摘要:针对在国民经济建设和人们日常生产生活中起到重要作用的公路工程,本文对公路填土路基、填石路基和沥青路面的压实施工技术问题进行深入分析,如压实试验、设备选择、参数检测与控制、碾压施工控制,以此为公路压实施工中把握好每一个重点提供可靠的理论依据和参考,不断提高公路工程施工技术水平。
关键词:公路工程;填土路基压实;填石路基压实;路面压实
路基和路面是组成公路的主要结构,在路基与路面施工中,都需要通过压实使路基与路面材料形成足够的强度,而且这也是使路基与路面达到平整的关键。因此,在实际施工中,必须重视并做好压实,针对不同的技术问题,给出合理可行的方法和措施。
1公路填土路基压实施工技术问题
1.1压实实验
通过实验段施工可以确定最佳的施工方法,并得到包含压路机种类、压路机相互组合、碾压遍数和松铺厚度等在内的参数。因此,在正式施工前,都应进行试验段的施工。一般试验段的长度都为100m,在操作过程中应注意以下问题和要点:
(1)选取具有代表性的试样进行击实试验,以此确定土体最大干密度及最佳含水量,同时绘制填料含水量和干密度之间的关系曲线[1]。
(2)以填土干密度和含水量之间的关系对含水量进行严格控制。
(3)确定适宜的摊铺层厚度及碾压的遍数。通常可以根据所选压路机基本功能与土质情况来确定适宜的摊铺层厚度,比如对于高速公路,其松铺厚度一般为30cm。
1.2碾压机械设备的确定
土壤的性质有所不同,所用碾压设备也会有一定不同。比如,对于砂性土,其碾压应使用振压机,其次可以使用夯压机,一般不能使用光轮压路机;对于粘性土,建议采用夯击与捣实的方法,不建议采用振动碾压。不同压路机有不同的特点,需要根据现场的土质情况来选择。
1.3含水量检测及控制
路基强度与稳定性都通过碾压才能提高,而压实度和含水量有直接关系,只有保证在最佳含水量进行碾压才可以获得理想的最大干密度。填土实际含水量可以略高于最佳含水量,但要控制在最佳含水量+1%以内。碾压开始前必须对含水量进行检测,当检测结果小于最佳含水量时,应洒水闷料,而当检测结果超过最佳含水量+1%时,应进行翻晒[2]。
1.4碾压施工控制
碾压必须根据通过试验确定的结果进行施工,如果碾压的数量达到10遍以上,应减少一定层厚。通过减压确认合格后,即可进入到后续工序。对于不合格的部位,应进行适当补压,到合格为止。对于等级较高的公路,第一遍碾压不得开启振动,同时按照从慢到快的顺序进行。
碾压过程中,压路机速度不可超出4km/h,在直线段进行碾压时,应先碾压两边,再碾压中间,在半径较小的曲线段进行碾压时,应先碾压内侧,再碾压外侧;对于横向接头,应保持0.4-0.5m的重叠。碾压完成后,路基的表面应没有死角与漏压,保证碾压的均匀性。
2公路填石路基压实施工技术问题
2.1设备选择
在填石路基中施工的压路机,应有足够压实功,碾压过程中可以破坏颗粒点之间的连接和接触,确保颗粒之间可以形成稳定紧密的接触。对石料而言,其本身不可压缩,进行压实的主要目的在于使松散接触变成紧密的嵌挤。因石料质量和粒径都很大,所以应采用重型机械设备进行碾压。此外,由于石料在粒径上还存在很大差别,所以会产生塌陷的先稀就昂,因此压路机还应具有振动的功能[3]。
2.2施工要求
(1)将路基的中线恢复,同时对中桩进行加密,测量标高,将坡脚桩准确放出,并在桩上注明相应的编号,做好填筑高度的确定。
(2)做好清表与整平碾压,由监理工程师检查确认合格,并完成对填筑前标高的现场测试后,开始填筑及碾压施工。
(3)由于填石路基采用分层填筑施工方法,所以压实也必须分层进行,采用质量不小于20t的大型振动压路机。另外,为进一步保证工作质量,还可使用质量更大的压路机。当采用夯锤对填石路基进行压实时,在经过监理人员的审核认可后增加一定分层的厚度。
