路面压实技术在公路工程施工中的应用
胡玉达
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路面压实是公路工程施工的关键环节,通过合理运用路面压实技术,能够有效提高路面的密实度、强度和稳定性,减少路面病害的发生。随着公路建设行业的快速发展,对路面压实技术的要求也日益提高。本文将从路面压实机械设备、施工工艺以及质量控制措施等方面展开深入探讨,分析路面压实技术在公路工程施工中的应用要点,为提升公路工程施工质量提供参考。
1 路面压实机械设备分析
路面压实机械设备的性能与选择对路面压实效果起着决定性作用。目前,公路工程施工中常用的路面压实机械设备主要包括静力式压路机、振动压路机、冲击式压路机和夯实机械等。
静力式压路机通过自身重力对路面进行压实,适用于路面基层和底基层的压实工作,其优点是操作简单、压实效果均匀,但对较厚铺层的压实能力有限。振动压路机在静力压实的基础上,通过振动轮产生的激振力,增强对路面材料的压实效果,能够有效提高路面的密实度,广泛应用于路面基层、底基层和沥青路面的压实作业 。冲击式压路机以强大的冲击力对路面进行压实,适用于大面积、厚铺层的压实工作,尤其在旧路改造和路基压实中具有显著优势。夯实机械则常用于狭窄区域或边角部位的压实,如桥涵台背、沟槽回填等。
在实际施工中,需根据路面材料类型、铺层厚度、工程进度等因素合理选择压实机械设备,并对设备的性能参数进行调试,确保其处于最佳工作状态,以实现高效、优质的路面压实效果。
2 路面压实施工工艺研究
2.1 路面压实参数优化
路面压实参数主要包括压路机的吨位、振动频率、振幅等。不同的路面材料和铺层厚度对压实参数有不同的要求。对于沥青混凝土路面,通常采用中等吨位的振动压路机,振动频率控制在 30-50Hz ,振幅在 0.3 -0.8mm 之间较为合适;而对于水泥稳定碎石基层,可选用较大吨位的振动压路机,适当提高振动频率和振幅以增强压实效果。在施工前,需通过试验段确定最佳压实参数,为正式施工提供依据,确保路面压实度满足设计要求。
2.2 压实温度控制技术
压实温度是影响沥青路面压实质量的关键因素之一。沥青混合料在高温状态下具有良好的流动性,便于压实成型。若压实温度过高,会导致沥青混合料出现推移、拥包等现象;若压实温度过低,则混合料难以压实,影响路面的密实度和强度。一般来说,初压温度应控制在 130 - 145℃,复压温度不低于 120qC ,终压温度不低于 80℃ 。施工过程中,需采用红外测温仪等设备实时监测沥青混合料的温度,根据温度变化及时调整压实作业,确保压实工作在合适的温度范围内进行。
2.3 碾压速度与遍数控制
碾压速度和遍数直接影响路面压实效果和施工效率。碾压速度过快,会使压路机的压实功不能充分作用于路面材料,导致压实度不足;碾压速度过慢,则会降低施工效率,且可能因长时间碾压使路面出现推移、起皮等问题。一般情况下,初压速度控制在 1.5-2.5km/h ,复压速度控制在 2.5- 3.5km/h,终压速度控制在 2.5-4.0km/h 碾压遍数需根据路面材料、压实设备和压实参数等因素确定,通常初压为 1 - 2 遍,复压为 3 - 5 遍,终压为 1 - 2 遍,但最终应以达到规定的压实度为准。
2.4 压实工艺流程优化
合理的压实工艺流程是保证路面压实质量的重要环节。一般来说,路面压实应遵循 “先轻后重、先慢后快、先静后振、先边后中” 的原则。初压采用静力式压路机或较低振幅的振动压路机进行稳压,使路面初步成型;复压采用振动压路机或重型轮胎压路机进行压实,进一步提高路面的密实度;终压采用静力式压路机进行收光,消除轮迹,使路面表面平整光滑。在压实过程中,相邻碾压带应重叠 1/3 - 1/2 的轮宽,确保路面压实均匀,无漏压现象。
2.5 特殊路段压实技术
在公路工程中,存在一些特殊路段,如桥头、涵顶、填挖交界处等,这些路段的压实难度较大,容易出现沉降、开裂等问题。对于桥头路段,可采用小型夯实机械对台背进行补强压实,或采用泡沫轻质土等轻质材料进行填筑,减少桥头跳车现象。涵顶路段压实需控制压路机的吨位和行驶速度,避免因过大的荷载对涵洞结构造成破坏。填挖交界处应先对挖方一侧进行超挖并分层回填压实,再进行填方路段的压实作业,确保填挖交界处的路基稳定。
2.6 振动压实技术应用
振动压实技术通过振动轮产生的激振力,使路面材料颗粒产生共振,从而提高压实效果。在应用振动压实技术时,需根据路面材料的特性和压实要求,合理调整振动频率和振幅。同时,要注意振动压路机的起振和停振时机,避免在同一位置长时间振动,防止路面出现过度压实或推移现象。
3 路面压实质量控制措施
3.1 压实度检测方法
压实度是衡量路面压实质量的重要指标。目前常用的压实度检测方法有灌砂法、环刀法、核子密度仪法等。灌砂法适用于各种路面材料的压实度检测,检测结果较为准确,但操作相对繁琐,耗时较长;环刀法主要用于细粒土的压实度检测,具有操作简单、成本低的优点,但对取样的代表性要求较高;核子密度仪法检测速度快、操作简便,但需严格按照操作规程进行,以确保检测结果的准确性和安全性 。在实际施工中,可根据路面材料类型和工程要求,选择合适的压实度检测方法,并按照规定的频率进行检测,及时掌握路面压实质量状况。
3.2 压实均匀性控制
路面压实均匀性直接影响路面的平整度和使用寿命。为保证压实均匀性,施工前需对路面基层进行平整度检测和调整,确保基层表面平整。在压实过程中,严格控制压路机的行驶速度和碾压轨迹,保持匀速、直线行驶,避免随意转向和急刹车。同时,合理安排压路机的碾压顺序和碾压遍数,确保路面各个部位都能得到充分压实。
3.3 路面压实病害防治
路面压实过程中常见的病害有压实度不足、路面推移、起皮、松散等。为防治这些病害,需从原材料质量控制、施工工艺优化和设备管理等方面入手。严格控制路面材料的配合比和质量,确保材料符合设计要求;合理选择压实机械设备和压实参数,严格按照压实工艺流程进行施工;定期对压实设备进行维护和保养,确保设备性能稳定。对于已出现的病害,应及时分析原因,并采取相应的处理措施,如重新压实、补料等,避免病害扩大。
3.4 检测数据分析方法
对路面压实质量检测数据进行科学分析,能够及时发现施工过程中存在的问题,为后续施工提供改进依据。通过对压实度、平整度等检测数据进行统计分析,绘制质量控制图,判断施工过程是否处于稳定状态。运用数理统计方法,分析检测数据的离散程度和分布规律,评估路面压实质量的均匀性和可靠性。同时,建立检测数据档案,对不同施工阶段、不同路段的检测数据进行对比分析,总结施工经验,不断优化路面压实技术和施工工艺。
4 结语
路面压实技术在公路工程施工中占据着举足轻重的地位,其应用效果直接关系到公路路面的质量和使用寿命。通过合理选择路面压实机械设备,优化压实施工工艺,采取有效的质量控制措施,能够显著提高路面压实质量,减少路面病害的发生。
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