公路工程建設中路基路面壓實施工的技術要點

歐陽夏龍

（黔南公路建設養(yǎng)護有限公司，貴州 黔南 558000）

0 引言

路基路面作為公路的重要組成部分，需要通過壓實才能達到平整和穩(wěn)定，而要想使路基路面壓實達到理想效果，有必要對具體的壓實施工技術進行深入分析和探討，從而明確相應的施工技術及其要點所在。

1 公路路基壓實

1.1 壓實機具

公路路基壓實常用機具設備及其主要技術參數(shù)如表1 所示。

表1 路基壓實機具技術參數(shù)

1.2 施工方案

根據(jù)設計要求的松鋪厚度，選擇有代表性的試驗路段，借助激振力相對較大的YZ32 型32t 振動壓路機實施現(xiàn)場碾壓試驗，在碾壓過程中對土體含水量、松鋪厚度、振幅振頻等可能對壓實效果造成影響的因素進行綜合考慮，以此為確定最佳施工方案提供參考依據(jù)。本文結合試驗段土體工程性質，并參考以往工程經(jīng)驗，給出如下幾種施工方案，并對不同方案進行對比，其主要目的在于確定壓實度和碾壓遍數(shù)之間的關系，最終為現(xiàn)場施工提供良好的指導[1]。工況1：先靜壓1 遍，再弱、強振壓各1 遍，最后靜壓1 遍；工況2：先靜壓1 遍，再弱振壓1 遍，然后強振壓2 遍，最后靜壓1遍；工況3：先靜壓1 遍，再弱振壓1 遍，然后強振壓3遍，最后靜壓1 遍；工況4：先靜壓1 遍，再弱振壓1 遍，然后強振壓4 遍，最后靜壓1 遍；工況5：先靜壓1 遍，再弱振壓1 遍，然后強振壓5 遍，最后靜壓1 遍；工況6：先靜壓1 遍，再弱振壓1 遍，然后強振壓6 遍，最后靜壓1 遍。試驗段總長為150m，寬為5m，每種工況的長度相同，均為25m，各區(qū)段所采用的松鋪厚度都是最佳松鋪厚度。不同碾壓施工方案對應的試驗結果如表2 所示。

表2 不同碾壓施工方案對應的試驗結果

從以上試驗結果可以看出，當碾壓遍數(shù)相同時，不同層位實際壓實度因碾壓遍數(shù)的不斷增加使差值逐漸減小：在60cm 的松鋪厚度條件下，采用32t 壓路機先靜壓1 遍，再弱、強振壓各1 遍，最后進行1 遍靜壓后，上層20cm 的實際壓實度為97.5%，中層20cm 的實際壓實度為95.7%，下層20cm 的實際壓實度為94.8%，達到94 區(qū)要求；采用32t 壓路機先靜壓1 遍，再弱振壓1 遍，然后強振壓2 遍，最后進行1 遍靜壓后，上層20cm 的實際壓實度為98.9%，中層20cm 的實際壓實度為97.4%，下層20cm 的實際壓實度為96.4%，達到96 區(qū)要求。各層位實際壓實度并非因為碾壓遍數(shù)增加而明顯變大，上、中兩層實際壓實度因碾壓遍數(shù)增加表現(xiàn)出先增加后減小的狀態(tài)，上層實際壓實度產(chǎn)生的下降趨勢高于中層，而下層壓實度則是先上升然后保持穩(wěn)定，導致這一現(xiàn)象的根本原因為：采用激振力相對較大的壓路機進行多次強振碾壓時，可能使壓實層的表層產(chǎn)生松動，使壓實度明顯下降，當振動源和壓實層之間的距離相對較遠時，這一影響的嚴重程度明顯減小[2]。

1.3 施工工藝

碾壓開始前先在試驗路段進行現(xiàn)場取樣，以檢測路基在自然狀態(tài)下的含水量，在施工過程中將實際含水量控制在最佳值±2%以內(nèi)。將填土精平后，如果松鋪厚度與含水量都能達到要求，方可開始碾壓。在碾壓過程中應嚴格遵循以下基本原則：先輕壓后重壓、先緩慢后快速和從兩邊碾壓到中間。碾壓時先對土體進行一遍靜壓，然后沿縱向進行振動碾壓；其間壓路機行駛速度不得超過4km/h，橫向保持0.4m 以上的接頭重疊；為了對施工工藝進行全面研究，最后進行一遍靜壓實現(xiàn)收光[3]。路基碾壓施工一般按照如下工藝流程進行：靜壓—弱振碾壓—強振碾壓—靜壓。

2 公路路面壓實

2.1 施工工藝

路面的壓實主要有三個階段，分別為初步壓實、碾壓成型與最終碾壓。在所有壓實階段實施過程中，壓路機都要緩慢勻速行駛，實際的行駛速度應滿足相關要求。各壓實階段有不同的功能，因此需要采用各自的施工方法。其中，初步壓實的主要目的在于將混合料整平，使其處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時要注意保證壓實平整性；碾壓成型的主要目的在于使混合料達到穩(wěn)定和密實狀態(tài)；最終碾壓的主要目的在于消除之前壓實階段壓路機行駛留下的輪跡，形成平整且密實的壓實層面。為達到理想效果，必須按照相關要求及作業(yè)程序進行操作。