2.3压实施工控制
(1)碾压前应进行整平,按照经验,以1.2的松铺系数采用挂线的方法对松铺厚度进行控制,并做成适当横坡,以利排水。在碾压过程中,前后两次压路机的重叠应达到30cm以上,同时还要注意层厚范围内的压实度必须保持均匀。第一次压实完成后,由人工进行整平,使石料保持均匀和平整。松铺厚度根据计划进行控制,从第三遍碾压开始,每完成一次碾压都对填石层标高进行测量,确定沉降差[4]。
(2)对于填石路基,其压实质量采用技术参数和压实度检测相结合的控制方式。其中,压实度检测实际上就是对空隙率或者是沉降差进行准确检测,当将沉降差作为压实质量的主要控制指标时,其平均值不能超过5mm,同时标准差不能超过3mm。
(3)考虑到将沉降差作为主要控制指标时现场控制难度相对较大,导致压实度可能无法满足设计与规范的要求。对此,填石路基上应有数量足够的点用于空隙率实测,其检测频率根据监理规范确定和控制。测定方法为水袋法,当采用这一标准时,应使填料实际粒径处在允许的范围之内。
(4)为了对填料的最大粒径进行有效控制,使填料粒径具备合适的级配,进而为压实奠定良好基础,当采用开山片石时,应利用人工将其破碎成碎石,然后进行分层填筑和碾压。在边坡开挖过程中应注意采用减小药量与增加炮孔等方式进行,禁止大炮开挖。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
(5)考虑到填石路基的填料其岩性可能有很大的变化,所以在正式开工前应进行试验,通过试验确定适宜的压实标准和压路机组合,并在必要的情况下采用检测的方法确定弯沉值,比如测定每个碾压层的实际弯沉,其技术标准和路床顶面基本相同。
(6)当路基为土石混填时,如果填料中巨粒土实际含量超过50%,则它的压实度可直接按照填石路基标准进行控制,所用石料的质地必须保持坚硬,且不能有太大的风化,抗压强度不能低于15MPa,同时满足以下要求:
①当采用硬质石料进行填筑时,面层底部下方0.5-1.5m范围内的摊铺厚度不能超过40cm,填料的最大粒径不能超过层厚2/3,压实干重度通过专项试验确定,孔隙率不超过23%;面层底部下方1.5m以外的摊铺层厚不能超过60cm,填料的最大粒径不能超过层厚2/3,压实干重度通过专项试验确定,孔隙率不超过25%。
②当采用中硬质石料进行填筑时,面层底部下方0.5-1.5m范围内的摊铺厚度不能超过40cm,填料的最大粒径不能超过层厚2/3,压实干重度通过专项试验确定,孔隙率不超过22%;面层底部下方1.5m以外的摊铺层厚不能超过50cm,填料的最大粒径不能超过层厚2/3,压实干重度通过专项试验确定,孔隙率不超过24%。
③当采用软质石料进行填筑时,面层底部下方0.5-1.5m范围内的摊铺厚度不能超过30cm,填料的最大粒径不能超过层厚2/3,压实干重度通过专项试验确定,孔隙率不超过20%;面层底部下方1.5m以外的摊铺层厚不能超过40cm,填料的最大粒径不能超过层厚2/3,压实干重度通过专项试验确定,孔隙率不超过22%。
3公路路面压实施工技术问题
3.1温度控制
对沥青混合料完成摊铺施工后的初压温度进行严格控制,这对路面的碾压而言,是十分重要的,无论初压时混合料温度过高还是过低,都会对成型后的路面造成影响。如果初压温度太高,则会在碾压过程中产生推移,使混合料均匀度被破坏,对路面的平整度造成影响,而如果初压温度太低,则会对复压与终压造成影响,使复压与终压都变得十分困难。相关资料显示,当混合料实际温度处于100℃-125℃范围内时,可以达到最佳的共振状态,保证碾压的效果。基于此,初压过程中,可将温度限制在125℃-140℃范围内,压路机的行驶速度按照4km/h控制,并保持30cm左右的重叠,连续静压2遍。在初压完成后,温度应处于120℃-125℃范围内。
