路面压实技术在公路工程施工中的应用

李峰　李胜慧

摘 要：路面压实技术是公路工程施工中的重要环节，其应用情况直接影响着公路的施工质量和投入使用后的寿命。基于此，阐述了公路工程施工中应用路面压实技术的重要作用，并对影响该技术的因素进行了解析，详细分析了路面压实施工的技术要点及具体的应用路径，发现路面压实技术在提高路面抗变形能力、减少沉陷和裂縫等方面有着显著效果，希望能为公路交通的安全运行提供一定支持。

关键词：路面；压实技术；公路工程；施工

中图分类号：U41                                   文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2023）12-0023-03

0 引言

在我国公路工程的建设早期，交通基础设施薄弱，路面质量低下，缺乏现代化的压实手段，只能依靠人工压实的方式。随着先进的压路机械被引进，逐步改变了传统的人工压实方式。技术不断引进与消化吸收，使得我国的路面压实技术迅速发展，取得了显著的成就。20世纪80年代，我国开始自主研发各类路面压实机械，并逐步实现了全产业链的自主化。经过不断创新，我国的路面压实技术不仅在国内取得了广泛应用，还逐步走向国际市场，赢得了世界各地的认可。尤其在高速公路、铁路等交通骨干线路建设中，路面压实技术的应用发挥了重要作用，提高了路面的承载能力、耐久性和平整度。

1 在公路工程施工中应用路面压实技术的重要意义

1.1 提高路面承载力

路面承载力是指路面承受车辆荷载和交通运输对其产生的压力和挤压力的能力，直接关系着公路的使用寿命和安全性。通过合理应用路面压实技术，能够使路面内部颗粒得以重新排列和紧密结合，有效减少路基路面的松散和空隙区域。这不仅能够防止路面在车辆荷载作用下产生过度沉降，还能够减少路面的塌陷和凹陷，确保公路平整度，大幅降低行车时的颠簸感，显著提升行车的舒适性。而增强路面的承载力，将有助于应对车流量的增加和重型车辆的冲击，保障公路的正常运行。

1.2 减少路面变形

路面作为承载车辆和交通运输的基础，承受着巨大的静、动荷载，如果没有有效的压实措施，路面会出现沉陷、坑洼、龟裂等各种变形问题，严重影响行车安全和驾驶舒适度。通过合理应用路面压实技术，能够有效地提高路面的抗变形能力，使路面能够更好地承受车辆荷载的作用。

1.3 降低维护成本

施工初期，通过合理应用路面压实技术，可以使路面材料更加紧密地结合在一起，形成坚实的路基和路面层。这种紧密结合不仅可以增强路面的承载能力，还能够有效地防止松散材料的产生和路面沉降的情况，从而减少了日后维护的频率和强度。

通过合理应用路面压实技术，可以使路面层的密实度达到设计要求，对于减少车辆在行驶过程中的颠簸和震动具有积极的影响，不仅提升了驾驶的舒适性，还降低了车辆与路面之间的摩擦和磨损。这有利于减少路面的损耗，延长公路的使用寿命，降低后期维护和修复的频率和成本。

2 影响公路工程施工中路面压实技术的主要因素

2.1 路面层厚度

路面层厚度决定了压实所需的能量和时间，较薄的路面层厚度只需要较少的工序就能实现足够的压实效果，但在路面过薄，会影响路面的承载能力和耐久性。为了确保整个厚度范围内的密实度均匀一致，对于较厚的路面层则需要采用更多的压实工序。然而过厚的路面层也会在施工时出现压实困难的问题，影响材料的流动性。因此，在实际施工中，需要根据设计要求和交通负荷等因素，合理确定路面层厚度[1]。

2.2 压实设备

不同类型和规格的压实设备直接影响路面材料的紧密结合状态和密实度，合适的压实设备能够有效地对路面施加压力，使路面材料在压实过程中达到所需的紧密状态。选择合适的压路机、振动碾压机等设备，要考虑材料的特性和厚度以及施工的环境条件。

2.3 路面材料类型与性质

不同类型的路面材料具有不同的密实性、抗压性和变形特性。例如，沥青混合料在施工过程中，需要在适当温度下进行压实，以确保其在正常交通负荷下的稳定性和耐久性。水泥混凝土路面则需要在初始凝结期内进行压实，以避免产生裂缝和不均匀沉降。路面材料的粒度分布和含水率也会影响压实效果，较均匀的粒度分布有利于提高材料的密实性，而过高或过低的含水率都会影响压实效果。因此，在公路工程施工中，对路面材料的准确分析与选择，并使用合适的施工方法和工艺，都是确保路面压实效果的重要环节。

