公路路基路面壓實 施工技術(shù)研究

霍麗娜

為了提升我國公路路基路面的穩(wěn)定性，延長其使用壽命，施工方必須主動引入先進技術(shù)與高性能設(shè)備，組織開展覆蓋面積較廣的路基土壤環(huán)境檢測活動，做好路基底層土層的填土置換工作，為不同階段的施工活動提供有力支持，優(yōu)化路面壓實施工流程與基本工藝，最大限度延長路基與路面工程的使用壽命。本文主要分析了現(xiàn)代化公路工程中路基路面壓實施工的重要性，并指出了路基路面壓實施工的基本實施方式與影響施工質(zhì)量的外部因素。

現(xiàn)代公路工程的規(guī)模不斷增加，路基土體的含水率、填筑厚度、土體力學性能，均會影響公路路基路面的壓實效果，為保證公路項目的整體施工質(zhì)量達到相應標準，讓工程材料在一定時間段內(nèi)發(fā)揮應有的性能，必須結(jié)合施工工藝與工程材料物理性質(zhì)，組織開展切實有效的施工活動管控，在提升路基結(jié)構(gòu)強度的同時，為路面路基結(jié)構(gòu)提供適當?shù)谋Ｕ稀Ｍㄟ^合理運用路基路面壓實技術(shù)，能夠有效避免路基路面因受力不均、結(jié)構(gòu)強度下降、材料脫落而受到嚴重破壞，從而確保新建公路路段在長時段內(nèi)安全運行，提升行人的出行安全性，使得路面能夠在長時間使用中保持平整、穩(wěn)定。

一、公路工程中路基路面壓實施工的重要性與基本特點分析

通過組織高水平的路基路面壓實施工活動，可盡可能地將路面材料的壓實度調(diào)節(jié)到理想水平，提升填料層、集料層材料的密度，改變不同層次材料之間的結(jié)合狀態(tài)。一旦公路內(nèi)部材料壓實度與密度不足，無法達到施工質(zhì)量標準，則會導致路基頂部瀝青層部分材料凸起，地基下方填土層發(fā)生下陷，使得公路路面因受力不均勻、應力分散而出現(xiàn)裂縫或孔洞，威脅路人行車安全。公路使用性能優(yōu)異與否，由路面的平整度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強度、路基承載能力等多種因素決定，通過做好壓實施工工作，可全面提升路基路面的牢固性，使之在長期承受巨大壓力的狀況下保持穩(wěn)定不動，進而提升土壤的強度與填料層材料結(jié)合的緊密度，避免公路路面因外部荷載過大超過其承載限度而發(fā)生破裂問題。一旦公路路基路面的壓實度不足，會導致施工材料之間的距離過大，內(nèi)部空隙因結(jié)構(gòu)應力增加而不斷擴大，使得公路行車安全性不斷下降。因此，必須調(diào)整施工方式，在確保公路質(zhì)量達標的同時，使用高質(zhì)量的建筑材料與大功率壓實設(shè)備，如液壓振搗機、柴油動力壓路機等設(shè)備，消除材料之間存在的縫隙與孔洞，提升工程材料用量，使得公路路面厚度達到設(shè)計指標，在延長公路使用壽命的同時，使其內(nèi)部抗震材料能夠快速將壓力傳導到地基內(nèi)部的土層中，避免瀝青材料因受力過大而發(fā)生表層顆粒與附著物脫落問題。

二、影響路基路面壓實施工質(zhì)量的潛在因素分析

1.碾壓施工工藝

碾壓施工活動所采用的建造工藝、碾壓方式、設(shè)備運行速度均可在一定程度上決定施工質(zhì)量，首先碾壓厚度即可決定壓實質(zhì)量與內(nèi)部材料層的穩(wěn)定性，碾壓厚度應當保持在2m～3m 之間，厚度過大會導致不同填土層的密度不均勻，厚度過小會使得壓實度受到影響，路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂或下陷。不同類型機械設(shè)備的碾壓力度、厚度、作用力傳導方向差異較大，工程管理人員必須根據(jù)施工質(zhì)量需求，確定實際壓實厚度，使得位于不同深度材料受到均勻的作用力。施工方可選擇使用具備一定科學性的碾壓方式，把握核心施工原則，讓碾壓設(shè)備從道路邊緣沿著帶有一定傾斜度的路線向道路中央部分轉(zhuǎn)進，起始碾壓速度應當設(shè)置在每小時2 公里左右，后續(xù)階段碾壓速度應當保持在5公里每小時，在起始環(huán)節(jié)讓碾壓設(shè)備以較小功率運作，在最后的碾壓環(huán)節(jié)將設(shè)備調(diào)整到最大功率運作，對設(shè)備運作方式與碾壓施工模式進行靈活調(diào)整，以此保證整體壓實質(zhì)量。設(shè)備的壓實速度必須保持在適中水平，以此避免路基路面材料因受到過大壓力、土層受力不均勻而發(fā)生橫斷面分裂等問題，施工人員必須結(jié)合土壤性質(zhì)與土層穩(wěn)定性等因素，選擇均勻壓實速度與低功耗設(shè)備運作方式。

