國省干線公路工程路基路面壓實施工技術探析

熊有君

（貴州省水城公路管理局工程處,貴州 六盤水 553000）

0 前言

國省干線公路路基壓實是一項系統(tǒng)性的工程，因此，需要合理選擇路基壓實施工技術，確保技術應用效果達到建設標準。為了防止在路基路面壓實過程中出現(xiàn)返工現(xiàn)象，該文對路面碾壓技術和施工質(zhì)量進行了研究，并提出了路基路面壓實技術的應用以及質(zhì)量管理措施，以期達到預期的效果。

1 國省干線公路工程路基路面壓實施工技術的應用意義

公路工程是我國基礎設施建設中的一個重要環(huán)節(jié)，為了避免因工程質(zhì)量問題給交通運輸帶來的安全隱患，必須保證工程的質(zhì)量。在路基路面壓實技術的應用中，采用沖擊力、摩擦力、振動動力等多種技術手段，對路面進行加固。路面強度是評價工程質(zhì)量的主要因素，通過對不同路段的壓實工藝進行控制，可以提高公路工程質(zhì)量。為了提升交通出行便利性與安全性，政府在道路工程中加大投入，國省干線公路網(wǎng)格化日益完善，采用路基路面壓實技術可以為公路工程帶來強大基礎支撐[1]。

與其他道路相比，作為推動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、滿足人民基本交通運輸需要的公路，國省干線公路的安全問題更加重要，其安全影響因素也比較多。隨著公路工程施工技術和路基路面壓實施工技術的不斷發(fā)展和革新，公路工程的結(jié)構形式也越來越多，因此必須重視公路工程的變形問題，以保證工程的順利施工，采用路基路面壓實施工技術措施可以降低道路變形的概率，保障公路質(zhì)量。

2 國省干線公路工程路基路面壓實施工技術影響因素

2.1 混凝土質(zhì)量

混凝土是由多種原材料配制而成的，主要包括水泥、水、骨料等材料，按照一定的配合比例，經(jīng)過攪拌后形成混凝土。不同種類的砂石攪拌在一起，會產(chǎn)生不同性能的混凝土，不同的混凝土其中的水分也是不一樣的，濕潤程度會影響混凝土的硬度，如果混凝土的配比不合格，就會影響路基路面壓實質(zhì)量[2]。在路基路面壓實施工過程中，為了確保工程后期的安全性和耐用性，對采用的混凝土的標準具有嚴格要求，技術人員需要深入分析原材料的性質(zhì)以及不同材料的特性。依據(jù)以往建筑施工過程中出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象進行研究，按照國省干線公路工程土壤情況，通過測試，采取科學合理的配置比例，實現(xiàn)各種原材料的有效融合，不僅能發(fā)揮出混凝土的正常功效，還具有較高的抗壓能力，減少混凝土裂縫。

為了獲取攪拌均勻、強度以及性能都能滿足需求的混凝土，必須掌握好最短攪拌時間，通常情況下，混凝土的勻質(zhì)性隨著攪拌時間增加而更佳，但是需要注意時間不宜過長，否則也會影響混凝土的質(zhì)量?；炷翑嚢琛⑦\輸、攤鋪等施工時間必須控制在6~10個小時內(nèi)，保證混凝土不發(fā)生終凝問題。

2.2 瀝青質(zhì)量

瀝青原材料質(zhì)量控制和科學配比是保證路橋施工質(zhì)量的關鍵和決定性因素。在瀝青路面施工中，對于原材料和混合料的要求都比較高，施工有嚴格的規(guī)范和標準。只有加強材料的篩選、檢驗和試驗，才能保證路面的抗拉強度。施工技術人員應嚴格施工，制定適合路面施工的配合比方案。加強對各種原材料性能的檢查，控制配合比，保證混合骨料質(zhì)量，確保瀝青路面施工質(zhì)量[3]。

瀝青材料由粗、細骨料組成。材料配比是否合理決定了壓實施工的質(zhì)量，影響瀝青路面的壓實度，混合料厚度不均勻會使得壓實度達不到標準。在現(xiàn)階段的路面施工中，應利用機械設備壓實瀝青路面，通過壓實提高路面的整體平整度和瀝青路面的抗滑性。要及時處理凹凸不平的問題，提高路面的承載能力。但壓實并非越密實越好，需要嚴格依據(jù)施工標準，控制壓實度，避免出現(xiàn)松散問題。