路面复压的温度应限制在100℃-125℃范围内,压路机形式速度按5km/h控制,保持30cm左右的重叠宽度,以较高的频率连续振压2遍。待复压完成后,由专门的检测人员利用支持对平整度实施测量,确定平整度不满足要求的点位,然后予以找平碾压[5]。
3.2振幅和振频的确定
对于压路机具有的压实能力,主要取决于材料受到的振动能量,简单来说,压路机具有的压实能力和它的振幅与振频直接相关,在确定了频率与振幅后,就确定了压实能力。在确定这些参数后,应选在试验段进行试验,以明确其合理性与有效性。当试验结果和设计要求不相符时,及时查明原因,并根据问题产生原因,采取有效措施加以处理。
3.3碾压施工控制
在沥青路面的压实施工中,应做好以下施工控制工作:
(1)路面摊铺一定长度后,开始初压,一般不能超过50-60m。施工中,先对横接缝进行碾压,使压路机完全处在已经摊铺现成型的路面。横向碾压过程中,做好平整度的检测,并在必要的情况下做好找料处理。
(2)将横向接缝碾压好后,以从外到内的顺序再次碾压,当碾压到和摊铺机相距50-100cm后,按照轮迹退回,在处于稳定状态的路面上进行方向调整,保持30cm左右的重叠,向中间部位错一个轮迹后开始第二轮的压实,没有达到稳定的路面,压路机不可调整方向,否则将产生推移。
压路机换向过程中,应先停止振动,再停止运行,换向完成后先开始行走,再开启振动,这样能有效避免路面上产生鼓包。
(3)对弯道处路面进行碾压时,应从内侧不断向外侧进行,在第一遍碾压过程中,首轮需要在边缘处空出30-40cm,完成第一遍压实后,将绝大部分重量都放到保持稳定的路面,对边缘处进行碾压,以此避免混合料产生推移。
(4)对宽度不等的路段进行碾压时,由于不能在新摊铺完成的路面进行转向,所以在碾压开始前,要计划一条合理可行的压路机形式路线。
4结束语
综上所述,压实是公路路基与路面施工的重要环节,其施工质量在很大程度上决定了公路整体质量,如果压实质量没有达到要求,将会在投入使用后引起很多病害,缩短公路使用寿命。为此,在实际施工中应严格把控其各项技术问题,如压路机的选型、温度控制、振幅与频率确定和施工控制等,将其控制在允许的范围内,从而达到预期质量要求。
参考文献:
[1]王慧敏.路基路面压实技术在公路工程施工中的应用[J].工程建设与设计,2019(04):203-204+255.
[2]李建强.公路工程路基、路面压实施工的关键因素及技术措施探析[J].智能城市,2018,4(21):49-50.
[3]靳军,黄振龙,王玉佳.公路工程路基路面压实施工技术应用浅析[J].河南建材,2018(05):64-65.
[4]鲁华.公路工程路基路面压实施工技术应用浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(23):136.
[5]安建影.刍议公路工程路基路面压实施工影响因素及其技术要点[J].建材与装饰,2018(26):245.
[6]郎永贤.对公路工程路基路面压实施工技术的探究[J].青海交通科技,2017(1):182-183+111.
[7]王志丹.公路工程路基路面压实施工技术及质量控制分析[J].交通世界,2017(10):127-128+10.
[8]郑鑫,夏振兴.公路工程施工中路基路面压实技术的应用[J].黑龙江交通科技,2017,40(11):74-75.
论文作者:卢彬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/26
标签:路基论文; 压实论文; 压路机论文; 路面论文; 含水量论文; 粒径论文; 不能超过论文; 《基层建设》2019年第9期论文;