2.土壤水分含量與密度、黏性

公路工程施工地點土壤下方土層的厚度、土壤顆粒密度與直徑大小、黏性等因素均可決定壓實施工的實際效果，因此，必須借助專業(yè)化科技設(shè)備對路基底部、周邊的土層進行檢測，評估土層中土壤顆粒的直徑與表面積、土層受壓情況、應力傳導機制等相關(guān)條件，保證壓實施工能夠使得土壤顆粒之間的距離有所減少，強化路面周邊土壤環(huán)境的穩(wěn)定性，讓路基強度達到設(shè)計要求。一旦路基下方土層的厚度較小，則會因壓實機械反復施加作用力而發(fā)生結(jié)構(gòu)塌陷，使得地基沉降，因此，必須組織現(xiàn)場勘測活動，使用激光雷達與超聲波探測設(shè)備搜集土壤信息，建立壓實施工數(shù)字模型，評估施工現(xiàn)場不同深度土層的具體狀況，采用填土措施，在孔洞較大、厚度不足的土層中添加具備較強承載力的軟性材料，如石灰土、酥性土等，為后續(xù)壓實施工提供便利性。土壤的水分含量與黏性能夠決定壓實施工的效果，一旦水分含量超過一定限度，則土壤顆粒之間的黏性與摩擦力會不斷上升，壓實施工中設(shè)備向土層施加的壓力會被表層土壤所吸收，導致深層土壤的密度與間隙并未發(fā)生較大變化，使得壓實施工無法取得理想效果，在組織施工之前，技術(shù)人員可對深層土壤進行取樣處理，找出含水量較高、黏性過大的土層，并采取措施對其進行吸水處理。

3.機械設(shè)備性能與重量

施工人員批量使用的大型壓實設(shè)備功率較大，能夠在短時間內(nèi)完成主要的施工任務，設(shè)備的實際質(zhì)量、體積、表面積等因素均會影響壓實施工的實際效果。例如，部分中型機械設(shè)備與地面的接觸面積較小，壓強較大，路基路面材料必須承受更大的單位面積應力，因此，壓實效果較佳，而與地面接觸面積較小、作用力分散的機械設(shè)備難以取得理想中的壓實效果。為保證壓實施工的有效性，施工方應當適當?shù)卣{(diào)整機械設(shè)備體積與質(zhì)量，使用面積較小的滾輪設(shè)備與夯土錘，考慮到工程材料本身的物理特性，避免因向路面施加過大壓力導致材料性能受到負面影響，在保證路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，使用有著較大質(zhì)量與較小接觸面積的機械設(shè)備。

三、公路路基路面壓實施工技術(shù)的應用路徑研究

1.組織嚴整有序的壓實施工活動

施工人員在組織壓實活動之前，必須把握壓路機整體質(zhì)量與體積、空氣氣溫、濕度、工程材料密度等各方面因素，評估此類因素對壓實施工造成的影響，適當?shù)馗鶕?jù)外部環(huán)境變化趨勢調(diào)整施工范圍與碾壓長度，派遣專業(yè)技術(shù)人員負責使用各類工具清理粘附在滾輪上的瀝青材料與填料，并主動在壓實機械的滾輪下方灑水。在瀝青混合料尚未完全成型時，應當避免將噸位較大的機械設(shè)備開入有著較多未冷卻瀝青的區(qū)域，保證路面的整潔與衛(wèi)生。施工方可基于外部環(huán)境溫度與濕度，采用合理措施調(diào)整碾壓范圍，計算待碾壓路段的長度，靈活調(diào)整碾壓設(shè)備的運行速度，如果外部環(huán)境溫度較高、風速較慢，則可適當延長碾壓長度，把握施工細節(jié)與外部影響因素。在組織開展路面碾壓工作之前，必須首先處理好路基強度不足問題，通過填土、換土、注漿等常用修復方式，有效提升碾壓厚度與底部土層的密度，使得地基承載力達到技術(shù)標準。路基路面碾壓厚度必須控制在30cm 左右，使用較為合理的中型壓實標準，在改善填料物理性質(zhì)、使之發(fā)揮作用的同時，在集料層加入適量的生石灰，調(diào)整路面材料的含水量，避免因材料摩擦力過大而導致壓實施工失效。

