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
正文
引言
《公路工程质量检验评定标准》明确将路基路面压实度作为关键主控指标,要求路基压实度不低于93%-96%,路面基层、面层压实度分别不低于97%、96%,足见压实施工在公路建设中的核心地位。路基作为公路的承载基础,其压实质量直接影响路面结构的沉降变形;路面作为直接承受行车荷载的表层结构,压实度不足易引发病害,缩短公路使用寿命,为公路工程实现“耐久、安全、经济”建设目标提供技术支撑。
1核心概念界定
路基压实施工是指通过机械碾压作用,对路基填料施加外力,减少孔隙率、提升密实度,形成具有足够承载能力、抗变形能力的承载层,通过机械压实消除材料内部空隙,增强材料颗粒间粘结力与整体性,核心指标包括压实度、空隙率、构造深度。压实设备是实现压实施工的核心工具,按工作原理分为静作用压路机、振动压路机、冲击压路机,需根据施工对象选择适配设备。
2路基与路面压实施工的影响因素
2.1路基压实施工关键影响因素
在填料特性方面,颗粒级配、含水量、塑性指数尤为关键:均匀级配的填料因颗粒间嵌挤性好,压实后密实度高、稳定性强;而级配不良的填料易出现孔隙集中,压实质量差。同时,填料需控制在最佳含水率±2%范围内,过高或过低均会导致压实度不达标;不同填料类型也需区别对待,如黏性土需重点控制含水量与碾压遍数,土石混填则需先破碎大块石料,避免压实后出现空洞。
压实设备与工艺参数的匹配性同样重要。设备选型需“对症下药”:静作用压路机适用于黏性土路基,振动压路机适用于土石混填路基,冲击压路机适用于路基深层压实,选错设备易导致压实不充分或过度碾压。同时,碾压参数、碾压顺序直接影响压实均匀性,碾压速度过快会导致填料颗粒来不及充分重组,密实度不足;此外,单层压实厚度超过30cm时,压路机外力无法有效传递至底层,导致底层压实度不达标。
施工环境与层间处理也不容忽视。天气条件直接影响填料状态:雨天施工易导致填料含水量超标,压实后出现翻浆;高温天气施工需及时洒水保湿,避免填料水分过快蒸发。在层间处理上,路基分层碾压后,需对上层表面进行拉毛或洒布水泥浆处理,去除浮土、杂物,增强上下层粘结力,否则易出现分层推移、沉降差。
2.2路面压实施工关键影响因素
公路工程路基路面压实技术受材料、温度、工艺、设备等多因素影响。路面材料的物理力学性能决定压实难度与效果,基层材料集料级配偏差、水泥剂量不足会致压实后强度不够,含泥量过高易现收缩裂缝;面层材料的沥青标号、集料级配、矿粉含量影响混合料流动性与粘结性。路面压实对温度敏感,沥青混合料压实分初压、复压、终压,温度不当会产生推移、泛油、空隙率增大等问题;基层压实需“静压1遍+振动碾压3-4遍+静压1遍”,面层压实需“钢轮压路机初压+胶轮压路机复压+钢轮压路机终压”,工艺衔接不当会影响平整度。设备适配性与操作规范性同样重要,沥青路面压实需钢轮与胶轮压路机配合,操作时压路机碾压需重叠1/3-1/2轮宽,转向缓慢平稳,停止碾压避免在同一位置停留。
3路基与路面压实施工技术体系构建
3.1路基压实施工技术优化
3.1.1填料预处理技术
针对不同填料特性制定预处理方案:一是颗粒级配优化,对级配不良的填料进行掺配,确保级配连续均匀;二是含水量调节,填料进场后先检测含水量,高于最佳含水率时采用翻晒、掺灰等方式降低水分,低于最佳含水率时洒水焖料;三是大块石料处理,土石混填路基中,大块石料需采用破碎锤破碎至粒径≤层厚2/3,且单个石块面积不超过碾压面1/4,避免压实后出现局部凸起。
3.1.2分层压实工艺优化
采用“分层控制、动态调整”的压实工艺:一是分层厚度确定,根据压实设备类型确定单层压实厚度,激振力≤30t时厚度≤25cm,激振力>30t时厚度≤30cm,每层压实前设置厚度控制线,确保厚度均匀;二是碾压参数设定,初压采用静压1-2遍,稳定填料颗粒;复压采用振动碾压4-6遍,提升密实度;终压采用静压1遍,修整表面平整度;三是碾压顺序优化,路基边缘先采用小型压路机压实,再由内向外碾压,避免边缘压实不足导致后期滑坡。
3.1.3层间衔接与质量控制
强化路基分层间的结合与质量管控:一是层间处理,上一层压实后,采用铣刨机拉毛或洒布0.3-0.5kg/㎡水泥浆,去除浮土、杂物,确保上下层粘结紧密;二是过程监测,每层碾压过程中采用核子密度仪实时检测压实度,发现压实度不足时,分析原因并动态调整参数,避免事后返工;三是边坡压实,采用边坡压实机或人工夯实,确保边坡压实度不低于路基主体压实度的90%,同时控制边坡坡度,防止雨水冲刷导致边坡坍塌。
3.2路面压实施工技术优化
3.2.1基层压实施工技术
针对基层材料特性优化压实工艺:一是施工时机控制,水泥稳定碎石基层需在水泥初凝前完成压实,从混合料摊铺到碾压结束时间不超过2小时,避免水泥水化反应后强度上升导致难以压实;二是碾压工艺选择,初压采用轻型振动压路机静压1遍,复压采用重型振动压路机振动碾压3-4遍,终压采用静压1遍,确保基层压实度≥97%,平整度≤8mm/3m;三是养护衔接,压实完成后立即覆盖土工布洒水养护,避免基层表面失水开裂,养护期间禁止车辆通行。
3.2.2面层压实施工技术
聚焦沥青混合料压实关键环节优化:一是温度管控,沥青混合料出场温度控制在160-180℃,到场温度≥150℃,摊铺温度≥140℃,初压温度130-150℃,复压温度120-140℃,终压温度≥110℃,现场采用红外测温仪实时监测温度,温度不足时停止碾压,待温度回升后继续;二是设备组合与参数,初压采用双钢轮压路机静压2遍,复压采用胶轮压路机揉搓碾压3-4遍,终压采用双钢轮压路机静压2遍,确保沥青面层压实度≥96%,空隙率3%-6%;三是特殊部位处理,路面边缘采用小型振动压路机压实,检查井周边采用手扶式压路机或人工夯实,避免出现压实盲区。
3.2.3路基与路面压实协同技术
实现路基与路面压实参数的匹配与衔接:一是压实度协同,路基顶面压实度需比路面基层压实度低1%-2%,避免因刚度差异过大导致路面开裂;二是平整度衔接,路基顶面平整度需≤10mm/3m,为路面摊铺提供平整基础,若路基平整度超标,采用铣刨机修整后再进行路面施工;三是荷载传递协同,通过路基分层压实与路面精准压实,确保荷载从路面表层均匀传递至路基深层,避免局部应力集中导致路基沉降或路面破损。
结束语
在公路工程高质量建设与全生命周期耐久运营的发展导向下,路基与路面压实施工技术绝非单纯的“机械碾压操作”,而是贯穿公路建设全流程的“质量核心与安全基石”。未来,唯有持续深化压实机理研究、推动智能装备应用、完善标准化体系,才能让压实施工技术真正成为公路工程“耐久、安全、经济、环保”发展的核心支撑,为构建现代化综合交通运输体系筑牢坚实基础。
参考文献
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