市政道路工程路基路面壓實(shí)技術(shù)研究

謝顯鈺

（廣州機(jī)施建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東廣州 510725）

近年來，隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)投入越來越高，道路網(wǎng)絡(luò)也越來越發(fā)達(dá)。車輛的數(shù)量不斷增加，對公路的質(zhì)量和行車舒適度的要求也隨之提高。道路壓實(shí)施工是道路工程中的基礎(chǔ)工序之一，目前市政道路工程的路基路面壓實(shí)工作存在一定問題，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)重視壓實(shí)工作，提高壓實(shí)技術(shù)和質(zhì)量控制，保證壓實(shí)工作達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。

1 道路工程路基路面壓實(shí)的意義

1.1 保障道路的承載能力

路基壓實(shí)后能夠為路面提供穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)，密實(shí)、穩(wěn)定的路基是路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、均勻的支撐基礎(chǔ)，壓實(shí)合格的路基在自然環(huán)境和荷載的作用下不容易發(fā)生變形。車輛行車荷載直接作用在路面上，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)隨之產(chǎn)生應(yīng)變和應(yīng)力，路面結(jié)構(gòu)整體若是壓實(shí)不達(dá)標(biāo)，路面結(jié)構(gòu)整體或者某一結(jié)構(gòu)層的抗變形能力和強(qiáng)度不足以抵抗，出現(xiàn)變形沉陷、開裂等現(xiàn)象，道路承載能力會下降。路基路面的壓實(shí)作業(yè)能夠提高其強(qiáng)度和剛度，提高道路的耐久性，減少道路病害的發(fā)生，降低道路維修成本[1]。

1.2 提高路基路面的平整度

經(jīng)過合格的壓實(shí)作業(yè)后，基路面平整度得到提高，保證后續(xù)各施工環(huán)節(jié)的推進(jìn)[2]。平整的路面可以減少車輪對路面的沖擊力，行車產(chǎn)生的附加振動降低，減少車輛顛簸，能大幅度提高行車舒適度和車速。

1.3 提高路基路面的穩(wěn)定性

在市政道路工程路基路面的壓實(shí)作業(yè)過程中，路基土層和路面材料的孔隙會隨著壓實(shí)過程減小，密度變大，雨水不易滲入其中，使路基和路面趨于穩(wěn)定狀態(tài)，抗剪能力提高，不易發(fā)生變形，保證道路使用年限。

2 影響路基路面壓實(shí)效果的因素

2.1 原材料的影響分析

原材料的質(zhì)量是影響路基路面壓實(shí)的關(guān)鍵因素之一。

（1）原材料本身的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，經(jīng)過壓實(shí)工序后，道路的性能可能不達(dá)標(biāo)。道路原材料配合比應(yīng)合理，避免導(dǎo)致混合料的性能不佳，比如路基壓實(shí)中添加外加劑、土壤與外加劑的容重存在差異，土壤面積增加，壓實(shí)后會增加干容重，導(dǎo)致路基壓實(shí)度虛漲[3]。

（2）原材料含水量與壓實(shí)度有密切的關(guān)系，在路基施工中，分為填土路基和挖土路基，不同地區(qū)的土層類別不相同，可能存在不良土路基，土層含水量不同。路面施工中，混合料的含水量也會影響壓實(shí)度，含水量過多或者過少，都會影響壓實(shí)的效果。路基土層或者路面混合料中含水量過低時，材料中顆粒間的摩擦力和阻力增加，在機(jī)械設(shè)備壓實(shí)作業(yè)時，土壤或材料的阻力也會變大，在相同的荷載壓力作用下，其顆粒的壓實(shí)密度下降。土壤和混合料含水量過高時，由于水有潤滑的作用，可以減少顆粒間的摩擦力和阻力，材料碾壓后空氣體積減小，但水分的體積增加，壓實(shí)度難以達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[4]。

2.2 壓實(shí)技術(shù)工藝的影響分析

壓實(shí)工藝技術(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場場地條件、土或材料的類型、濕度等環(huán)境選擇，壓實(shí)方法有重力壓實(shí)和振動壓實(shí)，壓實(shí)的順序等工序流程也有相關(guān)規(guī)范要求。作業(yè)人員的操作技術(shù)應(yīng)規(guī)范，嚴(yán)格完成壓實(shí)作業(yè)，選擇合適的方法和手段，保證壓實(shí)施工中的工藝質(zhì)量達(dá)到最佳壓實(shí)效果。

