市政道桥工程路基路面压实技术探讨 黄纪冬

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:黄纪冬
[导读] 自我国加入世贸组织后,改革开放进一步深入。人们生活水平的提高,出行工具越来越来越多样化,汽车做为人们的主要出行工具

        佛山市路宏达交通科技有限公司
        摘要:自我国加入世贸组织后,改革开放进一步深入。人们生活水平的提高,出行工具越来越来越多样化,汽车做为人们的主要出行工具。为了出行安全方便,国家对道路和桥梁建设的也提出了非常高的要求。国家为了促进公路建设,发展多个工程机械企业,进行技术传帮带,提供给修路行业。市政道路桥梁设计不但要满足大众的基本出行需求,方便人们的日常生活,更要注重道路桥梁在建设中的质量问题。首先要考虑道路桥梁的安全性、耐久性的方向发展。在施工过程中材料的使用和技术的运用,都会对路桥的使用性能和使用寿命造成相当大的影响。压实技术是道桥建设中普遍使用的一种科学技术。本文就市政道路桥梁施工中的压实技术问题进行分析,并进行探讨。
        关键词:市政道桥工程;路基路面;压实技术


        道路桥梁在使用过程中主要的破坏形式有:填方路堤后沉降迅速或不均匀沉降超过允许值;路面出现纵向或横向变碎,行车中会出现颠簸,严重时裂缝变宽,裂缝向路的边缘伸展,呈现错台,形成滑裂面[1]。在施工过程中要做好防护措施,选择合适的的勘探技术,做好施工前设计,重视应力对粘性土壤压缩的影响,选择合适的软土施工措施,提高沉降计算的可靠性,做好路基防水,加强工程建设期间的质量管理和建成后的养护工作。
        1路面压实技术在道桥中的应用
        影响路基路面稳定性的因素:自然因素(地形条件、水文和水文地质条件、地质条件、路基土类别、植被发育)等。人为因素(荷载作用、路基路面结构、施工方法、养护措施)等。
        1.1影响路基压实的因素
        不同类型土的压实性能是不一样的,就填土压实而言,最适宜的砂砾土,砂土和砂性土,粘土压实效果最差;土的压实效果同压实的含水率有关系,存在最佳含水率。在此含水率条件下,采用一定的压实功能可以达到最大密实度;不同的压实工具,其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播最深,振动式次之,碾压式最浅;压实厚度对压实效果具有明显影响。碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不得的影响。地形条件、气候条件,水文和水文地质条件,地质条件,路基土类别,植被发育情况等为自然因素。荷载作用、路基路面结构、施工方法、养护措施等为从为因素,都会对路基路面的稳定性造成影响。
        1.2压实技术对路基的要求
        市政在道工程中要求路堤和路堑基必须要压实,土质路堤(含土石路堤)的压实度的密度不能低于表2-2的压实度标准。由于土的性质、颗粒的差别,确定最大的干密度的确定的方法也不同,第一个地区的土质、岩类、气候、温度都不相同。路基受到荷载应力,随深度而迅速减少,所以路基上部的压实度应高一些。另外,道路等级高,其路面等级也高,对路基强度的要求则相应提高,所以路基压实度的要求也应高一些,标准为路床0~80cm不小于95%;路堤80~150cm不小于93%,150cm以下不小于90%;零填方及路堑、路槽底面以下0~30cm不小于95%;在平均年降雨汪于150mm且地下水位低的地区的压实度标准可降低2%~3%[2]。天然含水量超过最佳含水量5%时,不能达到要求,应进行稳定处理后再压实。土质路床顶面压实完成后,应进行弯沉检验,检验的车轮重及弯沉允许值按设计标准执行,检验频率为一幅双车道50米点,左右两后轮隙下各一点。
        1.3影响压实路基的关键技术
        路基在压实的过程中需要增加土壤和沙石颗粒之间的摩擦力,使其颗粒错位相互靠近,随着泥土的密实度增和阻力的增加达到较大的干密度。


