費(fèi)載德、李廣華

（南昌旭日公路橋梁工程有限公司，江西 南昌 330200）

0 引言

隨著我國城市化發(fā)展進(jìn)程的逐步推進(jìn)，交通道路建設(shè)事業(yè)獲得蓬勃發(fā)展，國內(nèi)公路里程逐步增加，各地區(qū)開始大規(guī)模興建城際公路與市區(qū)干道。為了確保公路工程的施工質(zhì)量和效率，需要規(guī)范公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)及其應(yīng)用路徑，制訂切合地質(zhì)環(huán)境與氣候條件的壓實(shí)施工方案，并進(jìn)行小規(guī)模試驗(yàn)性壓實(shí)測(cè)試，為后續(xù)施工提供技術(shù)層面的參考。技術(shù)人員應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，積極引入新設(shè)備、新材料、新技術(shù)，優(yōu)化施工工藝，盡可能地改善路面路基壓實(shí)效果，提升公路工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1 做好公路工程路基路面壓實(shí)施工工作的必要性

公路路基可發(fā)揮支撐作用，是介于路面與底部構(gòu)件的過渡層，可快速傳導(dǎo)路面所承受的壓力并保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其建造質(zhì)量決定著工程的使用效果?，F(xiàn)代公路車輛通行頻率較高，部分路段容易受惡劣自然天氣影響，路基表層必須在長期使用過程中保持干燥狀態(tài)，通過控制內(nèi)部填料含水量，發(fā)揮抵御自然侵蝕的自我維護(hù)能力。為達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，技術(shù)人員必須基于地質(zhì)環(huán)境勘測(cè)報(bào)告，優(yōu)化路基路面壓實(shí)施工方案，以提升路面強(qiáng)度與路基穩(wěn)固性，避免發(fā)生路基內(nèi)部構(gòu)件脫落、路面集料散失等問題。路基路面壓實(shí)施工效果決定著公路整體建造質(zhì)量，如果壓實(shí)質(zhì)量不合格，則會(huì)因路面平整度不足或集料吸水、受熱膨脹而發(fā)生形變并產(chǎn)生大量肉眼可見的裂縫，嚴(yán)重影響車輛正常通行；部分技術(shù)人員未經(jīng)允許擅自修改施工計(jì)劃，或未能按照行業(yè)技術(shù)要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，導(dǎo)致路面凸起或下陷；個(gè)別路段原材料用量不足，導(dǎo)致公路在車輛荷載作用及惡劣氣候影響下出現(xiàn)路面破損、車轍、唧泥等病害。因此，施工方必須根據(jù)土質(zhì)環(huán)境等因素，適當(dāng)強(qiáng)化壓實(shí)力度，保證壓實(shí)質(zhì)量達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，讓公路充分發(fā)揮服務(wù)功能[1]。

2 影響公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)的主要因素

2.1 材料含水量帶來的影響

為消除不穩(wěn)定因素，提升路基路面壓實(shí)效果，技術(shù)人員應(yīng)把握質(zhì)量控制要點(diǎn)，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，分析造成路面平整度下降、集料膨脹的內(nèi)在因素，針對(duì)不同路段開展分層次的含水量檢測(cè)活動(dòng)，評(píng)估路基內(nèi)部混凝土構(gòu)件、路面填料以及瀝青層中的水分含量。路基路面結(jié)構(gòu)中如果含水量過高，則所含有的水分會(huì)在壓實(shí)施工過程中，因受到巨大壓力而被擠出含水層，被擠壓出的水分會(huì)發(fā)揮潤滑作用，使路面材料顆粒之間的摩擦力減少，從而消除瀝青層與集料層之間的阻力，導(dǎo)致應(yīng)力傳導(dǎo)效率下降，集料層與填料層之間容易產(chǎn)生孔洞，影響路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；路基路面結(jié)構(gòu)如果含水量過低，則在碾壓過程中會(huì)因路面材料密度增加、阻力增大而出現(xiàn)水分離析現(xiàn)象，導(dǎo)致路面發(fā)生龜裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響公路正常使用。含水量發(fā)生劇烈變化后，材料層阻力會(huì)發(fā)生同步波動(dòng)，導(dǎo)致路基路面的穩(wěn)定性下降，個(gè)別持續(xù)承受外部壓力的路段會(huì)發(fā)生形變或坍塌。受混凝土基本物理屬性影響，被碾壓路面材料中含有的水分會(huì)轉(zhuǎn)化為濕度較大的空氣，并涌入路基底部構(gòu)件中，讓混凝土構(gòu)件的接縫處承受過大壓力，冷濕空氣會(huì)膨脹并擠壓接縫部分，導(dǎo)致路基產(chǎn)生水平方向位移和路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，從而出現(xiàn)路面兩側(cè)凸起、中間凹陷的現(xiàn)象[2]。

