公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)

胡鋒

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車數(shù)量越來越多，對公路工程建設(shè)質(zhì)量的要求越來越高。目前，公路工程的常見病害主要為路基沉降，路面坑洞、裂縫蜂窩麻面、車轍等，不僅影響了人們的正常通行和行駛舒適性，也給我國公路工程造成了較大的交通壓力。公路工程常見的病害大多和公路工程的路基路面壓實(shí)技術(shù)和壓實(shí)質(zhì)量相關(guān)，因此，在公路工程建設(shè)中一定要重視路基路面壓實(shí)施工技術(shù)，保障公路工程的質(zhì)量。論文闡述了公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)的重要作用，分析了路基路面壓實(shí)施工的影響因素，總結(jié)了路基路面壓實(shí)施工技術(shù)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：公路;路基路面;壓實(shí)施工;技術(shù)要點(diǎn)

公路是我國交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，城市建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都離不開公路運(yùn)輸。公路工程的常見病害主要為路基沉降，路面坑洞、裂縫蜂窩麻面車轍等"，公路工程常見病害的發(fā)生大多和公路的路基路面壓實(shí)技術(shù)和效果相關(guān)，路基路面壓實(shí)施工技術(shù)在公路工程施工中發(fā)揮著重要作用。在公路工程施工過程中應(yīng)運(yùn)用科學(xué)的施工技術(shù)，尤其重視路基路面壓實(shí)施工技術(shù)，提高公路工程的整體質(zhì)量，從而保證公路工程的耐久性和行駛的舒適性。

1路基路面壓實(shí)施工的重要性

1.1保證路面平整

路面平整度是影響行車舒適度的核心因素，保證路面平整是壓實(shí)施工環(huán)節(jié)的重要作用之一。決定路面平整度的因素主要有兩個，一是施工原材料的質(zhì)量，二是碾壓施工的成效。在原材料合格的情況下，如果未能嚴(yán)格按要求進(jìn)行碾壓施工，很容易導(dǎo)致路基填土各處高低不一[1]。對此，施工人員須牢記路面壓實(shí)施工技術(shù)要點(diǎn)。為加強(qiáng)對路面平整度的控制，必須依照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工程質(zhì)量檢測方案，平整度檢測通常會用到3m直尺。對檢測不達(dá)標(biāo)的部位，要立即修復(fù)，避免影響工程質(zhì)量。

1.2提升路面強(qiáng)度

路基路面強(qiáng)度是現(xiàn)代路橋工程質(zhì)量評價(jià)的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著機(jī)動車數(shù)量的增加，道路所承受的強(qiáng)度沖擊不斷提升，這對路面強(qiáng)度提出了更高要求。采取有效措施保證壓實(shí)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量有助于提升路基路面強(qiáng)度、延長公路使用壽命。如果壓實(shí)施工不能達(dá)到規(guī)范要求，公路承載力很容易受到負(fù)面影響。承載力不足，公路即便完工投人使用，也難以應(yīng)對車輛反復(fù)通行帶來的運(yùn)行負(fù)載，極易發(fā)生沉陷、裂縫等問題。一旦路基路面結(jié)構(gòu)遭到破壞，公路使用的安全性和舒適度便會大幅下降。可見嚴(yán)格把控路基路面壓實(shí)質(zhì)量對提升路面強(qiáng)度、保證工程質(zhì)量意義重大。

1.3確保路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

高質(zhì)量的壓實(shí)施工有利于確保公路路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而穩(wěn)定的路面結(jié)構(gòu)則有利于公路承受更多的行車荷載。在.結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況下，路面結(jié)構(gòu)很容易因?yàn)橛晁?、地下水的滲透而遭到破壞，給車輛通行帶來不便。壓實(shí)施工質(zhì)量越好，意味著填筑材料的密實(shí)度越好，材料顆粒間的空隙越小，路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也就越突出。

2公路工程路基路面壓實(shí)施工質(zhì)量的影響因素

在公路工程建設(shè)中，路基路面壓實(shí)施工是非常重要的工作內(nèi)容.它會受到多種因素的影響。公路工程施I單位要從壓實(shí)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)入手，采取有效措施提高公路工程路基路面壓實(shí)施工的質(zhì)量。

