暢曉云
(中交路橋建設(shè)有限公司,北京 100027)
在公路工程中,路基與路面都需要通過碾壓來達到預(yù)期的壓實度,進而達到理想的技術(shù)指標(biāo)和性能,這就需要在施工中采取正確合理的施工技術(shù)措施,并嚴格控制各項施工技術(shù)要點,以此切實保證路基和路面壓實質(zhì)量與效果。
某公路工程起、迄里程為K811+900~K821+500,該路段存在一個短鏈,其里程為K820+940~K820+942.221,路線總長約9.597km。壓實是公路建設(shè)重要施工環(huán)節(jié),決定整個工程的施工質(zhì)量。該工程路基碾壓方法采用沖擊碾壓技術(shù),需達到施工標(biāo)準(zhǔn)。零填與挖方段:路床頂面下部0~30cm,路基壓實度應(yīng)達到96%以上,路床頂面下部30~80cm,路基壓實度應(yīng)達到96%以上;填方段,路床頂面下部0~80cm,路基壓實度應(yīng)達到96%以上,路床頂面下部80~150cm,路基壓實度超過94%以上,路床頂面下部超過150cm,應(yīng)將壓實度控制在93%以上。路面碾壓包括基層碾壓與瀝青混凝土面層碾壓。結(jié)合公路工程實際施工條件,確定了路基沖擊碾壓與路面碾壓施工過程所要遵循的技術(shù)控制要求。
首先,沖壓前期需要提前做好表面清理等工作,按照施工要求對場地范圍內(nèi)存在的水井等障礙物進行處理,若存在既有管線,需在做好標(biāo)識的基礎(chǔ)上進行必要的加固,防止因施工而損壞,造成糾紛與經(jīng)濟損失。
其次,通過必要的碾壓消除松散層,為各類施工機械設(shè)備的進出修筑專門的道路,并將地表積水排除干凈,在施工區(qū)的周圍開挖排水溝,以保證場地范圍內(nèi)的排水保持通暢,避免積水給正常施工造成不利影響。
再次,在場地表面做好測量放線工作,確定控制軸線和場地的邊線。
最后,以設(shè)計要求達到的壓實度與沉降量為依據(jù),初步選定碾壓技術(shù)參數(shù),在正式開始沖壓前選擇有良好代表性的路段開展試驗性施工,經(jīng)試驗性施工,確定具體的人員安排方案、機械設(shè)備類型以及各項技術(shù)參數(shù),如沖壓遍數(shù)等,為現(xiàn)場正式施工提供必要的技術(shù)參考,保證最終的沖壓質(zhì)量與效果。
第一,清表結(jié)束后借助平地機對準(zhǔn)備沖擊碾壓的工作面實施全面清理與整平,使工作面達到?jīng)_壓施工條件。
第二,在工作面的各觀測點上設(shè)置明顯的標(biāo)志,并在沖擊碾壓前,測定沉降標(biāo)志的實際標(biāo)高情況。
第三,沖擊碾壓前測定路基含水量,該指標(biāo)數(shù)值保持在最佳值±4%以內(nèi),并根據(jù)實際檢測結(jié)果進行必要的翻曬或灑水。
第四,沖壓正式開始前還要檢測測點的實際壓實度,只有在壓實度的實測結(jié)果不低于90%時才可以開始沖壓。
第五,采用沖壓機正式開始沖壓時,速度需按照10~15km/h 的范圍控制,按照從路基其中一側(cè)向另外一側(cè)的順序轉(zhuǎn)圈碾壓。
第六,沖擊碾壓開始前應(yīng)做好標(biāo)高標(biāo)志的設(shè)置,之后每完成5 遍沖壓便進行一次標(biāo)高測量,根據(jù)標(biāo)高測量結(jié)果通過計算確定具體沉降量,直到連續(xù)20 遍。
第七,沖壓施工時,如作業(yè)場地寬度達到?jīng)_壓機自身轉(zhuǎn)彎半徑4 倍,需根據(jù)道路中心線,將作業(yè)場地劃分為兩個部分。正確的沖壓順序為先兩邊、再中間,期間保持適當(dāng)寬度的錯輪,當(dāng)輪跡覆蓋所有路基表面時,視為完成一遍沖壓。
第八,在路面的行進方向上將沖壓工作面分為若干保持平行位置關(guān)系的窄道,同時做好編號。沖壓正式開始后,先對1窄道進行沖壓,到達該段的尾端后進行調(diào)頭,從與1窄道相距路寬一半的4窄道以相反的方向進行沖壓,到達該段的起點后進行調(diào)頭,開始對2窄道進行沖壓。采用上述方法不斷重復(fù),直到完成所有窄道的沖壓。
