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公路工程路基路面压实施工工艺分析

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摘要:公路工程中,压实是施工的最后环节,同时也是对公路工程施工质量发挥重要影响的一个环节。此环节作业意义重大,不但可以保证路基路面的刚度和强度,还可以大幅度延长公路的使用寿命。文章结合作者一些工作中的经验,首先分析压实作业的重要性,然后分析影响公路工程路基路面压实施工作业的各方面因素,结合实践基础,提出部分做好公路工程路基路面压施工实的有效建议。

关键词:公路工程;路基;路面:压实

中图分类号: X734 文献标识码: A

引言:

在中国当前的公路中,沥青混凝土路面由于其平整性好,行车平稳舒适,噪音低,得到了广泛的采用。在施工工艺中,压实是沥青路面施工的最后一道工序,采用优质的筑路材料、精良的拌和与摊铺设备及良好的施工技术、摊铺出较理想的混合料层,这些均是保证沥青路面质量的前提条件,而良好的沥青路面质量最终要通过碾压来实现。因此压实是沥青路面施工中最后一道工序,也是关键工序。压实效果的好坏决定着最终的沥青路面质量,必须在沥青路面施工中予以足够的重视。

1、沥青混凝土路面层结构和压实的作用

1.1、原理

压实是对被压实材料(沥青混凝土=粒料+沥青+空隙)施加一定压力,将空气挤压出来,使被压实混合料体积变小、密度增大的作业过程。其目的是为了获得路面层的最大密实度,形成一层坚硬的外壳,保证在任何自然条件和车辆运行影响下,保持铺装层稳定,使道路具有良好的使用性能和使用寿命。

1.2、填充物

在进行路面压实的过程中,因为使用的填充材料是种类繁多、性质不一样的。所以在公路建设过程中需要用到的材料首先要进行试验,确定不同材料的最大干密度和最佳的含水量。在公路的路基建设过程中,要根据现场的工程施工情况及路基的检测结果,规避在建设过程中可能出现的影响路面压实度的因素。通过选用高性能的压路机,解决在公路施工过程中可能出现的压实不理想的现象。

1.3、分层

路基铺设过程中,填充物应分层铺设,并且在确定填充物的松铺厚度和平整度在合理的范围之内,重视每层填充物之间衔接。对填充物的压实顺序和遍数进行严格的控制,保证压实工作的质量得到保证。为了加强对填充材料的质量的控制,还应对相关材料进行不定时的抽查和监测,不仅保证了施工人员的自觉性还保证了工程最后的质量。

1.4、沥青

高等级沥青混凝土路面铺装层结构从上而下分为三层:上面层、中面层和下面层。铺筑时采用分层摊铺、分层压实。上面层应具有足够的密实度、耐磨力,其表层应具有一定的平整度、粗糙度(抗滑性);中面层应具有足够的抗剪力;下面层应具有足够的承载力。各结构层的这些特性,是通过合理地选择混合料、施工设备及工艺参数,加上合理的施工技术措施得以实现的。综合研究压实技术与工艺,正是为了保证各结构层的密实度、空隙率和稳定度指标,保证铺装平整度和控制厚度,保证路面的强度和质量。

2、压实设备因素对压实质量的影响

2.1、压实机械的选择及使用。

压实是保证路面密实度指标的唯一手段,因而正确选择和使用压实机械是保证路面压实度的关键。

2.1.1、压实设备的种类及用途。

在实际施工中,常用的压实设备主要有静压式光轮压路机、轮胎式压路机和振动压路机三大类。

a)静压式光轮压路机。它是完全依靠自重产生的静压力来完成碾压工作的压路机,主要用于路基、路面等工程的压实。

b)轮胎式压路机。主要用于路基、碎石基层、沥青稳定土基层和沥青路面的复压。

c)振动压路机。主要用于沥青道路的底基层和面层的碾压。除自身重量外,还有振动机构产生的激振力共同组成工作压力,具有以下特点:碾压次数少,工作效率高;适用性强,碾压厚度大;工作质量轻等。在压实效果相同的情况下,其质量只有同等静压式压路机的1/3—1/5。

2.1.2、压实设备的合理选用。

不同种类的压实设备都有其不同的考虑和设计,满足各种材料碾压的实际需要,合理地选用压实设备,对提高沥青道路压实效果有着重要的影响。初压是压实的第一阶段,稳定压实阶段。机械摊铺过程中,铺装层多已经过摊铺机熨平装置的预压实,具有83%95%的压实度,但铺装层混合料的温度仍较高,所以只要施以较小的压实能,即可获得满意的稳定压实效果。