在進行針對填料層的壓實施工時，必須采取有效措施，對填石進行整平處理，調(diào)整材料的松鋪厚度，保證碾壓設(shè)備的軌跡有超過40cm 的重合部分，并控制碾壓的深度與內(nèi)部壓實度，改變填石之間的間距與其整體密度。在使用大型機械設(shè)備進行整平后，必須以人工方式進行整平，以此保證施工質(zhì)量達到標準，并主動使用卷尺、激光測距儀測量填石層的厚度，并在后續(xù)階段使用大型振動式壓路機進行碾壓處理，此類機械應當在填石層反復碾壓三到四次，秉承從外到內(nèi)、從輕到重的原則，進行反復碾壓，使得石塊保持穩(wěn)定狀態(tài)，制造出一個平整度較高、較為光滑的表面，避免遺留分布范圍較廣的車輪印記。在壓實瀝青路面時，必須使用設(shè)備調(diào)整瀝青材料的溫度與密度、黏性，控制其接受初壓時的溫度，保證路面壓實能夠達到理想效果。一旦瀝青混合料的溫度過高，則材料的密度會有所下降，瀝青混合料會在較晚時間內(nèi)凝固，容易在碾壓過程中出現(xiàn)混合料位移并粘附在滾輪表面的問題，嚴重影響路面瀝青層的均勻度，導致路面施工效果下降。因此必須調(diào)整瀝青材料在碾壓施工中的溫度，使之保持在120 攝氏度左右，在這一溫度上的瀝青材料能夠因受力而轉(zhuǎn)變?yōu)楣舱駹顟B(tài)，受到壓實機械所發(fā)出的作用力的影響，可保證振動碾壓施工的實際效果。施工人員可操控碾壓設(shè)備以每小時4 千米的速度與40cm左右的重疊面積，開展反復兩次的碾壓。

2.壓實度檢測與評估

為保證壓實施工的質(zhì)量達到施工計劃指標，必須組織開展測試活動，重點檢測壓實密度與路面材料的強度，在壓實密度大于相應技術(shù)指標時，則可認為壓實度過高或土壤環(huán)境有了較大變化，在壓實密度較小時，可判斷土層中含有較大的孔洞與縫隙，導致壓實效果不達標，施工人員可馬上組織二次壓實施工，在填補土層縫隙后，使得路面材料達到相應的密度。針對不同深度的土層，使用多種類型的檢測方法，評估路基路面的壓實度與穩(wěn)固性。例如，針對厚度較小、處于地表的土層，施工人員可采用全新的環(huán)刀法檢測壓實度，這一方法具備較高的破壞性，容易影響路基路面表層的平整度，可用于密度較低、分布范圍狹窄的松土層中。工作人員可使用專業(yè)化的環(huán)刀，將其打入土層深處，讓環(huán)刀向土層下方施加一定的應力，使得土層發(fā)生一定程度的松動，如果土層中的土壤在環(huán)刀發(fā)出作用力后不松動，則可判定壓實度達到了技術(shù)標準。這一檢測方法具備成本低廉、應用范圍廣闊等特殊優(yōu)勢。施工方還可使用技術(shù)水平較高的核子密度檢測法，針對有著一定深度與厚度的土層，采用此類不具備較強破壞性的檢測技巧，在短時間內(nèi)測定出土層的含水量、干濕度、密度。

3.調(diào)節(jié)材料配比方式

施工方必須基于工程質(zhì)量要求與路面硬度要求，施工之前均勻配比原材料，突出配比方案的科學化與合理化，對工程材料的體積、階段用量、水溶性等各方面性能進行分析研究，通過做好材料性能研究，預測不同施工方案能夠達到的理性施工效果，進而逐步調(diào)整材料的混合配比比率，合理運用石灰石、瀝青、化學添加劑等材料，對各類材料的基本使用方式做出差異化處理，避免出現(xiàn)潛在的質(zhì)量虧損問題，爭取達到理想中的道路平整度。通過調(diào)節(jié)工程材料使用方式與基本性質(zhì)，控制公路工程路基路面材料中的含水量與顆粒密度，可保證公路土質(zhì)的干密度和壓實度，幫助淺層路面與底部填料承受較大壓力，有效分散上層負擔。

四、結(jié)語

壓實施工技術(shù)的實際應用效果能夠決定公路工程的整體質(zhì)量水平，為保證公路工程施工質(zhì)量達到相應標準，施工方必須采用科學、合理的施工方法，選擇性地使用土料與化工材料，調(diào)整瀝青材料的碾壓次數(shù)與配比方案，精確化控制整體施工質(zhì)量，做好路基填石層與路面瀝青層的多道壓實處理工作，保證路基路面材料的壓實度、密度、結(jié)構(gòu)強度達到施工計劃中的核心要求，間接促進我國公路建設(shè)事業(yè)的演化與發(fā)展。