2.2 施工方法選取不當(dāng)

部分施工方所采用的壓實(shí)施工方法缺乏有效性與可靠性，不符合實(shí)際情況，存在應(yīng)用成本過高、技術(shù)資源消耗量大等問題。參與施工的工程師與設(shè)計(jì)師必須基于外部環(huán)境變化，協(xié)調(diào)應(yīng)用多種施工方法，確保施工質(zhì)量合格。然而，個(gè)別設(shè)計(jì)人員不了解實(shí)際土壤環(huán)境，在建造方案中設(shè)定了較高的壓實(shí)施工速度，致使未能充分地將壓實(shí)作用力傳導(dǎo)到路基下方，導(dǎo)致不同深度土層與材料層的碾壓程度出現(xiàn)差異；或者碾壓設(shè)備行進(jìn)速度過慢，長期停留于某一路段緩慢施工，致使路面在反復(fù)碾壓下發(fā)生形變，路段底層材料的承載能力下降，材料密度過大導(dǎo)致土層板塊化，形成底部硬塊和難以去除的車轍印跡。壓實(shí)施工中各項(xiàng)影響因素具備復(fù)雜性，必須進(jìn)行嚴(yán)格的人為調(diào)控，靈活調(diào)整各項(xiàng)作業(yè)參數(shù)，將碾壓速度控制在合理范圍內(nèi)，摒棄傳統(tǒng)的短平快施工方法。例如，在進(jìn)行碾壓施工過程中，技術(shù)人員必須嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)流程，首先碾壓道路兩側(cè)載重能力較差的邊緣部分，進(jìn)行先輕后重的低頻率碾壓，然后碾壓道路中間載重能力較強(qiáng)的部分；在碾壓承載力較差的構(gòu)件接縫上方路面時(shí)，必須使用小型手動(dòng)壓實(shí)設(shè)備，細(xì)致而充分地進(jìn)行碾壓，以消除混凝土構(gòu)件與路面瀝青層之間填土的高度差異。

3 路基路面壓實(shí)施工技術(shù)的基本應(yīng)用方式分析

3.1 做好施工前準(zhǔn)備工作

技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)前往工地，一方面，基于公路建設(shè)計(jì)劃，使用卷尺、激光探測(cè)器等設(shè)備，對(duì)公路施工段的總長度、寬度、占地面積進(jìn)行測(cè)量，分析路面下方土層、材料層的承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求；另一方面，基于自行搜集的數(shù)據(jù)，優(yōu)化施工方案，如將碾壓設(shè)備的行進(jìn)速度控制在30km/h 左右，其向路面施加的單位壓力極限值必須保持在較低水平，避免土層內(nèi)部顆粒因承受過大壓力而形成密度較大的聚合物。

施工方首先應(yīng)在開展壓實(shí)作業(yè)前全面清理路面，去除各類標(biāo)識(shí)物與障礙物；并在路面填料層與路基混凝土構(gòu)件的接縫中撒入一定量的水分，提升空氣濕度，使之吸收飄散的飛塵與顆粒物，避免壓實(shí)施工中有害物質(zhì)飛濺到其他路段；其次，可使用小型切割設(shè)備、挖掘設(shè)備，對(duì)路基邊緣部分進(jìn)行整修；最后，通過修建具備較強(qiáng)調(diào)節(jié)能力的排水渠與地下輸水管道、改變道路路面兩側(cè)和周邊土地之間的坡度等措施提升壓實(shí)質(zhì)量[3]。