2.1路基填料的含水量

填料的含水量較低時.由于填料顆粒間的引力作用，使土層保持著比較疏松的狀態(tài)或凝聚結(jié)構(gòu)。填料中孔隙相互連通，水少氣多壓實(shí)機(jī)械碾壓時.雖然顆粒孔隙中的氣體易被排出.填料的密實(shí)度可以增大.但由于缺少水膜的潤滑作用，外部碾壓作用不足以克服填料間的引力和摩阻力，顆粒間相對移動不顯著.因此，壓實(shí)效果較差。

填料含水量逐步增大時.水膜變厚，土塊變軟顆粒間的引力和摩阻力也相應(yīng)減小，在壓實(shí)機(jī)械的碾壓作用下.土粒逐步擠密.壓實(shí)效果漸佳。填料在最佳含水量時，雖然顆?？紫渡龠B通或不連通，孔隙中的水和氣處于封閉狀態(tài)而不能排出，碾壓時填料內(nèi)產(chǎn)生的孔隙水壓力和氣壓力雖然也減弱了碾壓作用，但試驗(yàn)結(jié)果表明，填料中所含的水有利于顆粒在受碾壓產(chǎn)生的外部壓力時發(fā)生相對移動，使填料能夠達(dá)到最佳干容重而變得更密實(shí).即最佳含水最時填料的密度達(dá)到了該壓實(shí)功能下的極限值[2]。

當(dāng)含水量繼續(xù)增加時，孔隙中會出現(xiàn)自由水，壓實(shí)設(shè)備碾壓時不能使填料中的氣體排出，孔隙中的氣和水壓力抵消了壓實(shí)設(shè)備產(chǎn)生的外部壓力.密實(shí)度會降低。因此，在路基施工過程中要嚴(yán)格控制填料的含水量，使其接近最佳含水量。

2.2路基路面的鋪筑厚度

路基路面填料的鋪筑厚度對壓實(shí)效果也有明顯的影響。實(shí)測路基路面壓實(shí)度檢測結(jié)果表明，填料密實(shí)度由上而下呈遞減趨勢.表層5cm填料的壓實(shí)度最高"。通過大量的路基路面施工實(shí)踐證明，路基路面鋪筑應(yīng)有適當(dāng)?shù)暮穸忍钪舆^厚，下半層的壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求上半層的壓實(shí)度也會受到較大的負(fù)面影響。當(dāng)然，路基路面鋪筑的厚度根據(jù)壓實(shí)機(jī)械類型的變化而變化，具體參數(shù)選擇根據(jù)失驗(yàn)室試驗(yàn)或現(xiàn)場試驗(yàn)段確定。

2.3壓實(shí)設(shè)備和碾壓遍數(shù)

壓實(shí)設(shè)備對含水率--定的路基路面填料壓實(shí)質(zhì)量有較大的影響。同樣的碾壓條件下，重型壓實(shí)設(shè)備比輕型壓實(shí)設(shè)備能得到更大的壓實(shí)度。但是.不是設(shè)備質(zhì)量越大碾壓效果就越好，而是需要根據(jù)壓實(shí)設(shè)備的性能.鋪筑厚度和路基路面試驗(yàn)段確定相關(guān)參數(shù)，避免過度浪費(fèi)人力、物力并且過度碾壓還會對路基路面有害。選擇碾壓設(shè)備時，應(yīng)注意碾壓時的單位壓力不能超過鋪筑材料的強(qiáng)度極限[3]。路基路面施工碾壓遍數(shù)是影響路基路面壓實(shí)效果的重要因素之一。壓實(shí)機(jī)械碾壓遍數(shù)，壓實(shí)效果曲線顯示：同一種填料的最佳含水率隨路基路面鋪筑層碾壓遍數(shù)的增多而減少.最大千容重則隨碾壓遍數(shù)的多而提高;相同含水率條件下，路基路面鋪筑層碾壓遍數(shù)越多.填料壓實(shí)后的密實(shí)度越高。工程施工過程中.可以通過增加碾壓遍數(shù)提高路基路面壓實(shí)度或降低最佳含水率標(biāo)準(zhǔn)，但通過增加碾壓遍數(shù)提高路基路面壓實(shí)度有一定的限度，在施工過程中需要通過試驗(yàn)段確定圈。