在路基的压实过程中土壤内空气的体积越来越小,土壤的体积和水的体积逐渐增加,在含水量增加时,摩擦阻力也在减小,但空气的体积已经达到了最小值,在这一过程中水的体积不能压缩,因此在路基压实中土的干密度会达到最小值,所以在含水量下方能达到最大的干密度值,被称为最佳的含水量。在压实完成后,密度值也会达到最高峰,离地面5cm时为最佳密度值。在使用不同的压实工具时,对压实的深度也会有所不同,在实际施工过程中,施工方要根据压实工具的选择类型、土壤的质量和土壤的厚度来正确的选择压实工具,避免土壤厚度过厚,选择不正确工具,从面不能达到压实标准的要求,也会对碾压层上层的压实设计造成影响。国产振动压路机的投入使用,大大提高了公路基础压实质量。振动压路机和静碾压路机相比压实质量特别明显,效果令人满意,没有振碾以前,都是用18*21吨三轮静碾压路机碾压的,它的影响深度浅,硬层基于表面,要想保证密实度要求,一次回填虚土只能是200毫米,多了密实度就达不到标准。振动压路机投入以后,一次摊铺300~500毫米,不用振动碾压二遍,很快就能达质量标准要求,振动压路机碾压路基,也有一个无法改变事实,工后沉降比较严重,它处理过的中基一层软一层硬,一搬地方公路还可以使用,但是对高速路来说,这种层面结构沉降系数太大,影响到行车安全,工后沉降量达不到高速公路标准。经过技术引进,新型冲击式压路机,大功率牵引下先前行进,利用势能冲击力冲击夯实地面,它的夯击占用率低,冲击地面落差大,为提供沉降问题提供了力量保障。
        2路基路面压实采用的技术
        在路基中面压实施工中,一般都采用20吨左右的压路机压实,如果遇到个别软土时用大的夯机(强夯置换法),填砂路段可以加灌水加用插入式振动棒震捣。
        2.1夯实压实技术
        夯实机动压实技和传统的静力压实、振动压实、冲击压实技术最大的区别在于技术的创新,大大提高了工程的质量。夯实压实是为了加固稳定路基,对路基和填筑土石进行夯击,以提高密实度。路基的材料与填筑,不应使用淤泥、沼泽土、泥炭土、有机土做路基填料。填土应分导进行,填土宽度 就比设计宽500毫米,对过湿土翻松、晾干,或对过干土均匀加水,使其含水量接近最佳含水量。路基压实施工要点,要建立试验段,为了确定路基预沉量,选用夯实压实机具,确定压实遍数。在路基施工中,要对管道采取保护和加固措施。夯实压实是新兴的一种夯实工程机械,由承载机构、夯架、夯锤、下锤头、缓冲装置、液压系统、电子控制系统组成,直接借用挖掘机、装载机的液压动力输出,给路基以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和很大的冲击力,迫使土层空隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土料重新排列,经时效压密度达到固结,从面提高路基的承载能力,使表面开成一层均匀的硬层来承受上部的荷载。
        2.2振动压实技术
        振动压实时一般达到50t以上的作用,它跟静压相配合,静压用来顿平收面,振动压实用来提高压实度。振动压路机的振动压实方式,对半刚性基层中的粒料性材料进行振动冲击,边振动边压实,在振动压实过程中,将颗粒这间的原始的静摩擦状态逐渐转变为动摩擦状态,当振动压路机的振动频率与基层颗粒的运动幅度达到最大,摩擦阻力最小,从而有效提高了材料的最大干密度。振动压路机在实际上的使用,操作人员可发现施工中的问题,及时采取补救措施,从而大大减少质量隐患。在压实沥青土壤层时,由于振动的原因,可以使面层的沥青材料与其它骨料充分渗透、融合。可以达到耐磨性好,返修率低的目的。振动压实效果要比静态压实效果高出一倍。
        2.3灌砂法压实技术
        灌砂法是利用均匀颗粒的砂去转换坑洞的体积。是路桥建设中采用的一种压实度测试方法。利用加工后符合标准规定的石英砂,用以按标准方法测试水泥胶砂强度,是检验砂石强度必须通用材料。要求其化学成分(如
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