為保證壓實(shí)施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，首先應(yīng)當(dāng)派遣專業(yè)人員對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行鑒定，詳細(xì)對(duì)比各批次原材料的物理性能與化學(xué)性質(zhì)；其次，重點(diǎn)檢測(cè)土壤顆粒密度、卵石硬度與平均直徑等參數(shù)，控制混合料與周邊土層的摩擦力，并開展深入詳細(xì)的分析研究，將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入電腦中，進(jìn)行可視化處理，找出質(zhì)量最佳、具備可用性的工程材料；最后，調(diào)節(jié)混合料與路面下方填料的含水量，以此間接強(qiáng)化路面壓實(shí)度與路基穩(wěn)固性。

施工方還應(yīng)制訂合理的混合料攪拌制作計(jì)劃，首先要基于工程質(zhì)量要求，控制混合料中水泥、石灰石、鵝卵石等材料的總體用量與比率；其次，要選擇使用功率較大、可快速轉(zhuǎn)運(yùn)的小型攪拌設(shè)備，在施工現(xiàn)場(chǎng)組織開展分階段、分批次的混合料配比攪拌活動(dòng)，降低工程資源消耗量；最后，要匹配與壓實(shí)施工技術(shù)相對(duì)應(yīng)的高質(zhì)量壓路機(jī)，以此充分滿足壓實(shí)施工需求，并在施工之前嚴(yán)格細(xì)致地檢查壓路機(jī)的具體性能和相關(guān)指標(biāo)，以免碾壓過程中出現(xiàn)故障問題[4]。

3.2 組織嚴(yán)整有序的壓實(shí)施工活動(dòng)

施工方必須做好壓實(shí)現(xiàn)場(chǎng)溫度管控工作，在未完成碾壓施工的路段鋪設(shè)防水布或具備保溫作用的纖維毯，在不同路段邊緣處安裝小型溫度檢測(cè)工具與探測(cè)器，搜集施工過程中形成的各類數(shù)據(jù)信息，對(duì)是否應(yīng)當(dāng)開展二次碾壓施工作出較為合理的判斷，在保證最終壓實(shí)效果的同時(shí)，評(píng)估現(xiàn)有施工計(jì)劃是否能夠達(dá)到質(zhì)量目標(biāo)。利用觀測(cè)設(shè)備搜集實(shí)時(shí)施工數(shù)據(jù)，并前往施工現(xiàn)場(chǎng)開展檢測(cè)活動(dòng)，針對(duì)公路路面平整度、混合料密度與路基構(gòu)件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，在確保已建成路段達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行下一階段施工。一旦發(fā)現(xiàn)某路段出現(xiàn)明顯的裂縫與填料層下沉等問題，則應(yīng)及時(shí)組織開展復(fù)壓，并合理設(shè)置復(fù)壓的速度與力度，消除因土層密度過小而出現(xiàn)的表層材料回彈或結(jié)構(gòu)松散等不良現(xiàn)象。質(zhì)檢人員應(yīng)在已完成壓實(shí)的路段進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢測(cè)，以在路面下方30cm 左右的填料層中取樣為宜，并需要詳細(xì)記錄具體檢測(cè)過程[5]。

3.3 微波輻射加熱技術(shù)

微波輻射加熱技術(shù)是一種新型的路面壓實(shí)輔助技術(shù)，它可以通過微波輻射加熱路面材料，使其達(dá)到一定的溫度，然后進(jìn)行壓實(shí)，達(dá)到更好的壓實(shí)效果和材料密實(shí)度。微波輻射加熱技術(shù)可以快速加熱路面材料，減少加熱時(shí)間和能源消耗。針對(duì)不同的路面材料和環(huán)境條件，調(diào)整微波輻射的功率和加熱時(shí)間，可以達(dá)到最佳的加熱效果。

3.4 靜壓式壓路機(jī)壓實(shí)技術(shù)