2.4 填料和土壤含水量的影响

填料的性质直接影响着路面的压实效果，不同种类、粒径、形状的填料会对压实过程产生不同影响。细颗粒填料可以填充土壤孔隙，增加土壤密实度，而较大颗粒填料则可能增加土壤的稳定性。填料与土壤之间的相互作用也十分重要，黏性土壤需要加入不同类型的填料来改善其性质，而适当的含水量则有利于颗粒间的接触，显著提高土壤的可塑性。过高或过低的含水量都会影响压实效果，过高时土壤易产生泥浆，降低了填料的承载力，过低时土壤粘性增大，不易达到施工所需的密实度。

2.5 施工人员技术水平

高水平的操作员能够准确把握压实设备的操作要领，合理调整压实机械的振动频率和振幅，让施工过程中路面的压实作业能够在可控范围内进行。应根据不同材料和厚度的路面，科学选择适宜的压实方式，确保路面的压实效果达到设计要求[2]。

2.6 压实施工方法造成的影响

在公路工程前期施工过程中，施工单位必须充分认知到碾压技术的重要性，不同的压实方法直接影响道路的稳定性和质量。施工单位应当充分考虑实际情况，制定与标准相符的施工流程。选择不适当的碾压方法的可能会严重影响施工进度，为此在选定压实方法时务必确保其与实际情况相匹配。

3 将路面压实技术应用在公路工程施工中的技术要点

3.1 优化材料配比

考虑到不同地区的气候和交通负荷差异，需根据具体情况调整材料配比，以确保路面抗压性和抗变形性能的最佳平衡。此外，还需充分利用现代材料科学和工程技术的成果，引入高性能添加剂，改进材料的特性，提高路面的整体性能。要综合考虑材料的力学性能、耐久性、抗老化能力等因素，进行科学的配比设计，以确保路面材料具有良好的工程性能和较长的使用寿命，为公路的安全、稳定运行提供可靠的保障。

3.2 控制路面含水量

需要在施工前进行水份分析，了解路基土壤的含水率分布情况。根据土壤类型和水分状况，制定合理的施工计划，确保路面施工前水分含量不超过允许的范围。并做好路面的排水措施，防止雨水积聚在路面上[3]。在施工过程中，要按规范监测路面含水量的变化，及时调整施工进度和压实设备的操作，确保路面含水量始终控制在合理范围内。根据不同季节和气候条件调整控制策略，确保在湿季和干季都能够有效控制路面含水量。

3.3 选择合理的重型击实标准

根据路面材料的种类和厚度来确定适合的击实设备，在单钢轮压路机、双钢轮压路机、胶轮压路机等类型中选择合适的设备，并结合路面的设计要求和使用环境，选择静压、动压、振动压实等合适的压实工艺。此外，还需要考虑施工进度和工程预算等因素，选择合适的压实方案，确保施工效率和经济效益能达到平衡的状态。

3.4 进行有效的夯实处理

根据路面厚度和材料类型确定适宜的压路机械。采用逐层夯实的方式，由粗到细，逐步提高压实度，确保每一层材料都能得到均匀且充分的夯实。在夯实过程中，应注意防止设备在同一位置停留过久，以免造成局部过度夯实的问题。

4 公路工程施工中路面压实技术的具体应用路径

4.1 振动压实技术

作业人员要对施工区域的土壤特性进行详细分析，并基于土壤分析结果，选择适宜的压实设备和振动频率，对土壤表面凹凸不平的区域进行事前处理，为后续振动压实做好准备。压实设备进入施工区域后，通过高频振动作用于土壤，使土壤颗粒之间发生微小位移，可让土壤中的颗粒紧密排列在一起。在此过程中，施工人员需要控制好振动频率和振幅，以避免过度压实导致土壤损坏。施工完成后，需要对路面进行再次平整，以确保道路的平稳性和驾驶舒适性。根据实际需要对路面进行喷洒防尘剂或施加沥青层等表面处理，以增强路面的耐久性和抗水性。

4.2 静压技术

静压技术主要通过静态加载和轮胎对路面施加的压力，对路基材料和路面层紧密压实，达到提高路面密实度和承载能力的目的。在施工过程中，静压机会反复在路面上行驶，使路基和路面材料逐渐紧密结合。

与振动压实技术相比，静压技术更加温和，能够避免对路面造成过大的振动和变形，从而保证了路面的平整度和稳定性。无论是在新建路面施工中，还是在旧路面的维修中，静压技术都能够发挥其作用。在新建路面施工中，科学应用静压技术能够确保路面层的均匀密实，提高路面的承载能力，延长使用寿命。而在旧路面维修中，科学应用静压技术能够有效地修复路面的坑洼和凹陷，恢复路面的平整度，提高路面行车的舒适性和安全性。

