路基路面压实技术优化研究

时间:2022-09-16 09:13:08

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路基路面压实技术优化研究

摘要:公路路基路面施工中,压实是重点环节,科学压实有利于提高路基路面的密实性、平整性,保证车辆的安全通行和平稳通行。路基路面压实效果受多因素的影响,在市政道路路基路面压实阶段,需要结合工程条件识别具体的影响因素,采用有针对性地优化压实技术,充分保证压实效果。鉴于此,以路基路面压实的重要性为切入点,阐述对路基路面压实作业造成影响的关键因素,再重点探讨相应的压实技术优化措施。

关键词:市政道路;路基路面;压实技术

1路基路面压实的作用

1.1有助于提高路基路面的强度

强度是评价路基路面施工质量的重要指标,做好压实作业可提高路基路面的强度,使公路整体有更突出的耐久性。反之,若在公路路基路面施工中,未将压实作业落实到位,将导致部分路段的强度偏低。尽管其在短期未见异常状况,但随着使用时间的延长,在行车荷载、降雨等因素的作用下,易出现质量问题,甚至威胁车辆的安全通行。

1.2有助于提高路基路面的稳定性

对路基路面有效压实,可保证路基路面有足够的强度和密实度,确保公路整体的稳定性较好,能够正常使用。若缺乏有效压实,路基路面会随着时间的推移而出现裂缝病害。裂缝则会由于处治不及时而衍生出更为严重的质量问题。从这一角度来看,加强路基路面压实非常必要。

1.3有助于提高路基路面的平整度

在公路路基的施工中,为了保证填土的有效性,应根据路基压实度合理控制填土量。若路基压实不到位,将影响路面的质量,导致路面的平整度下降,使车辆行驶时产生较强的颠簸感,轻则影响车内人员的舒适性,重则诱发交通事故。由此看来,加强路基路面压实也非常必要。

2路基路面压实质量的关键影响因素

路基路面压实效果受多因素的影响,在市政道路路基路面压实阶段,需要结合工程条件识别具体的影响因素,采用有针对性地优化压实技术,充分保证压实效果。路基路面结构如图1所示。

2.1路基土壤的含水量

在压实环节,需要加强对路基土壤含水量的控制,尽可能减小其与最佳含水量的偏差,以便更高效地压实,取得良好的路基压实效果。相关研究成果表明,随着土壤深度的变化,对应的含水量改变,压实的密实度也不尽相同。这一系列变化随之影响到土壤颗粒间的摩阻力,土壤应力分布状态有所改变,最终对压实效果带来影响。在路基压实环节,由机械设备提供压力作用,此时土壤的密实度增加,水分也将加大,诸如此类因素均会对压实效果产生影响。为保证压实质量,需要加强对填料含水量的检测与控制,将其与最佳含水量的偏差稳定在许可范围内。

2.2压实速度

路基路面压实时,设备运行应遵循匀速原则,若过快或过慢均会影响压实效果。为此,需要加强岗前培训,使压路机作业人员掌握压实技巧,明确合适的压实速度控制区间,以便在实际施工中有效调控,将压实速度稳定在合理的区间内,有条不紊地推进压实作业。

2.3压实方式

合理的压实方式对提高路基路面压实效果有重要意义。在路基路面压实环节,通常从边缘处开始压实,再逐步向中间区域推进,全程连续进行,非必要时不停车,以免由于中途停顿而导致局部出现质量问题。

2.4压实厚度

在相同的压实方式下,不同压实厚度对应的压实效果也存在差异。若压实厚度偏大,将加大压实的难度,降低压实效果。为此,宜采取分层有序填筑、压实的作业方法,根据结构总厚度细分各层的厚度,且尽可能保证层厚的均匀性。此外,除了明确压实厚度外,还需加强对压实度的控制,最终取得良好的压实效果。

3市政道路路基压实技术优化

本文以某市的市政道路施工工程为例进行分析。该市政道路总长度是7036.3m,双向六车道,按照城市标准进行施工,施工完毕之后的行车道测量宽为50m。该城市的市政道路分布最广的是人工杂填土,为此需将填筑层的厚度控制在0.3~0.31m,将市政道路的承载力控制在66kPa以上。市政道路的淤泥层中,需将填筑层的厚度控制在1.4~2.1m之间,将市政道路的承载力控制在44kPa以上。

