【摘 要】隨著社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的逐漸增大,道路標(biāo)準(zhǔn)也有了一定程度的提升。沖擊碾壓能夠使路堤的工后沉降率有效減小,提升路基整體強(qiáng)度和均勻性。運(yùn)用沖擊碾壓技術(shù)對(duì)公路軟土地基進(jìn)行處理時(shí),對(duì)軟土路基有加速沉降與加固的效果。在施工過(guò)程中,應(yīng)與試驗(yàn)段的情況相結(jié)合,對(duì)經(jīng)濟(jì)可行的施工工藝、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法進(jìn)行總結(jié),最終實(shí)現(xiàn)公路施工質(zhì)量提升的目的。
【關(guān)鍵詞】公路路基;沖擊碾壓技術(shù);應(yīng)用要點(diǎn)
1.沖擊碾壓施工技術(shù)的原理
在高速公路建設(shè)中,沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用是來(lái)源于沖擊壓路機(jī)的使用。沖擊壓路機(jī)是一種利用形狀規(guī)則的沖擊輪對(duì)路基進(jìn)行加速循環(huán)滾動(dòng),使路面的均勻、厚實(shí)效果的壓實(shí)設(shè)備得到有效實(shí)現(xiàn)。從物理方面進(jìn)行分析,沖擊輪是能量轉(zhuǎn)換的中間器件,其轉(zhuǎn)動(dòng)能夠使重力勢(shì)能和瞬態(tài)動(dòng)能向碾壓高速路基的必須力量進(jìn)行轉(zhuǎn)變,該方法所產(chǎn)生的沖擊能量在環(huán)保、利用率及大小等方面有顯著優(yōu)勢(shì)。對(duì)比傳統(tǒng)靜態(tài)壓實(shí)和振動(dòng)壓實(shí),將沖擊碾壓技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的沖擊壓路機(jī)一般在單位時(shí)間內(nèi)能夠?qū)仿坊M(jìn)行兩次機(jī)械功的運(yùn)用,做功產(chǎn)生的低頻率、高振幅的沖擊波會(huì)對(duì)路面進(jìn)行定時(shí)碾壓,并通過(guò)垂直向下傳播至深層內(nèi),促使路基材料有整體化、高強(qiáng)度及抗?jié)B透等特性。
2.沖擊碾壓施工技術(shù)的特點(diǎn)
2.1低頻高振幅
與傳統(tǒng)的振動(dòng)式壓路機(jī)相比,沖擊壓路機(jī)的動(dòng)力特性正好正反。主要是對(duì)低頻高振幅進(jìn)行運(yùn)用,每秒約2擊,落距約為10~20cm,沖擊能量也超過(guò)15~30kj,沖擊荷載保持在2500~3600KN,壓實(shí)輪控制在2次/s的頻率對(duì)地面實(shí)施沖擊,并有低頻大振幅傳播至地下深層,與地震波較為類(lèi)似。沖擊壓路機(jī)將沖擊負(fù)壓能量,壓實(shí)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣性,從而有能量與壓實(shí)輪水平動(dòng)能相結(jié)合,形成聯(lián)合作用對(duì)路面進(jìn)行沖擊,不僅有強(qiáng)夯效果,而且也會(huì)有振擊作用形成。
2.2較大的沖擊能量及影響深度
將25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)作為實(shí)例進(jìn)行分析,雙輪的凈重為12t,最佳行駛速度保持在12km/h,集中沖擊力保持在200~2500KN范圍內(nèi),約為1300Kpa最為適宜,強(qiáng)烈的沖擊波會(huì)傳播至地下深層。若運(yùn)用12km/h的速度進(jìn)行沖擊碾壓時(shí),碾壓次數(shù)在超過(guò)30次的情況下,實(shí)測(cè)深度通常為0.8、1.5、2.0的平均垂直動(dòng)能壓力分別為1400Kpa、310Kpa、270Kpa。沖擊壓路機(jī)所產(chǎn)生的沖擊動(dòng)能超出超重型擊實(shí)功,能夠使地下深層土體的密實(shí)度得到增加,與重型標(biāo)準(zhǔn)超過(guò)90%的壓實(shí)度相符,甚至為1.0~1.5m的有效壓實(shí)厚度。