2.4壓實(shí)方式

壓實(shí)施工一般遵循先輕后重先慢后快先靜后振、先邊緣后中間的碾壓原則，既有利于提高路基路面壓實(shí)度.又有利于提高平整度。當(dāng)然，鋪筑的填料不同.碾壓方式也要相應(yīng)調(diào)整.如碾壓碎石穩(wěn)定土?xí)r，由于填料中含有一定量的碎石采用高頻低幅、緊跟慢壓的方式碾壓效果更好;瀝青路面宜采用先靜壓、再振動、后柔壓的碾壓組合方式;在有超高的路段，碾壓順序宜為先低后高接縫處應(yīng)先進(jìn)行橫向碾壓，再進(jìn)行縱向碾壓等。

在路基路面壓實(shí)施工過程中.不管使用哪種壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓速度對路基路面鋪筑材料所能達(dá)到的壓實(shí)度有明顯的影響。碾壓速度較小時，單位鋪筑面積填料的碾壓時間比碾壓速度大時要多，壓實(shí)設(shè)備作用在路基路面鋪筑層上的能量也大。也就是說.壓實(shí)設(shè)備傳遞到路基路面鋪筑層填料內(nèi)的能量與碾壓速度成反比。如果碾壓路基路面鋪筑層達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度所需的壓實(shí)能量不變.壓實(shí)設(shè)備碾壓速度加倍.設(shè)備碾壓的次數(shù)也加倍，而碾壓速度過快也會造成路基路面不平整。因此.路基路面施L前，應(yīng)先施工試驗(yàn)段，通過實(shí)驗(yàn)段選擇合適的碾壓速度。路基路面壓實(shí)質(zhì)量的影響因素來自很多方面，有自然因素，也有設(shè)備、管理因素和人為因素，需精心組織，科學(xué)施工。

3路基路面壓實(shí)施工要點(diǎn)及控制措施

3.1含水量的控制

路基路面的壓實(shí)施工需要密切注意施工區(qū)域內(nèi)土壤的含水量，土壤含水量過高將會對路基路面的壓實(shí)效果和公路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。對路面進(jìn)行填充和壓實(shí)時要檢查路基土壤的含水量，只有在含水量符合標(biāo)準(zhǔn)值的情況下，才能保證路面的壓實(shí)質(zhì)量，從而使得路基路面的壓實(shí)度和平整度滿足公路壓實(shí)施工的要求。檢測含水量和控制含水量時要注意不同的土質(zhì)條件，一般軟土路基的含水量會超過土壤含水量的標(biāo)準(zhǔn)值，如果軟土路基含水量過高則要對其進(jìn)行換填或灌漿處理，以保證路基的穩(wěn)定性要求。

對土壤含水量進(jìn)行控制的過程中要注意當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，避免在低溫多雨的環(huán)境下進(jìn)行壓實(shí)施工。低于5C的溫度會使土壤變硬，溫度過低的土壤不利于壓實(shí)施工;多雨的環(huán)境會增加土壤中的含水量，使土壤含水量處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)，同樣不利于路基路面的壓實(shí)施工。另外，壓實(shí)施工效果還會受到材料含水量的影響，壓實(shí)施工需對材料性能進(jìn)行嚴(yán)格控制，含水量較高的材料會影響路基路面的壓實(shí)效果，只有讓材料的含水量符合標(biāo)準(zhǔn)，才能保證路基路面的壓實(shí)質(zhì)量。所以在正式進(jìn)行壓實(shí)施工之前需要對土壤和材料的含水量進(jìn)行檢測、分析和控制[4]。

3.2時間和溫度的控制

壓實(shí)時間和壓實(shí)溫度的控制是保證壓實(shí)施工質(zhì)量的關(guān)鍵條件，為了提高公路的平整性和密實(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。公路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)時間，夏季高溫環(huán)境下的最佳壓實(shí)時間是36min，秋季低溫環(huán)境下的最佳壓實(shí)時間是22min。在一天當(dāng)中的不同時間點(diǎn)按照不同的壓實(shí)時長進(jìn)行壓實(shí)施工同樣會產(chǎn)生不同的壓實(shí)效果，這是因?yàn)橐惶熘畠?nèi)的不同時間點(diǎn)具有一定的溫度差異，而溫度上的差異會影響壓實(shí)的效果，所以要根據(jù)具體的溫度來確定壓實(shí)的時間，圖2表示了不同時間點(diǎn)的最佳壓實(shí)時間，可以看到早晚溫度較低的情況下壓實(shí)時間較短，白天溫度較高時的壓實(shí)時間較長，這與上文不同季節(jié)和溫度條件下最佳壓實(shí)時間的結(jié)論能夠相互印證。對于壓實(shí)時間和初壓溫度的關(guān)系來說，圖3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5C，最佳壓實(shí)時間就會降低3min，這個結(jié)論同樣說明了初壓溫度和壓實(shí)時間之間正相關(guān)的變化關(guān)系。