3.1根据试验确定压实作业方案

3.1.1组织试验的必要性路基的力学性质、土体的含水量、路基地层的强度等,均会对路基压实效果造成影响,且各项因素往往共同作用,使整个影响机制错综复杂。为了顺利压实路基,需要在正式施工前,选取具有代表性的路段组织试验。根据实际施工反馈的信息动态优化压实细节,如压实厚度、压实速度、压实遍数等,最终得到一套可行的压实方案,为正式压实提供指导。试验段的施工数据具有重要的参考价值,因此合理选择试验段尤为关键。3.1.2试验过程一般要求路段的长度达到100m以上,且选取路段的地质条件、断面形式均要具有代表性。试验段施工的主要内容如下:在现场选取土样,做重型击实试验,此举目的在于明确最大干密度和最佳含水量。再基于土样的试验数据绘制两者的关系曲线图,以便判断土壤的特性,有针对性地控制实际含水量。经过压实试验后,确定合适的层厚和压实遍数。对于层厚的确定,主要考虑的因素是现场土质特性和压路机的性能。通常,将试验环节的松铺厚度设定为30cm。不同土壤的压实难易程度存在差异,达到相同压实效果所需的压实遍数也不相同。例如,黏性土的压实通常需要较多的遍数,砂性土则更易压实,压实遍数较少。从设备的角度来看,在相同压实要求的前提下,碾压遍数由多至少依次为光轮压路机、轮胎压路机、振动压路机。经过试验路段的压实施工后,根据期间记录的数据编制试验报告,确定一套具有可行性的压实作业参数。其中包括土体含水量、压实设备进行速度、压实遍数等,为正式压实打好基础。

3.2压实机械设备的选择

以压实范围内的土壤类型为主要参考依据,确定适宜的压实机械设备。若现场为黏性土,宜采用夯压机,或采用振动压路机;若现场为砂性土,要优先考虑振动压路机,不宜采用光轮压路机。各类压路机的适用性和运行性能有所不同,需要遵循因地制宜的原则,根据实际情况合理选择[1]。

3.3含水量的检测与控制

路基的强度和稳定性是决定路基使用效果的关键,压实则是重要的实现途径,在有效的压实方式下,路基将获得足够的强度和稳定性。路基压实环节,压实度易受到含水量的影响,施工中需要加强对含水量的控制,以使其达到最大干密度。允许实测含水量适当高于试验确定的最佳含水量,但超出幅度不宜在1%以上。若路基土的实测含水量偏低,可采取适量加水的方法调整,使含水量达到要求。加水量不可过多或过少,需经过计算确认,其公式如下:M=(ω+ω0)·Q(1)式中:M——加水量,kg;ω——路基土的最佳含水量,%;ω0——路基土的实际含水量,%;Q——路基土的质量,kg。加水时间的控制较为关键,宜在取土前1d完成,以便补充的水能够渗透至路基土中。此外,可以先将待使用的路基土运输至现场,再用水车洒水,经过水量的补充后,用拌和设备充分搅拌,保证水分均匀分布。

3.4正式压实

压实前,先检测土体的含水量,对比分析实测值与试验确定的最佳含水量。若两者的偏差在许可范围内,则正式压实,否则予以调整。含水量偏高时,以洒水闷料的方法提高该值;含水量偏低时,以翻晒的方法降低该值,直至实际测定的含水量满足要求为止。待各项准备工作均落实到位后,正式进入路基压实环节。压实初期,设备的运行速度需控制在4km/h以内,做到慢速压实。对于直线段,从两侧开始压实,逐步向中间区域推进。对于小半径曲线段,先完成内侧的压实,在逐步转向外侧。对于施工中存在的横向接头,可以采用振动压路机碾压,重叠量需在0.4~0.5m;也可采用三轮压路机,此时的重叠量取后轮宽度的1/2。压实作业需全面,不遗漏任何一处。在振动压路机运行过程中,首先安排1遍静压,再由慢速压实逐步转为快速压实,且压实全程需遵循“先弱振、后强振”的基本原则。部分路段有大型车辆通过,此时可根据现场交通状况合理规划行车路线,充分发挥出大型车辆的荷载优势,以达到压实的效果。大型车辆的轴载较大,其在行驶过程中可以对路基产生压实作用。但需注意的是,若大型车辆长时间行驶于某特定的路线上,可能会出现过度压实的状况,路基产生车辙,路基的平整性、完整性、稳定性均受到影响。针对该问题,建议大型车辆在路幅宽度内有序行驶,保证压实的均匀性。