碎石封層是一定粒徑的集料薄層，由一定厚度的黏結(jié)材料黏結(jié)而成，其力學性能好，施工過程中采用碎石封層車等專用設備，在路面上粘貼骨料和黏合劑，然后將其碾壓成瀝青層。碎石封層可分為三種：普通碎石封層、同步碎石封層、纖維碎石封層。碎石封層可以提高道路的滑動能力，減少水分對路面的損害，保護路基完整性，延長道路使用壽命，碎石封層鋪設在完整的基底上，可延長5~10年的使用壽命，且碎石封層具有成本優(yōu)勢，經(jīng)濟效益良好。

2.3 施工質(zhì)量檢測

路基路面壓實度是檢測工作的重要內(nèi)容，路面厚度、平整度檢測可以采用雷達檢測技術，確定具體檢測點，檢測路面平整度、厚度，確保檢測的高精確度。測試人員可以利用探地雷達發(fā)射的電磁脈沖，通過接收機接收，采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行分析計算，得到準確的厚度、平整度數(shù)據(jù)，為施工提供指導，確保整體施工質(zhì)量[4]。

構建嚴格的質(zhì)量驗收體系，按照規(guī)范標準的驗收準則進行質(zhì)量驗收。各個部門責任人應當進行全面自檢自查，明確部門內(nèi)部存在的問題，對已完工的工程部分，按照既定的標準完成質(zhì)量評定，質(zhì)量評定大多是由項目管理負責人組織專門人員來完成，質(zhì)量評定記錄要符合實際并且由專門的質(zhì)檢人員簽字；定期開展質(zhì)量互檢工作，由專門的質(zhì)量管理部門對工程質(zhì)量進行全方位的檢測，若發(fā)展質(zhì)量問題責令對應的施工部門進行整改。部門整改完畢要上交整改完成單，由質(zhì)量管理部門進行確認后簽字，再進行后續(xù)的工程施工。

3 國省干線公路工程路基路面壓實施工存在的問題

3.1 碾壓方法不當

碾壓是公路路基路面施工中的一個關鍵環(huán)節(jié)，碾壓技術的應用直接關系到國省干線公路的最終施工質(zhì)量。碾壓方法不同對路基碾壓效果的影響也不盡相同。在采用碾壓施工時，需要具有明確的技術規(guī)范，碾壓工序要嚴格按施工規(guī)程進行碾壓，先邊緣后中間，先慢后快。碾壓速度太快，很容易造成地面的凹凸不平；而速度太慢，會使材料的承載能力超出極限，導致工程質(zhì)量問題。

3.2 含水量過高

公路工程在進行壓實施工時，路基和鋪面材料的含水量對路基路面壓實的影響很大。在道路路基上，隨著壓縮密度的提高，其內(nèi)部的摩擦、黏著力也隨之增大。土壤水分含量越低，土壤內(nèi)部摩擦越大，土壤含水率越高，內(nèi)部摩擦越小。在一定的致密程度下，得到的壓實容重很低。在大氣體積增大的情況下，由于水資源的不可壓縮特性，導致土壤干容重降低。

3.3 膨脹土土質(zhì)

采用標準吸濕含水率和塑性指數(shù)兩個指標作為膨脹土的選擇和分類標準，膨脹勢分級的指標見表1。由于膨脹土自身的親水礦物質(zhì)，導致其極易受到水文影響，膨脹土極易產(chǎn)生反復的變形以及土體出現(xiàn)大量裂縫，膨脹土的危害具有一定的隱蔽性，正常情況下不易察覺，會破壞建筑工程的結(jié)構完成性[5]。

表1 土的膨脹勢分級指標

國省干線公路路基工程以及大型建筑等出現(xiàn)嚴重變形，對工程建筑會產(chǎn)生不良影響。由于對膨脹土沒有足夠的重視，會導致公路建設項目損失較大。在道路的建設過程中利用膨脹土建設地基，如果沒有把握好填筑尺度，最終對道路安全造成嚴重的安全隱患。因此在進行高等級公路建設過程中，尤其是位于膨脹土質(zhì)地區(qū)，需要對膨脹土的相關施工技術有足夠的重視。

4 國省干線公路工程路基路面壓實施工技術要點

4.1 選擇合適的壓實方法

在小地表的處理工程中，可以用沖擊壓實法和強夯法進行基礎性的處理。相較其他施工方式，這兩種施工方式實際施工效率比較低，因此很少應用于大面積壓實施工當中。靜力壓實法和振動壓實法均適用于大型公路路基的壓實，更適用于面積較大的施工范圍。為了使石灰處治土的壓實效果符合相關規(guī)范，要根據(jù)建設工程場地環(huán)境因素以及以往建設經(jīng)驗，將靜壓實與振動壓實互相結(jié)合。強夯技術是在原有的擊實方法和重錘擊實方法的基礎上發(fā)展起來的，動力夯實機理由土壤的整體夯實程度體現(xiàn)出來。公路建設工程中，強夯法一般多應用于土質(zhì)較差的地基施工中。靜壓實是靜力滾壓機械在土體表面進行壓實工作，靠著機械自身的重量來進行壓實工作，使被壓層產(chǎn)生形變，增大其密度，達到壓實的效果。

