公路工程路基与路面压实施工技术
摘要
关键词
公路工程;路基压实;路面压实;施工技术;质量控制
正文
引言
在公路工程建设中,路基与路面的压实施工是决定工程质量的核心环节,其施工质量直接关联公路的承载能力、使用寿命及行车安全性。压实作业通过外力作用减小路基填料与路面材料的孔隙率,提升材料密实度,从而增强结构层的抗变形能力、水稳定性与整体强度。若压实度不足,易引发路基沉降、路面开裂、车辙等病害,大幅增加后期养护成本。因此,深入研究路基与路面压实施工技术,优化施工工艺与质量管控体系,对保障公路工程建设质量具有重要的现实意义。
1压实技术核心原理与影响因素
压实技术的核心原理是借助压实机械的静压力、冲击力或振动能量,使筑路材料颗粒重新排列,挤压颗粒间的空气与水分,减小孔隙体积,实现材料密实度的提升。材料密实度与颗粒级配、含水量、压实功及压实机械选型密切相关,四者共同构成压实质量的关键影响维度。
颗粒级配直接决定材料的可压实性,均匀级配的填料或混合料易形成稳定骨架结构,压实后密实度高且稳定性好;若级配失衡,如细料过多易导致压实后出现收缩裂缝,粗料过多则难以充分嵌挤,影响整体强度。含水量是压实效果的敏感因素,存在最佳含水量区间,此时材料颗粒间摩擦力最小,在外力作用下最易达到密实状态;含水量过高会导致材料出现“橡皮土”现象,无法有效压实且易产生翻浆;含水量过低则颗粒间黏结力不足,难以形成密实结构。
压实功是压实过程的能量输入,其大小取决于压实机械的类型、吨位、碾压速度及碾压遍数。在最佳含水量条件下,压实功与密实度呈正相关,但当密实度达到一定阈值后,增加压实功对密实度提升的边际效应减弱,反而可能造成材料结构破坏。压实机械选型需匹配材料特性与结构层要求,轻型机械适用于初压或薄层压实,重型机械则用于路基及基层的深层压实,振动压路机凭借高频振动能量,可有效提升粗粒料的压实效率与密实度。
2路基压实施工技术要点
路基作为公路结构的承载基础,其压实施工需遵循“分层填筑、分层碾压”的原则,确保各填筑层压实度均达到设计标准。施工前需完成路基填料的试验检测,通过击实试验确定填料的最佳含水量与最大干密度,为压实作业提供控制依据;同时对下承层进行清理与验收,确保表面平整、无杂物,且压实度满足后续填筑要求。
路基填筑阶段,需严格控制填料的松铺厚度,松铺厚度过大易导致下层压实不充分,过小则增加施工成本与工期。通常根据压实机械的压实能力,松铺厚度控制在20-30cm之间,且同一填筑层采用同种填料,避免不同性质填料混杂引发不均匀沉降。填料摊铺过程中需采用平地机进行整平,确保表面坡度符合排水要求,防止雨水积聚影响路基稳定性。
路基碾压作业需按“先轻后重、先慢后快、先边后中”的顺序进行。初压采用轻型压路机,目的是稳定填料,防止后续碾压过程中材料推移;复压采用重型压路机或振动压路机,通过施加足够压实功,使填料密实度达到设计要求,此阶段需严格控制碾压速度与碾压遍数,碾压速度一般不超过4km/h,碾压遍数根据试验段确定,通常为4-6遍;终压采用光轮压路机,消除复压产生的轮迹,使路基表面平整。碾压过程中需实时监测填料含水量,若含水量偏离最佳区间,需采取洒水或晾晒措施进行调整,确保压实效果。
3路面压实施工技术要点
基层与底基层多采用无机结合料稳定类材料,此类材料的压实需兼顾密实度与强度形成。施工前需控制混合料的拌和质量,确保水泥、石灰等结合料均匀分布,含水量略高于最佳含水量1-2%,以补偿摊铺过程中的水分损失。摊铺过程中需保持连续匀速,避免出现离析现象;碾压作业需在混合料初凝前完成,初压采用轻型压路机稳压,复压采用重型振动压路机碾压,终压采用轻型压路机消除轮迹。碾压过程中需避免压路机在已压实层上转向、急刹车,防止基层表面出现推移或裂缝。
