公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)
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（一）含水量與干容重
在壓實(shí)工作開(kāi)展之前，掌握施工場(chǎng)地地質(zhì)結(jié)構(gòu)層的含水量信息是十分必要的，這對(duì)于施工過(guò)程中的密實(shí)度起著決定性的作用。一般而言，土的一些性質(zhì)（如摩阻力、粘結(jié)力）是隨著密實(shí)度的增加呈線性增長(zhǎng)的。如果土中的含水量不高，顆粒間的內(nèi)阻力就會(huì)很大，在達(dá)到一定壓實(shí)程度后，壓實(shí)功就不能再對(duì)土的抗力產(chǎn)生影響，壓實(shí)所得到的干容重也比較小。但隨著含水量的增加，水分在土體之間起到了潤(rùn)滑的作用，其內(nèi)阻力也會(huì)呈現(xiàn)降低的走勢(shì)，壓實(shí)功得到的干容重回饋就會(huì)增加。與此同時(shí)，土體在單位體積不變的情況下，其含有空氣的體積不斷減小，但固態(tài)和液態(tài)的體積卻在增加。當(dāng)含水量的值突破某個(gè)極限后，即便土的內(nèi)阻力還在減小，但其含有的空氣體積已經(jīng)達(dá)到下限，水的體積則還處于不斷增加的態(tài)勢(shì)。受到水不可壓縮的限制，同樣的壓實(shí)工作可能會(huì)導(dǎo)致干容重不升反降，像干容重和含水量這樣的關(guān)系，用數(shù)學(xué)的方法標(biāo)線出來(lái)，就是在坐標(biāo)系中呈現(xiàn)駝峰性質(zhì)的曲線圖。由此可見(jiàn)，無(wú)論是顆粒土、砂礫、配級(jí)碎石和礫石，還是石灰和水泥，對(duì)于含水量都有比較嚴(yán)苛的要求，在一定含量之下，才能夠取得干容重的最大收益，我們把這種含水量稱之為最佳含水量。當(dāng)然在某種特殊情況或者地質(zhì)條件之下，干容重和含水量的關(guān)系并不是一成不變的駝峰曲線，也會(huì)受到壓實(shí)功能的巨大影響，在碾壓的過(guò)程中，隨著壓路機(jī)的重量和功能發(fā)生變化。
（二）壓實(shí)功能
影響路面和路基壓實(shí)效果的關(guān)鍵因素，除了含水量和干容重等地質(zhì)條件方面的影響，壓力機(jī)的壓實(shí)功能也是關(guān)鍵因素之一。在壓路機(jī)重量不發(fā)生改變的情況下，想得到與實(shí)驗(yàn)相同的含水量密度關(guān)系，只要增加碾壓遍數(shù)就可以完成，同時(shí)不改變碾壓遍數(shù)，增加壓路機(jī)的重量也可以實(shí)現(xiàn)。由此可見(jiàn)，通過(guò)增加壓路機(jī)重量，可以降低土體的最佳含水量，使得最大干容重得到提升。這種方法在理論上雖然行得通，但是在實(shí)際應(yīng)用上卻還是存在一定的限制，超過(guò)極限值，即使增加壓路機(jī)的重量或者碾壓遍數(shù)也不會(huì)對(duì)含水量和干容重產(chǎn)生明顯的影響，這就是我們常說(shuō)的壓實(shí)功能對(duì)施工壓實(shí)效果的影響。因此應(yīng)該壓實(shí)功能方面找到一個(gè)平衡的基礎(chǔ)上，選擇合理的設(shè)備和機(jī)械，同時(shí)做好對(duì)碾壓層厚度和遍數(shù)的應(yīng)用，和碾壓機(jī)械、土層性質(zhì)相互配合，將壓實(shí)效果協(xié)調(diào)到最好。
二、公路工程壓實(shí)的技術(shù)措施
公路壓實(shí)工作處理的好壞直接影響公路的質(zhì)量驗(yàn)收和后期使用問(wèn)題，因此在施工技術(shù)和措施方面應(yīng)該進(jìn)行深入的研究。通常來(lái)講在施工中，需要重視的是壓實(shí)的作業(yè)過(guò)程和對(duì)壓實(shí)施工完成后質(zhì)量的檢測(cè)。
（一）公路路基路面壓實(shí)的施工作業(yè)工序
首先是施工前，材料、技術(shù)和設(shè)備的準(zhǔn)備工作要充分，做好一切填土和壓實(shí)工作的前期準(zhǔn)備。對(duì)施工場(chǎng)地周圍的雜草、障礙物進(jìn)行徹底的清理，材料的選擇要符合過(guò)獎(jiǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，特別是路基填充材料，不得以次充好。施工技術(shù)人員在開(kāi)工前要做好擊實(shí)和液塑等相關(guān)試驗(yàn)，充分掌握土體的性質(zhì)。包括挖掘機(jī)、推土機(jī)、裝載機(jī)、壓路機(jī)、平地機(jī)等工程設(shè)備要進(jìn)行檢查檢修，保證投入使用的質(zhì)量。其次，壓實(shí)工作機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中要做好攤鋪速度和壓路碾壓段長(zhǎng)度之間的協(xié)調(diào)處理，基本保持在穩(wěn)定狀態(tài)。施工環(huán)境空氣溫度較高、風(fēng)速較小時(shí)，碾壓段的長(zhǎng)度應(yīng)該適當(dāng)拉長(zhǎng)，反之在氣候條件寒冷但風(fēng)速較大的地區(qū)則不宜一次性碾壓過(guò)長(zhǎng)。第三，如果在壓實(shí)過(guò)程中，出現(xiàn)瀝青或者混凝土等材料包裹輪胎的現(xiàn)象，要及時(shí)進(jìn)行處理，通過(guò)撒少量水的方法可以實(shí)現(xiàn)解決。