2.3良好的沖壓路基效果,且施工速度較快
提升路基的壓實(shí)度,由于路基有不同的路基類(lèi)型,沖擊碾壓次數(shù)相對(duì)較多,不僅有不同的深度范圍,而且對(duì)壓實(shí)度也有一定程度的提升,在碾壓之后,壓實(shí)度會(huì)達(dá)到96%以上。對(duì)路基水穩(wěn)定得到提升,對(duì)碾壓后的路基開(kāi)展土工試驗(yàn),大幅度降低了對(duì)深度內(nèi)濕陷樣品的檢出率,并對(duì)飽和前后壓縮性指標(biāo)得以減小。其次,提升了路基強(qiáng)度,使路基土工后沉降變形得到減小,觀察碾壓前后的壓縮模量,若壓縮模量有增大現(xiàn)象,則應(yīng)降低壓縮性能。在碾壓過(guò)程中,壓沉量會(huì)隨著碾壓次數(shù)的增加而逐漸增大。沖擊碾壓技術(shù)不僅對(duì)路基土存在一定的壓實(shí)作用,而且還能對(duì)原有路基保水軟弱地帶的分布位置進(jìn)行查明,能夠施工在施工中發(fā)現(xiàn)并得到有效處理,使路基壓實(shí)質(zhì)量及整體的均勻性得到有效保障。
3.沖擊碾壓施工技術(shù)的施工流程
3.1測(cè)量和放線工作
將路基邊線測(cè)量出來(lái),兩側(cè)與邊線相比,分別進(jìn)行2m寬出,并用白灰將沖壓范圍標(biāo)示出來(lái)。
3.2清表整平和碾壓施工
清表施工通常要求在一般路堤上進(jìn)行作業(yè)。要求土坑溝渠必須運(yùn)用合格的填料進(jìn)行填平。需要對(duì)突起地楞也必須進(jìn)行找平處理,并運(yùn)用光輪壓路機(jī)進(jìn)行1~2遍碾壓,并將壓實(shí)度、液塑限、含水率進(jìn)行檢測(cè)出來(lái),同時(shí)在碾壓前標(biāo)高檢測(cè)出來(lái)并做好標(biāo)記工作,通過(guò)檢測(cè)合格之后即可進(jìn)行沖擊壓實(shí)。
3.3沖擊壓實(shí)處理
應(yīng)將沖擊壓實(shí)速度保持在10~12km/h左右。從路基一側(cè)轉(zhuǎn)圈沖擊碾壓至另一側(cè),按照“先兩邊、后中間”的沖碾順序進(jìn)行操作,相鄰碾壓路線應(yīng)有1/2的輪跡哈重疊。若路基寬度為40m,則通常應(yīng)進(jìn)行20圈碾壓。
3.4檢驗(yàn)
在進(jìn)行正式?jīng)_壓之前,應(yīng)先對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行選用,先進(jìn)行15遍試壓,獲取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),使其作為參考。連續(xù)進(jìn)行15遍碾壓之后,再根據(jù)每20m作為一個(gè)斷面,在每個(gè)斷面中對(duì)5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行選用,使其作為沉降檢測(cè)點(diǎn),確保測(cè)點(diǎn)位置和沖擊碾壓前的位置處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)。
4.沖擊碾壓技術(shù)的質(zhì)量控制方法
4.1機(jī)械型號(hào)的合理選擇
現(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)沖擊壓路機(jī)有較多的型號(hào)和類(lèi)別,但是若使用不當(dāng),則無(wú)法達(dá)到理想的效果,所以,必須在機(jī)型選擇中做到合理確定。通過(guò)施工實(shí)踐表明,對(duì)路堤、路床進(jìn)行檢驗(yàn)性補(bǔ)壓,填石、土石混填路堤開(kāi)展分層壓實(shí),適宜對(duì)25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)進(jìn)行選用。而水泥路面改建過(guò)程中,應(yīng)運(yùn)用25KJ五邊形雙輪沖擊壓路機(jī)進(jìn)行土質(zhì)路堤的分層壓實(shí)。
