浅谈沥青路基压实与施工
时间：2022-09-16 05:07:01
摘要:路基的强度和稳定性在很大程度上取决于路基填料的性质及其压实的程度。若施工不当,压实后可能处于不稳定状态,极易使路基发生变形,密实度下降,强度降低。本文分析了沥青路面压实机理,影响路基压实因素,探讨了沥青路面压实施工工艺。
关键词:公路;沥青路基;压实
1.压实的机理
路基土和多数路面材料通常是由固体颗粒、水和空气二个部分组成,俗称三相土。用某种工具或机械对路基进行压实时,在压实机具的短时荷载或振动荷载作用下,土颗粒重新排列和互相靠拢,小颗粒进人大颗粒的空隙中.空隙率减小; 单位体积内固体颗粒含量增加,增加了粗土颗粒间的摩擦和咬合及细土颗粒间的豁结力,从而提高了路基的强度和稳定性。
所以,可以认为,三相土的压实过程是气体逸出和土粒相互错动、靠紧的过程。欲使土体压实,必须施加一定的功能,以克服土体中空气逸出和土粒相互错动的阻力,其大小与土中含水量的大小有密切的关系。
2影响路基压实的主要因素
影响路基压实度的主要因素,有土的力学性质和含水量、压实功能、铺层厚度以及底层的强度等。
2.1土质
由于不同的土质其压实性区别较大, 从一般的情况来看, 非粘性土的压实性效果较好,由于其汗水量较少, 它的最大密度偏大。在静力的作用下, 其压缩性较小, 如果在动力的作用下, 特别是在振动作用下就很容易出现被压实的情况。此外, 粉质土、粘质土和一些分散性土它们的压实效果就比较差, 这主要的原因是因为这些细分散性的土颗粒的比表面积大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大,自然含水量就会比较大,但是其的最大干密度就总会偏小。
2.2路基回填土含水量
在压实的过程中, 含水量在这个时候起着较为关键的作用。由于碾压和锤击的功需要在一定程度上克服颗粒间的摩阻力和粘结力, 这样才可以避免颗粒出现位移或者靠近的情况。此外, 土的内魔阻力和粘结力主要是随着压实度而产生变化的, 当土的含水量较少时,就会使土颗粒间出现内摩阻力较大的情况, 压实在受到一定的影响以后, 某一压实功不再能克服土的抗力,压实所得的干密度小。而当土的含水量较大的时候, 水在这个时候, 土颗粒之间就会形成一种的作用, 造成土的内魔阻力逐渐变小, 与此同时, 压实功也就可以得到较大的干密度。
2.3击实功
某一种土或路面材料的最佳含水量和最大干密度是随压实功而变化的。对同一种土或同一种级配集料而言,击实功增加时,其最佳含水量减小,而最大干密度增大。在工地用压路机碾压时,同样是这种规律。如果保持压路机的重量不变、而增加碾压遍数,或增加压路机的重量、不改变碾压遍数,都可以得出与室内相同性质的含水量密实度关系曲线。
2.4路基下卧层
路基填筑前对路床内的淤泥、杂草、腐植土、耕植土清理不彻底,施工时出现的弹簧土没有得到清理;路床内的积水没有得到及时排除就填筑上一层土,使之出现夹层。对路基范围内的软土处理不当,也会造成路基局部下沉。
2.沥青路基压实工艺
碾压通常分为三阶段,即初压、复压和终压,三个阶段压路机应该以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度应符合规定,不同碾压阶段起着不同的作用,有不同的施工工艺。
2.1初压阶段
初压起平整稳定的作用,应在混合料摊铺后较高温度下进行,并不得产生推移、开裂,压实温度应根据沥青稠度、沥青混合料类型、压路机类型、气温、铺筑厚度经过试铺试压确定。压路机应从外侧向中心碾压。相邻的碾压带应重叠1/3～1/2轮宽,最后碾压路中心部分,压完全幅为一遍。当边缘有挡板、路缘石、路肩等支挡时,应紧靠支挡碾压。当边缘没有支挡时,可把耙子将边缘的混合料稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘10cm以上碾压。也可将边缘先空出宽30~40cm,待压完第一遍后,将压路机大部分重量位于压实过的混合料面上再压边缘,以减少向外推移。初压时,应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压2遍,其线压力不宜小于350N/cm。同时,压路机的驱动轮应面向摊铺机,且碾压路线和方向不能突然改变,以免导致混合料产生推移。压路机起动、停止必须减速缓慢进行。
2.2复压阶段
复压起压实作用,这是关键的压实工序,宜采用重型的轮胎压路机,具体的碾压方式由实验路确定。碾压的遍数应经试压确定,不宜少于4～6遍,以达到要求的压实度和空隙率,并无明显轮迹。同时,轮胎压路机的总质量不宜小于20t,碾压厚层的沥青混合料和改性沥青混合料时,其总质量不宜小22t;轮胎充气压力不小于0.5MPa,相邻碾压带应重叠1/3～1/2的碾压轮宽度。当采用三轮钢筒式压路机时,总质量宜不小于12t,相邻碾压带应重叠后轮1/2宽度;当采用振动压路机时,振动频率宜在35～50HZ,振幅宜为0.3～0.8mm,并根据混合料种类、温度和层厚选用,层厚较厚时选用较大的频率和振幅,相邻碾压带重叠宽度为10～20cm,振动压路机倒车时应先停止振动,并在向另一方向运动后再开始振动,以避免混合料形成鼓包。
2.3终压阶段
终压起整理作用,可消灭轮迹等。终压紧接复压进行,采用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机静压1～2遍,碾压速度为3～6km/h,碾压终了时温度不得低于70℃,直至路面无轮迹为止。
3.碾压过程中注意事项
(1)碾压作业段的起终点应有标识,最好插旗表示,以避免出现漏压现象。
(2)在碾压过程中,为了不使混合料温度下降过快同时也为了保证平整度,下一个碾压带要较前一个碾压带向摊铺机靠近一些,使折回处不在同一横断面上,而是呈阶梯形地随摊铺机向前前进。
(3)在碾压过程中,压路机有沥青混合料粘轮或被带起现象时,可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉,严禁洒柴油;轮胎压路机可不洒水,或在连续碾压一段时间待轮胎己发热后停下洒洗衣粉水。为保持碾轮的温度,轮胎压路机应在热的混合料上连续碾压。低温施工时可使用坏形物围住轮胎来阻挡冷空气的直接侵袭。
(4)振频主要影响沥青面层的表面压实质量。在压实厚度和碾压速度确定后,就要选择压路机的振频,使得冲击间距比压实层厚度要小一些,以避免表面发生短的波纹,由此可以确定最低的振频要求。一般沥青路面的碾压振频在33hz~50hz之间进行选择,能够得到良好的压实效果。
(5)振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时,宜选用高振频低振幅,而碾压层较厚时,则可满足最低振频的要求下,选取较高的振幅,以获得较高的压实度。一般沥青路面,压路机振幅通常宜在0.4mm~0.8mm之间进行选择。
总之,压实是沥青路面施工中的一道重要工序,对沥青路面质量有着至关重要的作用,压实不足和过压都会影响沥青路面质量。因此,在沥青路面施工中应严格执行压实工艺流程,按照施工要求进行操作,才能确保沥青路面施工质量。
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