3.3厚度和寬度的控制

路基路面的厚度和寬度是壓實(shí)施工需要控制的重點(diǎn)內(nèi)容。如果公路的厚度和寬度不夠合理，將會影響路基路面的壓實(shí)度和強(qiáng)度，大型車輛和重載車輛在公路上行駛時很容易使公路遭到破壞。只有路基路面的厚度和寬度符合要求，才能確保公路工程壓實(shí)施工的質(zhì)量，使公路的承載力滿足公路日常使用的需要，保證公路的強(qiáng)度和穩(wěn)定性實(shí)質(zhì)上就是保證車輛行駛的安全和平穩(wěn)，所以壓實(shí)施工人員要嚴(yán)格控制壓實(shí)過程中路基路面的厚度和寬度，及時進(jìn)行測量和調(diào)整。使用分層壓實(shí)的方法進(jìn)行壓實(shí)施工時要控制好每層的厚度，盡量將每層的厚度控制在25em以下。施工人員進(jìn)行壓實(shí)施工時還要讓壓實(shí)的實(shí)際寬度超過公路兩邊的設(shè)計(jì)寬度，在壓實(shí)施工完成后再將兩邊多余的材料切除，避免實(shí)際壓實(shí)寬度低于設(shè)計(jì)寬度。

3.4次數(shù)和速度的控制

對公路進(jìn)行壓實(shí)施工時，要合理安排壓實(shí)的次數(shù)和壓路機(jī)的壓實(shí)速度，通常初壓按照1.5～2km/h的速度進(jìn)行壓實(shí)。復(fù)壓速度提高到3.5～4.5km/h。終壓速度要控制在2.5～3.5km/h。

3.5壓實(shí)順序

壓實(shí)施工應(yīng)遵循從低到高的壓實(shí)順序，為了滿足排水的要求將公路設(shè)計(jì)成中間高兩邊低，所以壓實(shí)施工要從兩邊向中間進(jìn)行壓實(shí)凹。

3.6壓實(shí)施工后的檢測

壓實(shí)施工結(jié)束后還有一項(xiàng)重要工作，就是對壓實(shí)后的路基路面進(jìn)行檢測，檢測的內(nèi)容包括公路的壓實(shí)度、厚度、平整度等，公路的壓實(shí)度是公路壓實(shí)施工后和公路投人使用前必須要檢測的內(nèi)容。公路壓實(shí)度的檢測方法眾多，如灌砂法以及分布檢驗(yàn)法等檢測方法。

公路工程施工的路基路面壓實(shí)施工質(zhì)量十分重要，施工單位需要制定科學(xué)的路基路面壓實(shí)施工方案，選擇合適的壓實(shí)施工技術(shù)與設(shè)備并對壓實(shí)施工中各方面的施工情況進(jìn)行控制，嚴(yán)格按照公路工程壓實(shí)施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行壓實(shí)施工，及時發(fā)現(xiàn)壓實(shí)施工的問題并進(jìn)行調(diào)整，對壓實(shí)施工工序和壓實(shí)施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，保證路基路面的各項(xiàng)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]劉繼力.公路路基路面的壓實(shí)施工研究[C].《建筑科技與管理》組委會.2019年7月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會論文集.《建筑科技與管理》組委會：北京恒盛博雅國際文化交流中心，2019：179-180.

[2]楊亞鋒.公路路基路面施工技術(shù)中常見問題及應(yīng)對措施[C].《建筑科技與管理》組委會.2017年3月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會論文集.《建筑科技與管理》組委會：北京恒盛博雅國際文化交流中心，2017：618+617.

[3]黃娜.公路工程橋涵過渡路段路基路面施工控制路徑研究[C].《建筑科技與管理》組委會.2017年3月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會論文集.《建筑科技與管理》組委會：北京恒盛博雅國際文化交流中心，2017：727-728.

[4]祁春平.淺析公路工程施工中路基路面壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用[C].《智能城市》雜志社、美中期刊學(xué)術(shù)交流協(xié)會.2016智能城市與信息化建設(shè)國際學(xué)術(shù)交流研討會論文集I.《智能城市》雜志社、美中期刊學(xué)術(shù)交流協(xié)會：旭日華夏（北京）國際科學(xué)技術(shù)研究院，2016：136.