公路工程路基路面压实施工技术方法

2023-04-29 00:20候大敏
中国科技投资 2023年19期
关键词:路基路面公路工程施工

摘要:随着全球一体化进程不断加快,交通工具也变得更加便捷,但也要注意到公路道路的使用年限。公路工程的投入运营会出现纵横向缝隙、网状缝隙、坑槽、沉陷以及脱皮等问题,缩短公路路基路面的使用寿命,所以必须维护公路路基路面,确保道路的正常通行,有必要在施工过程中采取合理有效的路基路面压实施工技术方法,切实提高公路工程施工质量。

关键词:公路工程;路基路面;施工

DOI:10.12433/zgkjtz.20231945

在公路工程中,压实是路基路面施工的关键环节,充分压实路基路面结构是确保强度的关键,直接影响着整体的施工质量和运行后的使用时间。如果压实质量达不到要求,不但会缩短道路的使用寿命,还会增加道路使用中的交通事故发生概率。为此,单位应结合当地自然条件和地质条件,采取相应的技术手段,确保工程的安全性。

一、影响公路工程路基路面压实施工的主要要素

(一)外部环境要素

公路工程是户外工程,项目施工受各种自然条件的制约,特别是在建设过程中,土壤含水率对道路的压缩性能具有较大影响,但道路长度大,各区域的土壤水分差异很大,水分含量的改变会给道路建设带来不确定性。土壤水分含量高,导致不同砂粒之间松软程度更高,同时由于不同的密实度,导致碾压强度不同。在压实作业时,由于土壤中的湿气持续地被挤压,导致路基路面的压实率降低,影响地基强度指标。反之,当土体中的水分含量减少,土壤颗粒承受的压力越大,在机械作用下,阻力会不断增加,土壤颗粒之间的挤压越来越明显,挤压空间越来越小,土壤密实度必然会缩减,导致深层土壤粘性逐渐增强,阻碍压实度。当压实度达到一定值后,出现暂停状态,压实度无法继续增大,影响公路工程施工质量。

(二)机械装备要素

在公路工程中,机械装备是决定道路路基路面压实质量的关键。各种压实机的使用导致工程实践中的压实作用具有很大差别,与钢轮式压力设备相比,相同质量的震动式压力设备具有更好的压实性能,而在碾压过程中,由于各部件的重量差异,会影响路基路面的压实作用。小型压实设备的紧密性较低,而重型压实设备的紧密性较好,在工程建设中应根据工程要求和客观条件选择合适的压实设备。

(三)碾压控制效果要素

碾压控制效果对路基路面的压实作用具有很大影响。一方面,碾压厚度对工程质量的影响。碾压厚度必须符合工程的实际需求,如果路基的碾压厚度太大,会导致路基下层的压实度低于设计规范,上部的紧密性也有很大的影响。在设计碾压厚度时,要结合路基土质、碾压工具、碾压条件等因素,如果不仔细加以处理,会影响碾压质量。另一方面,碾压速率和方法会影响路基的压实性能。在碾压过程中,碾压速率越慢,受到的荷载也就越大,如果超过材料承载能力,会降低地面的压实性,碾压速率过快会让地面压力变得不均匀,导致地面不平坦。同时,在选择碾压方法时,要进行适当的压实作业,以确保工程质量。在实际工程中,先碾压路面边沿,再碾压路面中间位置,按顺序由轻到重、由慢到快,如果不严格进行压实处理,会影响路基路面的压实成效。路面结构如图1所示。

二、公路工程路基压实施工技术方法

(一)建设预备期

在正式开工前,施工方应做好前期准备工作,确保工程的顺利进行,主要工作和技术方法包括:

第一,在现场勘察时,应事先制定勘察计划,确定勘察范围以及勘察项目,特别是勘察项目中必须包括土壤含水量、土壤厚度等,注意勘察内容不得有任何遗漏。对于某些不能直接用眼睛观测或判定的工程项目,要采取抽样检测技术,也就是现场取样,现场取样要有一定的代表性,并将样品送入实验室进行烘干测试,制作实验报告,用于技术交底。

第二,根据调查成果,在准备期清理工地,清除场地中的垃圾杂物,如果发现土壤水分含量太高,采取技术手段减少水分,确保水分在合适的范围内。

第三,根据调查结果选择合适的设备和材料,如果调查结果表明土层较厚,应选用震动式碾压器械,震动式碾压器的紧密性要高于常规的钢轮式碾压器械,可以对深层泥土进行粉碎,并根据面层、基层、地基的调查结果选择合适的碎石和材料。