复压是压实的第二阶段,强度压实阶段。其目的是提高密实度并达到规定标准值,这是形成铺装层强度的基本阶段,需要较大的压实能。因而,须选用较大工作质量的静作用压路机或轮胎压路机,或相当线压力的全驱动振动压路机。复压的最初24遍,用双光轮全驱振动压路机碾压可获得最佳的压实效果。复压阶段的最后3—4遍碾压,通常选用大吨位的轮胎压路机。

终压是压实过程的第三阶段,成形压实阶段。以消除压实前阶段的内应力、路面的微量变形和轮迹为目的,只要施以较小的压实能,即可获得满意的压实效果和较高的表面质量。一般选用小吨位静压式光轮压路机或双光轮振动压路机,不施加振动。

2.1.3、压实参数和工况的选择。

a)碾压速度与次数。

合理选择碾压速度,对减少碾压时间,提高作业效率有着重要的意义,在施工中,为了避免由于突然改变碾压速度而引起压实度的变化,保证适当的恒定碾压速度是非常重要的。合理选择碾压速度的基本原则应该是:在保证沥青材料碾压质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压次数,提高工作效率。根据经验,在碾压沥青道路时,振动压路机的碾压速度一般选用3km/h一5km/h,压路机速度通常只要不落后于摊铺机就行,此时可获得较高的压实质量和良好的经济效益。

b)碾压温度。

碾压温度的高低,直接影响到沥青混合料的碾压性能,混合料的温度较高时,可用较少的碾压次数获得较高的密实度和较好的碾压效果,而温度较低时,碾压工作变得较为困难,且易产生很难消除的轮迹,造成路面不平整,因此,在实际施工中,要求摊铺完毕之后及时进行碾压,一般来说,沥青混合料的最佳压实温度为11O℃120℃之间,最高不超过150~C,如果温度过高会造成混合料粘结滚筒,沿边缘膨胀堆积,产生横向裂纹等问题;而碾压温度过低时(50℃~70℃)也会由于混合料的粘性增大,使碾压弹性阻力急剧增大导致压实不起作用,尤其是静力碾压更是如此。为了保证碾压温度,应控制运输和摊铺过程混合料的降温。一般在大气温度较低(5℃一IO~C)时,运送10km,混合料降温在10℃一25℃之间,这时应该采取保温措施;摊铺机摊铺至碾压开始,一般需要lmin~4min,混合料降温1℃一5℃/min。

c)碾压时间。

有效碾压时间的长短,与施工环境、混合料温度及压实面层厚度等因素都有密切的关系,当沥青混合料的摊铺初始温度每提高10%,则碾压时间就可以减短15%;而最低碾压温度每降低lO~C,碾压时间可增长近30%;可见沥青混合料温度较高时,有利于缩短碾压时间,加快施工速度。

d)振动频率和幅度。

为了获得最佳的碾压效果,合理地选择振频和振幅是十分重要的。振频主要影响沥青面层的表面压实质量,试验表明对于沥青材料的碾压,振频多控制在45HZ~50HZ的范围。振幅主要影响沥青面层的压实深度。对于沥青路面,通常振幅可在0.4mm—O.8mm内进行选择。

3、质量动态监控,随时调整施工

铺筑好一段沥青路面,按规范要求的检验频率,钻孔检查压实度结果,结合沥青混合料生产过程中混合料级配、用油量、空隙率、温度等指标的实时控制,随着施工的进展,将试验结果逐次绘制正态分布曲线图,发现标准差及变异系数有增大倾向时,分析原因,研究对策。

结语

总结来说,压实是公路路面施工中的一道非常重要工序,对竣工后乃至开通使用后路面的质量有着至关重要的作用,因此在施工过程中,如果压实不足或过压都会影响路面的质量,进一步影响路面的平整度,甚至有可能影响到交通的安全性。因此,在路面的施工中必须严格执行压实的整体工艺流程,务必按照施工的各项参数要求进行操作,才能确保路面施工质量。

参考文献

【1】中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范(JTJF40—2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.

【2】李福普,沈金安.公路沥青路面施工技术规范实施手册.北京:人民交通出版社2004