4.2需對(duì)表面含水量進(jìn)行降低
沖擊壓路機(jī)有較大的沖擊能量存在,在施工過(guò)程中,路面5cm范圍的土體含水量會(huì)較大影響到碾壓效果。若有較大含水量,則會(huì)容易造成彈簧、翻漿等問(wèn)題。因此應(yīng)對(duì)路表面以下5cm內(nèi)的含水量進(jìn)行嚴(yán)格控制。使施工效果得到有效保障。其次,若土體表面有較大含水量,則會(huì)容易有表面推移現(xiàn)象產(chǎn)生,進(jìn)而與下部土體產(chǎn)生脫離現(xiàn)象,因此,若在雨后進(jìn)行施工,或是路表面有較大含水量時(shí),無(wú)法直接開(kāi)展沖擊碾壓作業(yè),而應(yīng)進(jìn)行晾曬處理?;蜻\(yùn)用其他方法,使路表面含水量得到降低之后再進(jìn)行施工,在一定程度上確保施工的整體效果。
4.3對(duì)結(jié)構(gòu)物的安全得到保障
在進(jìn)行沖擊碾壓的過(guò)程中,為了確保結(jié)構(gòu)物的安全,避免結(jié)構(gòu)物有破壞問(wèn)題產(chǎn)生,應(yīng)在與結(jié)構(gòu)物相距10m的范圍內(nèi),禁止運(yùn)用沖擊壓路機(jī)開(kāi)展沖擊碾壓工作。同時(shí),為了使結(jié)構(gòu)物的安全得到保障,還應(yīng)對(duì)構(gòu)造物的安全距離實(shí)施合理控制。在施工過(guò)程中,壓路機(jī)的輪邊應(yīng)與構(gòu)筑物之間有1m的安全距離存在。對(duì)于橋涵構(gòu)造物而言,上方的填土厚度應(yīng)超過(guò)2.5m,只有這樣才能使安全及施工的效果得到有效保障。
5.沖擊碾壓施工技術(shù)的注意事項(xiàng)
(1)在沖擊碾壓施工之前,應(yīng)確保作業(yè)面的平整度,并運(yùn)用重型壓路機(jī)開(kāi)展壓實(shí)工作,當(dāng)完成該兩道工序之后即可進(jìn)行沖擊壓實(shí)處理。若作業(yè)面處于干燥狀態(tài),則可通過(guò)對(duì)適量水進(jìn)行噴灑的方式,避免表面有粉塵化現(xiàn)象產(chǎn)生,防止阻礙到能量的傳遞。
(2)在沖擊碾壓施工過(guò)程中,應(yīng)對(duì)正確的前進(jìn)方向進(jìn)行保障,有效預(yù)防可能出現(xiàn)的漏壓?jiǎn)栴}。從路基中間向兩側(cè)進(jìn)行沖擊碾壓時(shí),應(yīng)與路基邊緣保持在超過(guò)110m的距離。
(3)若在傍山條件下開(kāi)展沖擊碾壓時(shí),應(yīng)運(yùn)用從內(nèi)向外的沖擊碾壓順序,與邊緣位置保持在超過(guò)115m的安全距離。
(4)在施工過(guò)程中若遇到結(jié)構(gòu)物,則應(yīng)及時(shí)調(diào)頭,并與其保持在超過(guò)5m的距離。而與背臺(tái)之間也應(yīng)保持在2m以下的距離并加上臺(tái)高的大小,或是與15m接近的距離范圍以內(nèi)。
6.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在公路工程施工中,運(yùn)用沖擊碾壓技術(shù)開(kāi)展填方壓實(shí)、填前碾壓、挖方壓實(shí)以及路基補(bǔ)強(qiáng)工作,存在施工效率高、施工速度快以及施工費(fèi)用低等特點(diǎn),能夠使沉降得到有效減少,提升路基的壓實(shí)度和整體強(qiáng)度,避免公路工程有早期破壞問(wèn)題產(chǎn)生。
【參考文獻(xiàn)】
[1]常東升.沖擊式壓路機(jī)在沙土路基施工中的應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010(11).
[2]賈陸軍.沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路土石方路基中的應(yīng)用.黑龍江交通科技,2010(8).
[3]郭明富.高等級(jí)公路路基沖擊壓實(shí)技術(shù)及工程應(yīng)用的試驗(yàn)研究.交通世界,2010(19).