將混合料攤鋪完成并初步整平后，方可開始壓實。初步壓實需要在攤鋪完成后溫度相對較高的條件下實施，此時混合料的溫度通常要達到120℃以上，防止溫度過高或過低而發(fā)生推移或開裂現(xiàn)象。在整個初步壓實過程中，壓路機的驅動輪必須面向前方的攤鋪設備，在規(guī)定了具體的碾壓路線與方向以后不可隨意更改，初步壓實遍數(shù)一般為2 遍。碾壓成型在初步壓實完成后立即進行，此時要求混合料溫度達到90℃以上，壓實機具通常采用型號不低于YL25 的膠輪壓路機，并配備雙鋼輪振動壓路機，該階段壓實遍數(shù)需達到4～6 遍，壓實合格標準為混合料達到穩(wěn)定狀態(tài)，沒有明顯的輪跡。最終碾壓在碾壓成型后立即進行，此時要求混合料溫度達到70℃及以上，其壓實機具配置與碾壓成型相同，但振動壓路機要在壓實開始前關閉振動，最終碾壓遍數(shù)為2～4 遍，以消除路面上的所有輪跡為合格標準，壓實完成后的混合料溫度應滿足相關規(guī)范要求。

壓實需要從路段的外側開始，同時沿縱向與道路中線相平行的方向持續(xù)進行。當采用雙鋼輪振動壓路機進行壓實時，每次應保持30cm 寬的重疊；當采用三輪壓路機時，其每次重疊的寬度按照壓路機后輪寬度的1/2 確定，持續(xù)向內(nèi)側進行碾壓；采用梯隊的方法施工時，應先對縱縫進行碾壓，再實施常規(guī)碾壓。對于存在超高的彎道，其縱向碾壓行程需要和中線保持平行，按照從低邊到高邊的順序進行。在壓實過程中壓路機必須勻速行駛，并注意不能在新攤鋪完成的混合料表面停留、制動或轉彎。現(xiàn)場施工中應安排專門的檢驗人員借助核子密度儀等儀器設備進行密實度檢測，確認是否達到壓實度要求。在碾壓開始后，要求混合料的實際溫度達到120℃以上，而碾壓完成后的混合料溫度需達到70℃及以上。

2.2 施工控制

瀝青混合料具有很高的黏彈性，在高溫條件下混合料處于松散狀態(tài)，有明顯的黏性與塑性特征，但膠結料黏度會因為溫度的升高或降低而發(fā)生變化，所以溫度高低會對混合料的流變性能造成直接影響。對此，溫度是影響路面壓實的關鍵因素，必須引起相關人員的高度重視。施工中可借助紅外熱像儀與插入式熱電偶溫度計，其能十分便捷地進行溫度監(jiān)測，同時還能對溫度離析問題進行有效監(jiān)測。初始壓實速度通常控制在2～3km/h，碾壓成型速度通常控制在2.5～3.5km/h，最終碾壓速度控制在3～5km/h，任何情況下實際碾壓速度都不能超出6km/h。

只有在混合料中含有的瀝青具有良好潤滑作用的情況下才能使混合料達到良好的壓實效果，其主要原因為熱瀝青黏度相對較低，但瀝青溫度降低后黏度升高，而裹覆集料的能力降低，若在混合料溫度相對較低的條件下壓實，則會因為壓實過程中受到很大阻力而無法達到要求的壓實效果，其中壓實阻力產(chǎn)生的原因為瀝青黏度增加與內(nèi)摩擦力增加。而在溫度過高的情況下施工則會由于瀝青黏度過低使混合料軟弱，導致混合料受壓實作用后出現(xiàn)明顯的推移現(xiàn)象，難以達到理想的壓實效果。適合的碾壓溫度能使壓實阻力達到最小，并且混合料還能承擔壓路機的重量，不會發(fā)生推移或擁擠等現(xiàn)象。

路面壓實時間同樣會受到溫度的影響，將混合料攤鋪到位后，由于受到氣溫和風力等環(huán)境因素的影響，混合料溫度明顯下降，尤其是當攤鋪層層厚較小時，溫度下降速度更快。根據(jù)相關工程實踐經(jīng)驗，在混合料溫度降低到70～80℃后，即便進行強振碾壓也難以達到理想的壓實效果。基于此，明確混合料降溫特點和規(guī)律，并據(jù)此對攤鋪和碾壓程序進行適當調整，能確保壓實施工在降低到要求的溫度之前結束，這是達到要求的密度的有效措施。另外，考慮到攤鋪層的層厚直接決定混合料溫度下降速度，故攤鋪厚度也在一定程度上影響著壓實時間。當攤鋪層層厚相對較大時，其保溫效果良好，能為碾壓提供充足時間；而當攤鋪層層厚相對較小時，由于受到氣溫的直接影響導致溫度下降速度很快，此時需要盡快進行碾壓。在攤鋪薄層混合料時，應盡量提高攤鋪溫度，并在攤鋪完成后立即碾壓。熱拌瀝青混合料施工溫度要求如表3 所示。

表3 熱拌瀝青混合料施工溫度要求 單位：℃

3 結語

綜上所述，壓實是公路工程路基路面施工的關鍵環(huán)節(jié)，壓實質量直接決定著公路的整體施工質量。以上對公路工程建設中的路基路面壓實施工技術進行了初步分析與總結，明確了操作方法與相關要求，旨在提升我國公路工程建設中的路基路面壓實施工水平。