2.3 壓實(shí)設(shè)備的影響分析

道路路基路面壓實(shí)中使用的設(shè)備有多種共同配合，重點(diǎn)主要是對壓路機(jī)的選擇。壓路機(jī)有輕量型、重量型兩大類，壓實(shí)機(jī)具的選擇應(yīng)根據(jù)不同的道路等級、工程量大小、作業(yè)環(huán)境、地質(zhì)條件和工期要求等進(jìn)行。壓實(shí)設(shè)備的合理選用可以提高施工效率和保證施工質(zhì)量，在施工前必須完成機(jī)械的檢驗，做好日常維護(hù)，使設(shè)備發(fā)揮最大效率。

3 路基路面的壓實(shí)技術(shù)

路基路面壓實(shí)技術(shù)主要為三類，即夯實(shí)、滾壓和振動。夯實(shí)壓實(shí)技術(shù)是應(yīng)用普遍的道路路基路面施工技術(shù)，適用性強(qiáng)，通常在面積較大的路橋壓實(shí)作業(yè)中使用，選用體積、面積較大的夯錘進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，適用于黏土路基環(huán)境。夯實(shí)技術(shù)借助夯錘夯實(shí)，利用其從一定高度下落產(chǎn)生的沖擊力，排除土壤中的空氣和水分，縮小土壤顆粒之間的間隙，提高密實(shí)度和穩(wěn)定性。

滾壓壓實(shí)技術(shù)主要是利用壓路機(jī)的滾輪的滾動碾壓實(shí)現(xiàn)壓實(shí)作業(yè)，壓路機(jī)設(shè)備的滾輪在運(yùn)行過程中會對路基路面產(chǎn)生一定的荷載和壓力，使得土壤顆粒和混合料得以重新排列，壓縮了土壤或材料間的孔隙，提高了原有土壤或混合料的壓實(shí)度。壓路機(jī)在作業(yè)過程中對路基路面施加了揉搓力，使土壤或混合料與壓力機(jī)的碾壓間的接觸更緊密，土層間和混合料間的顆粒能在多次的碾壓過程中形成緊密的壓實(shí)效果，形成緊密的結(jié)構(gòu)層，減少了后期承受行車等荷載產(chǎn)生的變形，保證路基路面的穩(wěn)定性。

振動壓實(shí)指利用振動壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，在振動壓路機(jī)的高頻振動頻率下，土壤和混合料的顆粒產(chǎn)生高頻振動的現(xiàn)象，有效減小了混合料顆粒和土壤顆粒間的摩擦力，加上振動機(jī)靜壓力的作用，還會產(chǎn)生剪切應(yīng)力和壓應(yīng)力，使得材料中的小顆粒逐漸嵌入大顆粒的間隙中，填補(bǔ)了大顆粒之間的孔隙，混合料和土壤中的顆粒得以重新排列，排除了多余的氣體、水分，縮小了顆粒間隙，使路基路面達(dá)到良好的壓實(shí)效果。

4 路基路面壓實(shí)施工技術(shù)控制要點(diǎn)

4.1 做好道路排水工作

在壓實(shí)工作中，含水量直接影響壓實(shí)度。除了原材料的含水量外，也要控制好施工環(huán)境中的水分，避免在施工中，雨水等水分流入材料中，造成含水量增高。因此，在道路施工前，應(yīng)先做好排水工作，排除原地面中的積水，完善防排水系統(tǒng)，為路基壓實(shí)作業(yè)提供良好的條件。

4.2 原材料的質(zhì)量控制

嚴(yán)格控制路基路面原材料的質(zhì)量，材料的質(zhì)量是路基路面壓實(shí)作業(yè)完成的基礎(chǔ)。選擇具有資質(zhì)的供貨商和廠家采購或生產(chǎn)拌制的混合料，在材料進(jìn)場時，檢查合格證書等，進(jìn)行抽查復(fù)檢，避免不合格的材料進(jìn)場。

在路基施工中，如果存在不良路基應(yīng)先處理或者挖除換填成合格材料，避免影響后續(xù)壓實(shí)作業(yè)的壓實(shí)度。在填方路基中，填方的土壤不能使用淤泥、泥炭土、沼澤土、凍土、有機(jī)土等，針對濕度過大的土壤進(jìn)行翻松、晾干，水分太少的土壤可以均勻加水，保證其含水量在最佳含水量的允許范圍內(nèi)。在路面的基層、路面施工的混合料中，材料也需要嚴(yán)格把關(guān)，目前多采用廠拌的方式進(jìn)行原材料的攪拌，配合比和攪拌方式均嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行，廠拌一般滿足要求，不易出現(xiàn)問題。材料運(yùn)輸至現(xiàn)場，還需要進(jìn)行復(fù)檢、測試坍落度和含水量等，保證材料的質(zhì)量，為后續(xù)壓實(shí)提供良好的施工基礎(chǔ)。選用瀝青混合料進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)施工時，還需要重視瀝青溫度和施工環(huán)境溫度要求，在瀝青混合料攪拌出廠、攤鋪和壓實(shí)等工序中，各個環(huán)節(jié)的溫度都要符合要求，控制在允許的溫度范圍內(nèi)。

