面整體結(jié)構(gòu)。
含水量偏高或偏低均會給路面壓實施工造成阻礙,隨之出現(xiàn)壓實度不足、施工進程放緩等問題。在公路路面施工中,有必要提前檢測混合料的含水量,將實測值與最佳含水量做對比分析,若超出許可范圍則予以調(diào)整,例如,含水量偏低時,通過灑水的方式提高;含水量偏高時,則通過翻松晾曬降低?;旌狭系暮康玫接行Э刂坪?,將取得更加良好的壓實施工效果。
施工單位需從實際條件出發(fā),結(jié)合工程質(zhì)量要求,選擇合適的碾壓方法,確保在碾壓速度、碾壓遍數(shù)等方面均具有合理性。為了給正式施工提供參照基準,提前選取具有代表性的路段(長約200 m)組織試驗,經(jīng)過壓實施工后驗證所選方法的可行性,并從中確定具體的施工參數(shù),以便大規(guī)模碾壓。實際施工中,參與人員嚴格依據(jù)要求采取控制措施、規(guī)范操作,避免參數(shù)不合理、壓實機械忽然提速或急剎車等異?,F(xiàn)象。
瀝青路面的壓實質(zhì)量要求較高,施工期間的細節(jié)較多,因此必須準確把握技術(shù)要點。
施工前,全面清理殘留在基層的建筑垃圾等各類雜物后,再安排機械設(shè)備以及材料進場;檢驗各類機械設(shè)備的性能以及材料的質(zhì)量,確保無誤;做好技術(shù)交底和安全交底,引導施工人員準確掌握現(xiàn)場條件以及具體的作業(yè)方法,提升規(guī)范性[3]。
施工中加強對結(jié)構(gòu)層厚度和寬度兩項關(guān)鍵指標的控制,厚度以20~30 cm 為宜,對于寬度的設(shè)置,考慮到路面邊緣部分的穩(wěn)定性要求,應適當加大寬度。此外,接縫處較為薄弱,也需采取合理的方式處理,并加強質(zhì)量控制。
經(jīng)過試驗后確定合適的混凝土配合比,正式拌和時,按要求選取適量的原材料,做充分的攪拌,得到均勻性較好的混凝土材料后再投入使用。遵循隨拌隨用的原則,盡可能縮短混合料出廠后至攤鋪前的間隔時間,若時間偏長,混凝土將發(fā)生初凝,難以有效保證施工效果,甚至無法投入使用。
按照初壓、復壓、終壓的順序依次壓實:初壓是基礎(chǔ)環(huán)節(jié),主要作用在于整平攤鋪到位的混合料,使其具有初步的穩(wěn)定性,為后續(xù)壓實工作的開展夯實基礎(chǔ);復壓是提高密實性和平整性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對路面施工質(zhì)量有顯著影響,需強化控制;終壓主要是消除前期碾壓施工中產(chǎn)生的輪跡,構(gòu)成平整性較好的路面。
初壓緊跟瀝青混合料攤鋪作業(yè),應盡可能在材料溫度較高時碾壓。壓路機從外側(cè)開始,逐步向中間運行,壓路機的驅(qū)動輪始終面向攤鋪機,控制好運行速度,與攤鋪機的行進狀態(tài)保持相對均衡,駕駛者聽從指揮,沿著既定的路線前行,未經(jīng)許可不得隨意改變方向,初壓速度2~3 km/h,盡可能保持勻速。
復壓施工設(shè)備可選擇重型輪胎壓路機,操作得當可有效提高路面的壓實度。高頻低振是可行的施工模式,設(shè)備運行速度3~4 km/h,必要時適當增加但不得超過6 km/h。經(jīng)過復壓后,使路面具有良好的密實性和平整性。
終壓的主要目的是消除輪跡,提高路面的平整性。在復壓完成后盡快安排終壓,以免因瀝青混合料溫度偏低導致壓實效果較差(碾壓痕跡難以被有效消除),速度控制在3~5 km/h。
溫度是碾壓施工中需重點關(guān)注的指標,初壓作業(yè)時既要避免溫度偏低又要避免溫度異常偏高的情況:若溫度偏低,將影響后續(xù)的復壓和終壓,兩個環(huán)節(jié)的壓實施工難以得到良好的溫度條件;但溫度也不宜過高,因為高溫條件下混合料的流動性增強,經(jīng)過碾壓施工后混合料在外力作用下發(fā)生推移,影響成型路面的平整性以及材料分布的均勻性。因此,施工中需要根據(jù)瀝青混合料的類型以及現(xiàn)場氣溫等條件采取合適的溫控措施。
綜上所述,壓實是路基路面施工中不可或缺的一項工作,合理的壓實方式可以有效提高路基路面施工質(zhì)量。總結(jié)施工經(jīng)驗,針對路基路面壓實技術(shù)要點展開具體分析,提出路基、路面兩部分的壓實施工思路以及關(guān)鍵技術(shù),希望為類似工程提供參考。