4.3 动力板法

动力板法利用机械振动的能量，在施工时将专门设计的压路机或压实板装备在机械设备上，通过发动机产生的振动能量传导至路面，使路面颗粒产生微小位移并形成流动状态，最终达到密实效果。这种振动能量的传导方式不仅能够均匀分布在路面上，还能够穿透较深的土层，使得整个路基结构更加坚实稳定。振动能量使路面颗粒之间的空隙不断减少，让颗粒之间的摩擦力增大，增加了其密实度能够有效提高路面的抗压能力和承载能力，降低路面变形的可能性，使路面能够更好地承受车辆和环境的荷载，延长路面的使用寿命。

由于采用机械设备进行振动压实，相比传统的静态压实方法，动力板法产生的振动波及范围较小，对周边建筑物和土质的影响相对较小，能够有效避免地面沉降等问题，从而减少了对周边环境的破坏。相比传统的压路机进行静态压实，动力板法的振动压实能够在较短的时间内完成大面积的路面压实工作，提高了施工效率，缩短了工期。这对于公路工程来说非常重要，能够保证公路工程按时完成，提高路面施工的效益。

4.4 冲击压实技术

在路面基层铺设完成后，冲击压路机会在基层上来回进行冲击作业。冲击力会使基层材料发生微小的变形和振动，促使颗粒重新排列并填补原有的空隙，这种技术的施工关键在于要合理控制冲击力，以避免过度压实导致路面损坏。

施工前必须对路面基层进行充分的分析和检测，以确定材料的类型、含水率和承载能力，为冲击压实参数的设定提供准确依据。施工人员需要根据路面的实际情况选择合适的冲击压路机型号和冲擊频率，以确保冲击力能够达到预期的效果，但又不会过度破坏路面结构。

施工中应注意冲击的均匀性，避免出现局部过度压实或未压实的情况，从而确保整个路面的密实度均匀一致。过快的冲击速度可能导致材料无法充分变形和排列；而过慢的速度则可能造成能量浪费，降低施工效率。因此，施工人员需要根据实际情况掌握适当的冲击速度，确保冲击力能够在合适的时间内充分作用于基层材料上。

4.5 激光压实技术

实施激光压实技术要先通过激光测量设备对路面高程进行精确测量，然后将测量数据传输至压实机械。压实机械根据接收到的数据调整辊筒的下降深度，使得辊筒在不同部位施加恰当的压力，让路面能够被均匀地进行压实操作。期间必须确保激光测量的精准性，以免影响后续压实效果。需要合理选择压实机械，确保其能够根据测量数据进行自动调整，避免过度压实或压实不足的问题[4]。此外，施工人员需要对激光压实技术进行充分培训，掌握操作要领，以确保施工过程的顺利进行。

4.6 振动静压结合技术

传统的路面压实通常依靠静压或振动碾压两种方式，但各自存在一定局限。静压压实效果稳定，但进度较慢，适用于较小面积，振动碾压施工速度快，但容易造成路面不均匀。因此，结合两者优势，采取振动静压结合技术，能够充分发挥双方的优点，实现路面压实效果的最优化。

振动静压相结合的技术核心思想是在施工过程中，先采用振动碾进行初期压实，通过振动作用使土层颗粒重新排列并达到较高密实度，然后再使用静压进一步压实。这种方式可以克服振动碾压可能出现的不均匀问题，又能借助振动碾的高效特点提高施工速度。其关键在于合理控制振动参数，如振动频率和振动力以及静压的压实方式，确保振动前后土层的协调性和整体密实度。

该技术应用需要考虑多方面因素：①需要根据路面类型、土层特性和工程要求合理选择振动压和静压的设备和工艺，确保设备的协调配合。②施工人员需要经验丰富，能够根据现场情况灵活调整振动参数和静压的压实方式，保证每一道工序的质量。③施工过程中需要不断进行质量检测，及时发现问题并进行调整。

5 结束语

随着路面压实技术在公路工程施工中的应用日益广泛，要灵活运用不同的压实方法，以此来提高路面的承载力、减少变形、降低维护成本，有效延长公路的使用寿命并提升行车安全与舒适性。要借助材料科学、工程技术和施工经验的不断优化，让路面压实技术随之持续演进，为公路工程建设质量和效率的提升做出更大贡献。

参考文献

[1] 薛英.公路工程项目路基路面压实施工技术探究[J]. 四川建材，2022，48（4）：197-198+200.

[2] 徐静.公路工程路基路面压实施工技术措施分析[J].运输经理世界，2022（2）：27-29.

[3] 王莉.公路工程路基路面压实施工技术措施[J].黑龙江交通科技，2021，44（8）：92+94.

[4] 朱巧利.研究公路工程施工中路基路面压实技术的应用[J].居舍，2019（28）：76-77.

收稿日期：2023-08-15

作者简介：李峰（1978—），男，陕西榆林人，本科，工程师，研究方向：公路工程。