第九,如施工作業(yè)場地寬度比轉(zhuǎn)彎半徑小4 倍,可采用以下方式來沖壓:沖壓機從1窄道進入,在到達該路段的尾部后進行調(diào)頭,開始對2窄道進行沖壓,在到達該路段的尾部后進行調(diào)頭,對3窄道進行沖壓。采用上述方法不斷重復(fù),直到完成所有窄道的沖壓。
第十,施工中結(jié)合具體情況在場地兩端增設(shè)必要的轉(zhuǎn)彎場地。
第十一,該路段路基沖擊碾壓所用沖壓機的型號為2525KJ,其碾壓輪的寬度為0.9m,兩個碾壓輪內(nèi)側(cè)間距為1.17m,基于此,在每遍沖擊碾壓過程中都要保持輪寬1/3 以上的重疊,以此防止漏振,保證碾壓的均勻性。
第十二,在現(xiàn)場進行窄道劃分時要充分考慮現(xiàn)場具體情況,由專門的技術(shù)人員做好測量工作,確定路寬、路長以及沖壓路線,來保證施工進度不受影響。
第十三,在沖壓完成后,需采用平地機將沖壓段完全整平,之后借助振壓機將路面整平和進一步壓實,如果碾壓完成后表土較為干燥,應(yīng)進行適量灑水,以此達到預(yù)期的壓實效果。
第一,施工過程,要嚴格控制地基土壤的含水量,以避免土壤層受沖壓而出現(xiàn)彈簧土問題,進而無法達到壓實目標(biāo)。如出現(xiàn)彈簧土,應(yīng)立即停止作業(yè),挖除彈簧土,并填筑新土壤來強化質(zhì)量控制效果。
第二,施工階段,應(yīng)做好記錄,并整理好相關(guān)檔案。
第三,碾壓設(shè)備操作者,持證上崗并嚴格遵循崗前培訓(xùn)規(guī)范。沖壓機設(shè)備的運行速度在10~15km/h之內(nèi)。如工作場地存在較大起伏問題,應(yīng)立即停止作業(yè),并進行整平處理然后才可著手碾壓施工。
第四,沖壓作業(yè)前,應(yīng)檢查路基表層土壤的含水量,并在滿足既定值要求情況下,開展實際操作。此外,操作過程,可通過灑水或是翻曬方式,來將土壤含水量控制在±4%之間;沖壓施工過程要注意錯峰碾壓,將距離控制在20~40cm 范圍內(nèi);在連續(xù)沖壓4~5遍后,應(yīng)使用推土機或刮平機將路基表面整平,之后改變方向繼續(xù)進行沖擊碾壓。
第五,沖壓過程要維持均勻狀態(tài),兩個相鄰的沖壓段要保持30~50cm 長的搭接。
第六,沖壓時要保持速度均勻,在每個沖壓過程中不可變換速度。沖壓時還要保證方向正確無誤,避免產(chǎn)生漏壓。在上下坡的過程中,應(yīng)預(yù)先選擇合適的擋位,不可在坡面或坡頂處換擋,在下坡的過程中,不可使用空擋滑行。
第七,對邊角和轉(zhuǎn)彎部分進行碾壓時應(yīng)使用其他方法進行,以此達到合格的標(biāo)準(zhǔn)。
第八,沖壓時若由于輪跡深度較大導(dǎo)致壓實受到影響,應(yīng)先使用平地機進行整平,然后再開始沖壓,如果路基表面存在揚塵,應(yīng)利用灑水車進行均勻灑水,再予以沖擊碾壓。
第九,沖壓對含水量有相對寬泛的范圍,因沖壓機壓實功率很高,滿足重型壓實標(biāo)準(zhǔn)的含水量只在比最佳含水量較小的范圍內(nèi)適當(dāng)擴大,而比最佳含水量略大的范圍不會因此擴大。基于此,含水量要根據(jù)土體塑性指數(shù)進行控制,防止土層在沖壓完成后產(chǎn)生彈簧土,無法達到要求的壓實度。
第十,為防止沖擊碾壓給既有建筑物或結(jié)構(gòu)物造成破壞,應(yīng)制定合理有效的措施,對沖壓范圍進行嚴格控制。沖壓機輪邊和既有構(gòu)造物或結(jié)構(gòu)物之間要有1m 以上的安全距離,對橋涵構(gòu)造物,其上部填土厚度應(yīng)達到2.5m 以上。
第一,基層混合料攤鋪整形好后,開始在全寬范圍內(nèi)實施碾壓。
第二,基層碾壓施工時,水穩(wěn)層表面應(yīng)始終保持良好濕度,在混合料的實際含水量不低于最佳含水量的情況下,采用壓路機緊跟前方攤鋪機先進行靜壓,若基層表面水分蒸發(fā)速度快,應(yīng)及時補充適量的水,按照混合料表面達到濕潤的基準(zhǔn)控制。施工中首先借助YZ18 型壓路機先進行1 遍碾壓,其次借助LSS220 型壓路機連續(xù)強振壓2 遍,再次借助XP261 型膠輪壓路機進行1 遍碾壓,最后借助YZ18 型壓路機連續(xù)振壓2 遍。
