孫永盛
中鐵四局集團(tuán)有限公司市政分公司 安徽合肥 230022
摘要:高速公路在人們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著重要的作用,現(xiàn)階段,各式各樣的高速公路修建項(xiàng)目也在不斷的興起當(dāng)中。公路的路堤補(bǔ)強(qiáng)工作在整體修建工程中十分重要,為了控制公路整體路基的總沉降數(shù)值,減少在施工完成了出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象,需要采用沖擊碾壓技術(shù)對(duì)其進(jìn)行沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng),提高公路路基的整體密實(shí)程度,減少在公路施工過程中造成的差異沉降,提高公路路基的穩(wěn)定性和整體強(qiáng)度。本文論述了再一級(jí)公路中路堤補(bǔ)強(qiáng)使用沖擊碾壓技術(shù)的主要內(nèi)容,旨在提高今后公路修建的整體質(zhì)量,更好的為我國(guó)的交通事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
關(guān)鍵詞:一級(jí)公路;路堤補(bǔ)強(qiáng);沖擊碾壓技術(shù);應(yīng)用分析
引言
沖擊碾壓技術(shù)最早進(jìn)入我國(guó)是在1995年,自此由于其本身施工良好的效果受到了廣大建設(shè)施工企業(yè)的親睞,在我國(guó)的大多數(shù)省市和區(qū)縣的施工中都采用了沖擊碾壓技術(shù),這項(xiàng)措施也極大的促進(jìn)了沖擊碾壓技術(shù)的發(fā)展。在公路建設(shè)中,由于施工中的人為因素和自然因素,難免會(huì)在公路工程中出現(xiàn)一些差異性沉降,而這些沉降會(huì)在今后公路的使用中造成困擾,針對(duì)這種現(xiàn)象,需要在公路建設(shè)中對(duì)其采用沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行路堤補(bǔ)強(qiáng),以此才能維護(hù)好建設(shè)公路的工程質(zhì)量。我國(guó)由于各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)和周邊環(huán)境差異較大,需要針對(duì)不同的地區(qū)采用不同的沖擊碾壓技術(shù),對(duì)新路建設(shè)和舊路改建也要制定不同的沖擊碾壓方案。
一、沖擊碾壓技術(shù)工作原理和特點(diǎn)
沖擊碾壓技術(shù)和傳統(tǒng)的圓形截面壓實(shí)輪技術(shù)有所不同,沖擊碾壓技術(shù)主要采用了非圓形的雙輪,一般是三角形、四邊形或者五邊形的雙輪。然后在沖擊碾壓車大功率的牽引下,用滾動(dòng)產(chǎn)生超大力度的沖擊和揉搓力度對(duì)一級(jí)公路的路基實(shí)施沖擊壓實(shí)工作。和傳統(tǒng)的公路壓實(shí)技術(shù)相比,沖擊碾壓技術(shù)將高頻率、低振幅改成了高振幅、低頻率,從技術(shù)層面上加大了對(duì)路基的沖擊壓實(shí)力度,和傳統(tǒng)的公路壓實(shí)技術(shù)相比,沖擊碾壓技術(shù)將整體路基的碾壓效果提升了6-10倍的力度,并且由于沖擊碾壓采用的是非圓形的碾壓雙輪,對(duì)碾壓輪的副作用也相對(duì)更小,減少了沖擊碾壓輪基本造價(jià),有利于減少整體工程的工程成本,節(jié)省了大量工作時(shí)間。沖擊碾壓技術(shù)的路基碾壓速度為12-15km/h,也就是說,每秒鐘沖擊路基地面兩次,其工作原理圖如下所示。
圖1、沖擊碾壓壓路機(jī)工作原理示意圖
二、新建道路沖擊碾壓
新建道路地基沖擊碾壓的目的主要是為了提升新建道路的整體強(qiáng)度,減少道路在修建過程中出現(xiàn)的差異沉降和整體工程沉降量。沖擊碾壓技術(shù)一般適用于二級(jí)或者二級(jí)以下的濕陷性黃土地質(zhì)或者厚度在三米以及三米以下的內(nèi)淺層軟弱地質(zhì)。根據(jù)公路的等級(jí)和當(dāng)?shù)厥┕さ牡刭|(zhì)條件,沖擊碾壓的后1m深度范圍內(nèi)的壓實(shí)程度一般來說不能低于90%,濕陷系數(shù)不能高于0.015。下圖是濕陷系數(shù)和干密度之間的關(guān)系曲線示意圖。