第四，要注意對(duì)已經(jīng)壓好路段的保護(hù)工作，以瀝青路面為例，沒(méi)有得到完全冷卻的瀝青混合路面，不能堆放任何重型的機(jī)械、材料和雜物，也不能向上方播撒礦料或者油料等。第五，有些工程地段的壓實(shí)單憑壓路機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此應(yīng)該借助振動(dòng)夯板等來(lái)保證工作順利的完成。最后，碾壓段的長(zhǎng)度應(yīng)該綜合考量各個(gè)方面的因素，包括瀝青的溫度、材料的性質(zhì)、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等都要考慮在內(nèi)，制定出符合實(shí)際情況的施工方案。
（二）做好公路路基路面壓實(shí)后的質(zhì)量檢測(cè)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在施工領(lǐng)域，各種各樣的壓實(shí)檢測(cè)方法也被開(kāi)發(fā)和利用起來(lái)。灌砂法作為檢驗(yàn)路基和路面壓實(shí)質(zhì)量的經(jīng)典方法，經(jīng)過(guò)多次的改良，成為一種標(biāo)準(zhǔn)的方法沿用至今。這種方法的基本原理是選取規(guī)格質(zhì)量具有一定要求的均勻砂礫，利用單位質(zhì)量不變的相關(guān)原理，將其在一定的高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，落在測(cè)試對(duì)點(diǎn)，在參考含水量等相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)測(cè)試地點(diǎn)的形變情況對(duì)路面是否合格做出準(zhǔn)確判斷。這種方式雖然簡(jiǎn)單便捷，但并不適用于具有填充石料的路面檢測(cè)。為了能夠更全面有效的針對(duì)質(zhì)量檢驗(yàn)，相關(guān)部門投入了大量的科研精力，最終研究出了核子密度法。這種方法從研發(fā)至今，得到了廣泛的好評(píng)，特別是在瀝青混合料路面的壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，效果更是不同凡響。對(duì)于此種檢測(cè)方法而言，鑒定層的厚度控制在二十厘米以內(nèi)，通過(guò)散射法，確定瀝青表面的壓實(shí)密度，隨后利用直接透射法將土基層的材料壓實(shí)質(zhì)量確定出來(lái)。具體的檢測(cè)方法步驟：首先按照隨機(jī)取樣的原則確定檢測(cè)的位置，給機(jī)器進(jìn)行調(diào)適預(yù)熱，將核子儀器按照要求設(shè)置在檢測(cè)地點(diǎn)，做好測(cè)試準(zhǔn)備。然后，按照方案進(jìn)行測(cè)量，將儀器測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和抄錄。最后，將核子密度儀器防止在專用的防輻射安全儀器箱中，整理現(xiàn)場(chǎng)。
（三）壓實(shí)機(jī)在選擇和使用中的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)
1.壓實(shí)機(jī)的選取應(yīng)該遵循先輕后重的原則，這樣不僅能夠適應(yīng)土體強(qiáng)度的增加，也能最大程度上發(fā)揮壓實(shí)效果。
2.壓實(shí)的速度要進(jìn)行控制，避免忽快忽慢，盡量先慢后快進(jìn)行施工，以免土體被機(jī)械推走。
3.壓實(shí)機(jī)的工作路線要進(jìn)行合理的規(guī)劃，一般先進(jìn)行兩側(cè)的施工，在進(jìn)行中間，以保證路拱。如果彎道部分沒(méi)有出現(xiàn)超高的現(xiàn)象，可以由低向高方向進(jìn)行碾壓。相鄰的輪間距應(yīng)該重疊在一起三分之一，在確保均勻的情況下，保證沒(méi)有漏壓現(xiàn)象出現(xiàn)。對(duì)于機(jī)械完成難度較高的壓實(shí)死角，要輔助人工或者小型機(jī)械，進(jìn)行夯實(shí)，不可坐視不管。
4.注意隨時(shí)觀測(cè)土的含水量和密實(shí)程度，如果發(fā)生巨大變化，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行方案的調(diào)整，采取相應(yīng)的措施，保證能夠按照規(guī)定完成壓實(shí)的工作。
三、總結(jié)
若想做好公路路面的壓實(shí)工作，需要從多方面進(jìn)行努力，其中技術(shù)環(huán)節(jié)是最主要的方面，雖然我國(guó)近幾年在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)具有比較樂(lè)觀的發(fā)展，但是由于夯實(shí)質(zhì)量不過(guò)關(guān)所產(chǎn)生的后續(xù)事故和道路病害仍然屢見(jiàn)不鮮，若想公路工程路面和路基的壓實(shí)技術(shù)措施得到根本上的改善，仍然需要在很多方面加以努力，這樣才能保證我國(guó)公路事業(yè)健康穩(wěn)定的持續(xù)發(fā)展。
作者：金永生 羅惟良 袁野 金斌 單位：浙江交建路橋工程有限公司