4.2 提前做好試驗段

在進(jìn)行正式的路基路面壓實(shí)作業(yè)前，具備試驗條件時，應(yīng)當(dāng)提前施工試驗段，以便取得市政道路工程施工中相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。通過試驗段，可以獲取和確定路基路面預(yù)沉量值、選擇合適的壓實(shí)機(jī)械和壓實(shí)方式、確定壓實(shí)的遍數(shù)、確定路基寬度內(nèi)每層的虛鋪厚度等，為后續(xù)施工提供參考，確定施工方法和工藝，避免后續(xù)返工，導(dǎo)致拖延工期、浪費(fèi)材料、增加成本。

4.3 壓實(shí)工藝控制

經(jīng)過試驗段后，確定了壓實(shí)方法和機(jī)具等參數(shù)，開始正式壓實(shí)作業(yè)。在路基壓實(shí)中，如果在路基范圍內(nèi)出現(xiàn)管道等，根據(jù)規(guī)定管頂以上50 cm范圍內(nèi)不得使用壓路機(jī)，應(yīng)人工夯實(shí)，控制好壓實(shí)度。壓實(shí)應(yīng)分層進(jìn)行，碾壓應(yīng)從路基邊緣向中間進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)機(jī)輪外緣應(yīng)與路基邊緣保持安全距離，遵循“先低后高、先靜后振、先輕后重、先慢后快、輪機(jī)重疊”的原則。壓實(shí)作業(yè)應(yīng)控制好壓實(shí)的厚度和寬度，路基中一般超寬碾壓，壓路基的速率也滿足要求，通常不可大于4 km/h。在碾壓不到的邊緣或者其他部位，可采用小型壓路機(jī)進(jìn)行夯實(shí)，不得漏夯。

在路面壓實(shí)作業(yè)中，混凝土路面通常利用振搗器振搗密實(shí)，振搗和三輥軸整平工序間的時間間隔控制在15 min以內(nèi)，在一個作業(yè)單元內(nèi)，采用前進(jìn)振動、后退靜滾的方式進(jìn)行作業(yè)。

路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土?xí)r，壓實(shí)通常分為初壓、復(fù)壓和終壓三個環(huán)節(jié)，三個環(huán)節(jié)選用的壓路機(jī)一般不同，應(yīng)根據(jù)不同情況選擇合適的壓路機(jī)設(shè)備，并調(diào)整壓實(shí)的參數(shù)，合理安排各個銜接工序。在壓實(shí)施工前必須準(zhǔn)備足夠數(shù)量的壓力機(jī)以及對應(yīng)的壓路機(jī)組合形式，必須控制在合理的溫度范圍內(nèi)完成壓實(shí)作業(yè)。碾壓的溫度應(yīng)根據(jù)瀝青材料的品種、氣溫、壓路機(jī)和厚度等因素試壓確定。一般情況下，初壓選用鋼輪壓路機(jī)靜壓1～2遍，復(fù)壓緊隨初壓后開始，密集配類型瀝青混凝土宜使用重型輪胎壓路機(jī)，有利于增加其密實(shí)度。以粗集料為主的瀝青混合料宜采用振動壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓，終壓緊隨復(fù)壓之后，可選用雙輪鋼筒式壓路機(jī)，且壓實(shí)遍數(shù)不得少于2遍。

4.4 質(zhì)量檢驗

壓實(shí)作業(yè)一般都分層進(jìn)行，每層壓實(shí)完畢，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)做好質(zhì)量檢測工作，壓實(shí)度、平整度等滿足要求，才能進(jìn)行下一步工序，如出現(xiàn)不滿足設(shè)計要求或出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)及時解決。

5 結(jié)語

綜上所述，市政道路施工中路基路面的壓實(shí)工作極其重要，直接影響道路的承載能力、平整度和穩(wěn)定性，是保證道路使用年限的基礎(chǔ)。影響道路壓實(shí)效果的因素包含了原材料的質(zhì)量和含水量、壓實(shí)工藝、壓實(shí)設(shè)備等。在路基路面的壓實(shí)作業(yè)中，應(yīng)控制好原材料的質(zhì)量，做好截排水工作，選擇合適的方法和機(jī)具進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，同時作業(yè)人員也要規(guī)范自身的操作，保證道路壓實(shí)度滿足要求。