靜壓式壓路機(jī)壓實(shí)技術(shù)(見圖1）是公路工程中最常用的壓實(shí)技術(shù)之一，它采用自重壓實(shí)方式，通過調(diào)整壓路機(jī)的重量，使路面達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度和承載能力。在公路工程施工中，使用靜壓式壓路機(jī)進(jìn)行路面壓實(shí)的情況下，通常會(huì)記錄路面密實(shí)度數(shù)據(jù)，以評(píng)估壓實(shí)效果。此外，還可以通過攝像監(jiān)控和圖像分析等方式，對(duì)路面進(jìn)行圖像檢測(cè)和處理，以分析路面平整度和硬度等參數(shù)。靜壓式壓路機(jī)壓實(shí)技術(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)，通過對(duì)壓路機(jī)的輪胎壓力、輪胎間距和壓路速度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，將路面密實(shí)度提高20%～30%，并且具有較高的施工精度和質(zhì)量。在具體的施工案例中，通常需要記錄路面壓實(shí)前后的密實(shí)度、承載能力等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對(duì)比分析[6]。

圖1 壓路機(jī)壓實(shí)路面實(shí)圖

3.5 振動(dòng)式壓路機(jī)壓實(shí)技術(shù)

振動(dòng)式壓路機(jī)壓實(shí)技術(shù)的核心原理是利用振動(dòng)式壓路機(jī)的動(dòng)力和振動(dòng)系統(tǒng)，通過壓路機(jī)的輪胎或鋼輪等部件向路面施加一定的壓力和振動(dòng)作用力，以加速路面材料的密實(shí)和固結(jié)，從而提高路面的承載能力和耐久性。該技術(shù)具有高效的壓實(shí)能力、高精度的壓實(shí)效果和廣泛的適用性等特點(diǎn)，可以大幅度提高施工效率和工程質(zhì)量。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)路面材料和環(huán)境條件進(jìn)行合理調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到最佳的壓實(shí)效果和路面質(zhì)量。振動(dòng)式壓路機(jī)壓實(shí)技術(shù)在公路工程中具有重要的應(yīng)用價(jià)值和意義，可以改善路面質(zhì)量，提高公路的安全性和延長其使用壽命。

3.6 攤鋪機(jī)的鋪設(shè)技術(shù)

首先，調(diào)整鋪設(shè)速度。鋪設(shè)速度需要根據(jù)路面材料的特性和攤鋪機(jī)的性能進(jìn)行合理選擇。一般而言，對(duì)于相對(duì)較薄的路面材料，適宜采用較慢的鋪設(shè)速度，以確保材料的均勻鋪設(shè)和壓實(shí)；對(duì)于較厚的路面材料，可以適當(dāng)提高鋪設(shè)速度，但要注意保證材料的均勻性和穩(wěn)定性。其次，調(diào)整鋪設(shè)厚度。在鋪設(shè)厚度的選擇上，需要根據(jù)路面材料的特性、設(shè)計(jì)要求和環(huán)境條件進(jìn)行綜合考慮。一般而言，對(duì)于相對(duì)較薄的路面材料，適宜采用較薄的鋪設(shè)厚度，并確保均勻鋪設(shè)和充分壓實(shí)；對(duì)于較厚的路面材料，可以適當(dāng)增加鋪設(shè)厚度，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲簩?shí)處理。最后，調(diào)整鋪設(shè)坡度。需要根據(jù)路面的設(shè)計(jì)要求和環(huán)境條件進(jìn)行合理調(diào)整。對(duì)于普通的公路路面，通常采用較小的坡度，以確保路面的平整度和排水性能；對(duì)于山區(qū)、丘陵地帶等復(fù)雜地形，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)钠露?，以保證路面的安全性和穩(wěn)定性[7]。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)生活的日益改善、社會(huì)交往的日益頻繁，城市的路網(wǎng)承載能力越來越強(qiáng)，城市的經(jīng)營管理問題也越來越突出，對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量也提出更高的要求。路基路面不僅是公路工程的重要組成部分，還是實(shí)現(xiàn)道路交通功能的重要基礎(chǔ)。路基路面施工質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅決定了整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行質(zhì)量，還間接地影響了項(xiàng)目的使用年限和經(jīng)濟(jì)效益。因此，在公路施工建設(shè)中，必須加強(qiáng)對(duì)路基路面壓實(shí)施工技術(shù)的控制，對(duì)不完美的施工技術(shù)加以改進(jìn)，對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，切實(shí)提升路基路面施工質(zhì)量，從而使我國的道路建設(shè)質(zhì)量達(dá)到一個(gè)新的高度，為國家的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。