靜力光輪壓路機施工時，壓路機與地面接觸面大，具有淺層壓實性，壓實過程為從上到下，最終使上層密度高于下層密度。通常適用于填料較少的壓實工作，取得相對較好的施工效果。

在進行土壤壓實時，需要深入到土壤之下，對土壤進行深度壓實。松散土經(jīng)多次密集型碾壓壓實后，使土壤整體變得非常密實。其壓實效果和壓實深度都比光輪碾壓更具備優(yōu)勢，還能使土塊碎化更細致，這種方法適用于黏性土的分層壓實中，但是由于壓實過程中土顆粒的向上和側(cè)向運動，導致其不適合沙土的壓實。

壓路機的輪胎也具有一定彈性，在與土壤接觸的時候，輪胎也會發(fā)生形狀變化。輪胎壓力是決定接觸壓力的一個重要因素，所以在壓實前必須進行充填工作，充填后地面的土壤結(jié)構高度松弛，輪胎的形變量也會減小。土壤被壓實后，輪胎壓力增大，形變量也在逐漸增大，導致接觸壓面會增加。此外，輪胎壓路機的另一個重要特點是輪胎的內(nèi)部壓力可以根據(jù)不同的土壤樣品進行調(diào)整，從而控制對土壤施加壓力變化，使壓力在土壤的抗壓范圍之中。因此，利用輪胎壓路機能夠?qū)ι笆c巖土等進行壓實，具有較好的壓實效果。

4.2 合理控制填料含水率

如果填料中水分含量較多，在碾壓的過程中會有反彈現(xiàn)象，壓實效果并不理想；如果含水量太低，碾壓面又會容易分離分裂，不具備合格的壓實效果。因此為了達到施工建設的壓實標準，填料中的水分必須控制在合理范圍之內(nèi)。在進行壓實工作之前，應檢查填土的含水量，以確定壓實過程中的填土的含水量符合要求。大面積含水量過高的土壤與普通的路基填料在性質(zhì)方面有著較大差距，需要提前做好攪拌工作，施工過程中存在水分蒸發(fā)、水分化學反應消耗等問題，因此土壤含水量的范圍值不適用于該路段，如果含水量超過標準范圍，需要對填土進行復翻，直到填土含水率滿足施工要求。壓實工作流程如下（整體施工流程見圖1）[6]：

圖1 整體施工流程

（1）精確控制填料松鋪厚度，填料厚度必須符合相關的規(guī)范要求。

（2）嚴格把控填料的含水率，使含水率能夠達到規(guī)范需求的最低限度。

（3）需要有序地進行壓實工作，從周圍到中間、力度從大到小，從低速到高速，前后兩次輪跡重疊15~20 cm。

4.3 膨脹土路基壓實處理

在膨脹土中加入一定量石灰，石灰能夠水解并產(chǎn)生鈣離子與鎂離子，這些離子和土壤中的鈉離子與鉀離子產(chǎn)生置換反應，能夠使黏土的結(jié)合水膜變薄，電位降低。除此之外，伊利石和蒙脫石黏土晶體之間的相互作用會受到離子交換的影響，能夠產(chǎn)生更高的結(jié)合力，水分子不容易滲入其中，大大降低膨脹土的親水性和土表面的膨脹能，從而達到改善土壤漲縮性的目的，最終使膨脹土滿足路基填料的應用需求。同時土壤中的水分與土壤中的氧化鈣發(fā)生反應，土壤表面生成CaCO3和Ca（OH）2的結(jié)晶膜，大大降低了土壤的黏度，使膨脹土顆粒分散，易于粉碎，容易進行后續(xù)加工處理[7]。靜壓法和振動壓實法均滿足大面積公路壓實施工需要，為了使壓實工作達到相關的規(guī)范要求，實際的工作需要結(jié)合以往施工的技術經(jīng)驗和相關技術規(guī)范，采用以上兩種壓實技術結(jié)合的施工方式，從而保障石灰處理膨脹土的壓實質(zhì)量。

5 結(jié)論

隨著社會經(jīng)濟進步，國省干線公路建設也在快速發(fā)展。路基路面壓實技術的應用水平?jīng)Q定了公路工程施工質(zhì)量。路基路面壓實技術的應用受到的制約因素較多。因此在公路工程路基路面壓實施工中，必須做好路基路面壓實工作，從而保障公路工程的質(zhì)量和公路使用壽命。