4市政道路路面压实技术优化

4.1沥青混凝土的找平

路面压实前,先安排找平。各结构层施工选用的矿料类型存在差异,各自的质地不尽相同,需要根据具体情况选择适宜的找平方法。例如,下面层衔接基层和面层的作用,其除了作为路面结构外,还能在一定程度上弥补基层的不足。根据此特点,需要加强对下面层标高和层厚的控制;中面层的平整度会影响到上面层,因此需要在下面层上进行调平,最终得到平整、稳定的中面层。

4.2路面压实

沥青路面压实的细节较多,各项细节必须得到施工人员的充分重视,以科学的方法处理,如此才可保证路面的压实效果。具体做如下分析:路面的混合料摊铺后,对其进行详细检查,若存在不规则的部位,以人工作业的方式调整,此后方可正式压实。路面压实分阶段完成,即初压、复压、终压,根据试验段的施工情况,确定合适的压实机械设备。初压需要紧跟混合料摊铺,尽可能在混合料温度较高时进行。此阶段混合料的温度以130~140℃为宜,连续静压2遍,压路机的驱动轮面向摊铺机,驾驶人员需精准控制压路机的运行姿态,保证实际路线与规划路线相符,否则易导致局部混合料推移。初压后,检测路面的路拱和平整度,针对存在的问题做适当的修整。复压紧跟初压,先用振动压路机做3~4遍的压实,再用轮胎压路机做4~6遍的压实。经过复压后,路面的压实度应能满足要求。复压后安排终压。此环节的设备可选用双钢轮压路机或用振动压路机(必须关闭振动器),以便消除路面上残留的痕迹,使路面具有足够的平整性。混合料温度控制方面,压实后温度需在80℃以上。初压、振动碾压时,设备以慢速的状态运行,若过快则容易出现混合料推移现象。加强现场管理,尽可能在混合料温度较高时安排压实,初压环节混合料的温度需在130℃以上,复压、终压也均要在混合料温度较高时完成,以便取得良好的压实度和平整度[2]。以试验段确定的压实方案为准,组织路面压实作业,要求各项施工行为均符合规范,在源头上保证路面压实效果。压实过程中,压路机的运行姿态应合理,禁止在尚未完全硬化的路面调头、制动与停留,否则均会影响路面的平整性和密实性。此外,需结合现场施工条件制定可行的技术措施,以防止机械设备运行时油料、润滑脂等物质洒落在路面上,否则将导致路面受到污染,影响路面的施工效果。接缝部位的处理也较为关键,具体包含横向接缝、纵向接缝及其他原因而产生的施工缝。若接缝部位混凝土的温度偏低,可用专用的加热设备处理加热,以提高该部分混凝土的温度。待实测温度达到要求后,方可安排压实,从而消除接缝部位的缝迹,保证该处的平整性和密实性。

5结语

综上所述,路基路面压实工作的落实,是提高整体施工质量的关键途径。路基路面压实效果受多因素的影响,在市政道路路基路面压实阶段,需要结合工程条件识别具体的影响因素,采用有针对性地优化压实技术,充分保证压实效果。在市政道路建设中,施工单位需要从现场条件出发,制定适应于路基、路面的压实作业方案,再做好设备配套、技术交底等工作,以便正式施工的顺利进行。此外,还需路基路面压实阶段加强质量检测与控制,及时发现不平整、不密实等问题,有效处理,最终保证路基路面的压实效果。

参考文献

[1]夏白田.市政道路路基路面工程的施工及其质量控制[J].工程建设与设计,2020(5):186-187.

[2]陈新,余启蒙.市政道路施工工艺与技术分析[J].工程建设与设计,2021(6):139-140.

作者:邱威 单位:中铁十九局第五工程有限公司