面层压实施工根据材料类型分为沥青路面与水泥混凝土路面,其中沥青路面压实对温度敏感性强,需严格控制碾压温度与压实时机。沥青混合料摊铺后,初压温度需控制在150-170℃之间,采用钢轮压路机快速碾压,稳定混合料结构;复压温度不低于130℃,采用轮胎压路机或振动压路机,利用轮胎的揉搓作用或振动能量,提升混合料密实度与抗变形能力;终压温度不低于110℃,采用钢轮压路机碾压,消除轮迹并确保路面平整度。碾压过程中需避免低温碾压,防止沥青混合料出现松散、压实度不足等问题;同时控制碾压速度,初压速度不超过2km/h,复压速度不超过4km/h,终压速度不超过5km/h。
水泥混凝土路面压实施工以振捣密实为主,采用插入式振捣器、平板振捣器与振动梁配合作业。混凝土摊铺后,先采用插入式振捣器对边角及钢筋密集区域进行振捣,确保混凝土密实无气泡;再采用平板振捣器进行全面振捣,振捣时间以混凝土表面泛浆且不再下沉为宜;最后采用振动梁进行整平,消除振捣产生的凹凸不平,使路面表面平整光滑。振捣过程中需避免过振或漏振,过振易导致混凝土离析,漏振则会影响路面密实度与强度。
4压实施工质量控制与检测
事前控制重点在于材料试验、机械选型与施工方案编制,通过试验段施工验证压实工艺参数,确定松铺厚度、碾压遍数、碾压速度等关键指标,为大规模施工提供参考;事中监测需实时跟踪压实过程中的含水量、碾压温度、碾压顺序等参数,采用动态监测手段及时发现并纠正偏差。
压实质量检测是评估压实效果的核心手段,路基与基层压实度检测常用环刀法、灌砂法或核子密度仪法,其中灌砂法精度较高,适用于各类填料的压实度检测;沥青路面压实度检测采用钻芯取样法,通过测定芯样的密度与标准密度的比值,评估压实度是否达标;水泥混凝土路面则通过回弹法或钻芯法检测其强度,间接反映振捣密实效果。检测频率需符合规范要求,每压实层每1000㎡至少检测3点,若检测结果不合格,需分析原因并采取补压措施,直至满足设计标准。
此外,压实作业还需注重施工环境控制,雨天禁止路基与沥青路面压实作业,避免雨水影响材料含水量与压实质量;高温天气施工时,需采取遮阳、洒水等措施,防止沥青混合料温度过快下降或水泥混凝土过快初凝,确保压实作业在有效时间内完成。
结束语
综上所述,公路工程路基与路面压实施工技术是一项系统工程,需充分掌握压实原理,结合路基与路面各结构层的材料特性,优化施工工艺参数,强化全过程质量管控。在实际施工中,需重视填料与混合料的试验检测,合理选型压实机械,严格遵循碾压顺序与操作规范,通过科学的质量检测手段确保压实度达标。只有不断提升压实施工技术水平,才能有效保障公路工程的结构稳定性与使用寿命,为公路交通的安全、高效运营奠定坚实基础。未来,随着智能化压实设备与监测技术的发展,公路压实施工将向精准化、数字化方向迈进,进一步提升施工效率与质量管控水平。
参考文献
[1]孙慧英.道路桥梁工程路基路面振荡压实施工技术研究[J].科学技术创新,2024(6):179-182.
[2]贾兰生.公路工程路基路面压实机械施工技术措施探讨[J].中国设备工程,2024(10):239-241.
[3]高福,曾龙.关于道路桥梁工程路基路面压实施工技术研究[J].低碳世界,2024,14(3):148-150.
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