第三,對于壓路機的行駛速度,前兩遍應(yīng)控制在1.5~1.7km/h 范圍內(nèi),在基層混合料達到穩(wěn)定狀態(tài)后,將碾壓速度控制在2.0~2.5km/h 范圍內(nèi)。在弱振壓時,振幅需控制在1.5~2.0mm 范圍內(nèi),振動頻率控制在29~32Hz 范圍內(nèi),激振力控制在200~270kN范圍內(nèi);在強振壓時,振幅需控制在1.08~1.50mm 范圍內(nèi),振動頻率需控制在32~35Hz 范圍內(nèi),激振力需控制在270~350kN 范圍內(nèi)。為了使基層兩側(cè)邊緣也達到良好的壓實度,還需借助平板夯將邊緣部分夯壓密實。
第四,基層兩側(cè)多碾壓2~3 遍,在碾壓完成后,基層表面不能存在明顯的隆起與輪跡,同時斷面應(yīng)清晰、準(zhǔn)確,路拱的設(shè)置滿足要求。
第五,直線與未設(shè)置超高的平曲線段,碾壓需按照從兩側(cè)路肩到中心的順序進行,在碾壓過程中壓路機壓實輪應(yīng)保持輪寬一半的重疊,且后輪要超過碾壓段之間的分界部位。采用壓路機將整個路面碾壓結(jié)束后,視為完成一遍碾壓,碾壓應(yīng)持續(xù)到密實度合格,具體的碾壓遍數(shù)要結(jié)合現(xiàn)場情況適當(dāng)調(diào)整。碾壓期間,不允許壓路機直接在路段表面停放或調(diào)頭。
第六,在相鄰兩個施工段之間的銜接處應(yīng)沿路面的橫坡按照從低到高的方向橫向碾壓,這樣是為了避免縱向碾壓過程中混合料向端頭產(chǎn)生明顯的滑移,導(dǎo)致裂縫或松散問題。
第七,碾壓時應(yīng)做好適當(dāng)灑水工作,確保基層表面始終處于濕潤的狀態(tài)。如果施工時氣候較為干燥和炎熱,導(dǎo)致水分蒸發(fā)速度快,應(yīng)立即通過灑水提高含水量,在碾壓時若產(chǎn)生彈簧土或松散等現(xiàn)象,應(yīng)立即采用人工進行翻拌或換填新料,直到滿足質(zhì)量要求。在施工段之間的結(jié)合處進行施工時,需超出分界線4m 左右,使結(jié)合處混合料達到密實。
第八,基層碾壓檢驗項目、方法和頻率及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
表2 基層碾壓檢驗項目、方法和頻率及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
面層碾壓可分成以下三個階段:第一階段為初壓,需在溫度相對較高的情況下進行,借助振壓機連續(xù)靜壓1~2 遍,料溫應(yīng)達到120C 以上,行駛速度按1.5~2.0km/h 控制,相鄰碾壓段要有20~30cm 寬的重疊;第二階段復(fù)壓先用振壓機連續(xù)振壓2 遍,再用膠輪壓路機連續(xù)振壓2~4 遍,知道壓實度達到標(biāo)準(zhǔn)后,此時料溫要達到100C 以上,行駛速度4~5km/h控制;第三階段終壓借助振壓機連續(xù)靜壓2~3 遍,以表面沒有明顯的輪跡為準(zhǔn)確定碾壓遍數(shù),此時的料溫應(yīng)達到80C 以上,行駛速度按3~4km/h 控制。
碾壓施工長度,應(yīng)結(jié)合混合料密度與攤鋪設(shè)備作業(yè)速度確定。每完成一次重疊碾壓施工,就要向攤鋪機方向靠近一些。如此,就可保證壓路機與攤鋪機設(shè)備間距相近。具體設(shè)備運行應(yīng)遵循先外側(cè)后中間原則,進行持續(xù)性碾壓作業(yè)。當(dāng)整幅路碾壓作業(yè)完畢后,才可視之為1 遍碾壓結(jié)束。
綜上所述,公路工程路基路面的壓實效果,是衡量項目建設(shè)質(zhì)量與運行使用耐久性的關(guān)鍵。在具體施工過程,需做好施工準(zhǔn)備、明確技術(shù)要點的基礎(chǔ)上進行,以使路基路面壓實度效果達到工程建設(shè)預(yù)期,如此,才能最大程度地降低環(huán)境所帶來的不穩(wěn)定性影響。掌握公路路基路面壓實施工的正確方法,且明確各項施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要點,就能達到工程建設(shè)預(yù)期目標(biāo)。