第四,根据现场情况和施工要求,在工地中标明碾压路线和范围。

(二)填方路基压实施工

在填方路基压实施工中,要做好以下工作:第一,如果填方路基采用的填筑材料是细粒土、砂类土、砾石土,不论采用何种压实设备,应在填筑材料实际含水率与较优含水率的偏差为±2%以内时进行碾压,若达不到此值,应按实际含水量进行洒水闷料或种晒,直至水分达到需求。运送完材料后,先进行摊铺整平处理,再进行压实处理。

第二,压实厚薄和层次均与填充材料水分、所需压实度相关,要根据试件的实际情况确定。

第三,在使用自卸车、铲运机、推土机搬运物料时,保证对各层填充材料进行整平处理,并根据中线左右的位置设置斜度,以便排水,确保压实作业尽早结束。

第四,在碾压前,要检验实际的填充材料含水量、松铺厚度、平整程度,确定无误后方可压实。

第五,按已测试过的松铺厚度、压实次数进行,如果压实次数超过10次,可以减少填料层厚度。在进行压实和检查后,进入下一步,如果有不符合要求的地方,要立即补压,然后重新检测,直到检测的结果符合要求。

第六,在一级公路、高速公路施工中,推荐采用震动压路设备或采用重量不小于35~50t的轮式压路设备进行路基碾压。在使用震动式压路设备施工时特别留意,先进行静态碾压,再进行由慢到快、由弱到强的碾压。

第七,不论使用何种压实机器,在最初碾压时的速度不宜过快,以4km/h为宜。对直线部分进行碾压,应遵循从两侧至中部的原则,对直径较小的曲线部分进行碾压,碾压顺序从内部到外部依次进行。使用震动式压路设备时,要在横向接触部位留出0.4~0.5m的重合区域;使用三轮压路设备时,必须留出车轮宽度1/2的重合区域。此外,在前面和后面的两个邻近部分碾压时,要求在纵向方向保持1.0~1.5m重合,确保压实均匀、完整,防止压力泄漏。

第八,使用夯锤碾压,要把夯点压得很近,如果有空隙,将厚度限制在15cm内,然后在空隙处留出夯位,继续进行夯实处理,直至压实度符合规定。

(三)填石路基压实施工

在填石路基压实施工中,具体要做好以下三方面工作:

第一,在压实前必须用挖掘机对填料进行平整处理,对于不平坦的部分,采用手工压实方法,用石屑找平。

第二,填石路基,推荐采用12t以上的震动压路设备,或重量不小于25t的轮胎压路设备,如果没有上述设备,可采用重型静载光轮压路设备压实,但为了减少填埋层的厚度和填充颗粒直径,需要用实验决定压缩厚度。

第三,在碾压过程中,通常从两边向中部依次进行,碾压路径必须沿轴向与履带方向平行。在使用夯锤夯实时,必须先形成一个圆弧,在达到设计的基础上,将夯击的方向往后推,确保相邻部分之间留出40~50cm的重合区域,两列相邻的碾压部分留出100~150cm的重合区域。

(四)土石混填路基压实

在土石混填路基压实施工中,要做好以下三方面工作:

第一,对于土石混填路基压实方式和有关技术条件,应根据填充物中的大颗粒土真实含量决定。

第二,土石混填路基在压实结束后,应通过水袋试验、灌砂试验确定压实率,根据不同的填充物含量、最大干容重量,提出不同的标准公式,并根据实际测定的含石量计算标准干密度。

第三,如果使用多种填充剂进行填筑,先在试验坑内挖掘取样,计算各种填充物的特定配比,并按各自标准干容重,利用曲线求出混合后相应的干容重,最后计算权重平均值,得到标准干容重。

(五)高填方路基压实

在高填方路基压实施工中,要做好以下三方面工作:

第一,在进行高填方路基施工前,必须根据相关规范清除基底,并根据设计需求,进行基底碾压,确保强度符合设计需求。反之,基底实际压实率必须超出90%,对于较软的地基,仅用原土压实不能满足设计需求,必须附加加固,直至符合设计的强度标准。

第二,当高填方路基位于陡坡、山谷底部时,应进行逐级掘进,并分级填土和碾压。在这样的施工环境下,实际施工空间有限,要使用符合现场作业空间要求的机械设备,如果现场施工空间较大,可以使用12t的震动压路设备进行压实处理。