圖2、濕陷系數(shù)和干密度關(guān)系曲線示意圖
針對(duì)含水量偏高的新建道路地基壓實(shí)沖擊,要將路基翻松晾曬后壓實(shí),或者也可以在路基上鋪墊厚度為30-60cm的沙?;蛩槭坊暮吭酱?,鋪設(shè)的沙?;蛩槭暮穸纫惨鄳?yīng)增加。沙粒或者碎石本身的材料也要注意篩選,其中的含沙量最好不超過5%,而其中的最大沙?;蛩槭w粒本身的直徑大小也不應(yīng)該大于40cm,鋪設(shè)路基的過程中,要將砂墊層寬出路基邊角至少兩米。
沖擊碾壓的次數(shù)達(dá)到6、9、12次時(shí),鐵釘?shù)臉?biāo)高和路基的相應(yīng)壓實(shí)度數(shù)據(jù)如下表顯示:
表2、路基段沖擊碾壓次數(shù)和實(shí)際測(cè)試高度對(duì)照表
從上表中的數(shù)據(jù)我們可以得出:沖碾補(bǔ)壓 6 遍時(shí),每一斷面的平均沉降量分別為:1.5cm、1.3cm、1.3cm、1.3cm,總平均沉降量為:1.4cm;沖碾補(bǔ)壓 9 遍時(shí),每一斷面的平均沉降量分別為:3.6cm、3.4cm、3.4cm、2.6cm,總平均沉降量為:3.2cm;沖碾補(bǔ)壓 12 遍時(shí),每一斷面的平均沉降量分別為:4.1cm、3.9cm、4.0cm、3.1cm,總平均沉降量為:3.8cm。沖碾補(bǔ)壓遍數(shù)由 6 遍增至 9 遍時(shí),路基沉降量增量為 1.9cm,增量沉降率1.9 /475 = 0.4%;沖碾補(bǔ)壓遍數(shù)由 9 遍增至 12 遍時(shí),路基沉降量增量為 0.5cm,增量沉降率 0.5 /475 = 0.1%。以上數(shù)據(jù)表明,沖碾補(bǔ)強(qiáng)可有效減少路基的工后沉降,加速路基的穩(wěn)定;路基填土的沉降量隨碾壓遍數(shù)增加而逐漸增加,當(dāng)沖碾補(bǔ)壓12遍時(shí),沉降量增加的速率逐漸減緩,沖碾效果明顯降低因此在施工過程中應(yīng)選用經(jīng)濟(jì)有效的沖碾遍數(shù)。
三、舊公路改建的沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用分析
在我國(guó)也存在很多舊時(shí)修建的砂石一級(jí)道路,這些道路由于當(dāng)時(shí)修建的技術(shù)原因限制和道路本身的地質(zhì)條件原因,出現(xiàn)了路基沉降現(xiàn)象,而新的道路修建技術(shù)的出現(xiàn)導(dǎo)致新舊道路有著明顯的沉降差異,因此,要結(jié)合新舊兩條道路的路基進(jìn)行結(jié)合沖擊碾壓。
在新舊道路的沖擊碾壓過程中,首先應(yīng)該講舊的水泥混凝土路面板塊破碎成50cm左右的板塊,然后將各個(gè)板塊之間相互嵌鎖,舊水泥混凝土路面不應(yīng)該過于破碎松散,應(yīng)該保持一定的整體性。在沖擊舊公路的過程中,要逐漸將力度趨于平和及穩(wěn)定,最后兩次沖擊碾壓的平均沉降量要求不超過5mm,或者根據(jù)實(shí)際情況將實(shí)際平均沉降量控制在總沉降量的5%-10%之間,這項(xiàng)數(shù)據(jù)的獲得需要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其次是要控制沖擊碾的次數(shù),如果采用四邊形雙輪的沖擊壓實(shí)機(jī),那么沖擊的次數(shù)要控制在7-14次,而五邊形雙輪的沖擊壓實(shí)機(jī),沖擊壓實(shí)的次數(shù)要控制在10-20次,具體沖擊碾壓的次數(shù)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)路基的實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)整,以求達(dá)到最好的沖擊壓實(shí)效果,如果沖擊次數(shù)總數(shù)達(dá)到了25次以上仍舊未達(dá)到工程最低要求,應(yīng)該停止沖擊碾壓,而采用其他路堤填補(bǔ)技術(shù),對(duì)改建的舊路進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。沖擊次數(shù)和壓實(shí)度關(guān)系曲線圖如下所示。
圖3、沖擊遍數(shù)和壓實(shí)度關(guān)系曲線示意圖
結(jié)論