第三,高填方路基碾压分层厚度与普通道路填方大致相同,但要根据不同的填筑材料种类和使用的碾压设备特性确定。

三、公路工程路面压实施工技术方法

在摊铺道路拌和材料时,采用高密度的摊铺设备如果因场地条件所限,可采用平地机。在工地中,根据10m的宽度划分区域,在卸完混合料后,使用平地机进行初期平整处理,根据不同的角度调节刀片深度、侧向斜率,直至达到需要的松铺厚度。在摊铺作业中,对道路平整度有较大影响的是摊铺平整度。

在摊铺水稳材料前,必须对路槽顶表面进行湿润处理,采用洒水设备在路面上适当喷洒,当水稳层厚达20cm以上时,要将路面分为两个层次,同时注意将其粘接在一起。在对第二层摊铺时,要进行静压处理,并合理振动。在工程开工前,通过实验测定松铺系数,以此确保工程的正常进行。

面层摊铺方法可以分为摊铺设备、平地机、布料机器以及人工方式四类。在机械设备使用中,只有局部出现离析的部位,才能在初压前通过人工寻找的方式进行补压处理。此外,在工程施工中,还要检测摊铺厚度、平整度、宽度、横坡与标高等,确保所有项目均符合设计要求。

压实程度是影响强度的重要因素,抗弯拉强度、抗压强度都会随着压实程度的增加而增加。在压实过程中,要严格遵守规定,既要确保压实性,又要兼顾平整。在路面施工中,工作缝相对而言较脆弱,为了避免已完工的部位损坏,可以在连接处安装橡胶垫片,减少震动。

混合物料从出料到运到工地,然后在工地上进行摊铺、碾压,整个过程不能大于2h,在铺设完毕后,进行二次预压并压实。如果下层厚度较厚,在对上层摊铺前,对下层进行初步压实处理,可以采用大吨位的碾压设备一次成形。在碾压过程中,重点关注碾压段长度、碾压表面失水、震动压路设备的各项技术参数、碾压速率以及碾压次数等,路面在经过碾压成形后,严格检验厚度、强度、平整度和密实度等。

经过碾压处理后,所有的混合物必须达到标准密实度需求,具体的碾压过程包括初压、复压、最终压。初压是为了确保道路路面的密实度,为以后的振压奠定基础,通常采用关闭震动装置的压路设备进行,在压紧时保持车轮宽度一半左右的重合,避免出现压痕,预防漏压。对于复压具体压实次数、压路设备技术指标,要依据过往的工作和有关测试的结果决定,如果没有特别规定,要进行五次以上的反复振动,且必须先进行低频率振动,再进行高频率振动。在进行最终压时,可以使用轮胎压路设备,利用轮胎压路设备处理微小的裂纹和压印,压实次数保持在两次左右。

四、结语

综上所述,在具体的公路工程施工过程中,应充分认识到影响整个公路工程质量的多种因素,采用一套科学、行之有效的管理方法,减少外界环境对路基路面压实施工的负面效应,进而合理调控路基路面的压实效果,确保整个公路工程的施工安全。

参考文献:

[1]畅晓云.公路工程路基路面压实施工技术要点[J].运输经理世界,2022(15):13-15.

[2]尹华.简析公路工程路基路面压实施工技术[J].建筑技术研究,2022,05(02):60-62.

[3]熊有君.国省干线公路工程路基路面压实施工技术探析[J].交通科技与管理,2022(18):138-140.

[4]李沛峰.公路路基路面压实技术与质量控制解析[J].居业,2022(03):27-28+32.

[5]曹平.公路路基填筑压实施工技术探讨[J].四川水泥,2020(02):141.

[6]万里.交通工程路基路面压实施工技术初探[J].城市建设理论研究(电子版),2019(30):46.

作者简介:候大敏(1968),男,湖北省孝感市人,本科,工程师,从事路基路面工作。

猜你喜欢
路基路面公路工程施工
土木工程施工技术创新探讨
路基换填技术在公路工程中的实践
各阶段造价控制在公路工程中的应用
公路工程路基路面压实施工技术解析
道路桥梁工程中关于沉降段路基路面施工技术的研究
路基路面工程试验检测方法略谈
针对公路桥梁路基路面施工技术的分析
土木工程施工实习的探讨与实践
工程量清单在公路工程招投标中的应用
扶贫村里施工忙