王榮興
(貴州橋梁建設(shè)集團有限責任公司,貴州貴陽550001)
高速公路沖擊碾壓技術(shù)在路基施工中的應用
王榮興
(貴州橋梁建設(shè)集團有限責任公司,貴州貴陽550001)
由于公路建設(shè)規(guī)模不斷擴大,而高速公路又是公路工程建設(shè)中的一種重要表現(xiàn)形式,因運輸能力也在快速發(fā)展,無疑對高速公路的施工質(zhì)量要求更高。沖擊碾壓作技術(shù)是高速公路路基施工中重要技術(shù),并在路基施工中受到了廣泛地應用。從工藝及效果等多方面入手,簡單分析在高速公路路基施工中應用沖擊碾壓技術(shù)。
沖擊碾壓技術(shù);高速公路;路基施工
1.1 路基穩(wěn)定性的提高
使用(25 kJ)高能量沖擊壓實機是沖擊碾壓技術(shù)的著重點。該儀器可連續(xù)沖擊碾壓,因增加了沖擊碾壓次數(shù),路基從上到下碾壓,可增加路基的密實度,將形成加固層,其厚度為(1.0~1.5)m,符合穩(wěn)定性與優(yōu)質(zhì)量路基強度的要求。在作業(yè)時可從半空間表面處,進行豎向沖擊能量直接傳至地基能量,主要是由S波(剪切波)、P波(壓縮波)及R波(瑞利波)共同傳播的。其中S波(剪切波)是由質(zhì)點運動從而引起了與波陣面處正交橫向的位移;P波(壓縮波)質(zhì)點運動屬于和波陣面方向之間平行的推拉運動;R波(瑞利波)質(zhì)點運動是由水平和豎向分量這兩者組成。其中S波與R波的水平分量能使土顆粒受剪,可促使土變得密實,它們所產(chǎn)生的沖擊功能,將使路基變得更加牢固密實穩(wěn)定。
1.2 降低沉降率
在不同填筑材料和地形環(huán)境的不同、厚度不同以及均勻性要求等狀況下,會對沖壓的效果帶來一些影響,這些都不能忽視。再就是土石自重的原因,造成施工后沉降問題常常發(fā)生,相關(guān)實驗結(jié)果顯示,若沉降量梯度>0.6%,而施工后的沉降率大約為0.4%,可能會發(fā)生裂縫、變形等,由此出現(xiàn)沉降,這影響了路面的正常使用及交通安全。相關(guān)實踐和實驗結(jié)果顯示,采取沖壓碾壓技術(shù)能夠降低施工后的沉降率,明顯降到(0.1~0.15)%,這樣可以減少裂縫和變形等狀況的發(fā)生,促使了高速公路的使用壽命增加。
2.1 沖擊碾壓技術(shù)具體適用的范圍
沖擊碾壓技術(shù)對路基填筑材料和高度、作業(yè)面等,這些均有一定的適用范圍。在路基填土高度小于0.15 m時,需要接受普通的碾壓技術(shù);在路基填土高度大于0.15 m,這時才適宜采取沖擊碾壓技術(shù);在選擇路基填筑材料時,最好應用砂型土,并且天然含水率要低于2%,不能低于-4%,塑性指數(shù)要<12。對作業(yè)面的要求,施工段長度不可以小于100 m,通常為300~500 m。
2.2 施工工藝
沖擊碾壓技術(shù)在高速公路路基施工中的應用,著重應用實施和流程、設(shè)備儀器等多個方面工藝,便可實現(xiàn)此項技術(shù)效果最優(yōu)化。
(1)工藝的流程
一般來說,沖擊碾壓技術(shù)在高速公路路基施工中應用需要遵循下面的流程:①地基檢測;②測量放樣;③填土整平及穩(wěn)壓;④預埋監(jiān)測點;⑤沖擊碾壓;⑥對質(zhì)量進行檢測。
(2)填土以及整平
在路基檢測完成之后,便可進入工作階段,對路基進行填土以及整平。依著鋪好的方格網(wǎng)。在填筑時,高度要比設(shè)計高度高出1 m以上;在沖壓時,必須預留寬度,不然邊部不能壓實;在整平時,注重檢測土表面下20 cm的填土含水率,同時確保每2 000 m2填土含水率不能少于8%,必須符合這些指標,才能應用沖擊碾壓技術(shù),不然會發(fā)生路面很難壓實壓平。
(3)沖擊碾壓
在沖擊碾壓時,每個步驟都會影響到?jīng)_壓質(zhì)量,控制好沖壓方法和順序、次數(shù)及速度。
沖壓順序,是以道路中心線作為鐘壓的對稱軸,采取錯輪回轉(zhuǎn)法來沖擊碾壓。對于沖壓速度,一定要保持安全的距離,就是離路肩邊邊緣保持1 m,并以速度為10~12km/h平穩(wěn)向前行。對于沖壓次數(shù),以壓實度以及松鋪厚度等要求來確定,通常以20~50遍為主,另外,對路基邊部約為5 m寬度的位置,必須多壓4遍,為確保邊部的壓實。對于沖壓方法,為了確保均勻及平穩(wěn),其中來回錯輪沖壓是當前最有效的方法,輪跡之間不可以重疊,兩個錯輪之間橫向間隙必須留在大約25 cm,每壓五遍不需改變沖壓方向,主要以壓實錯峰及波峰,因此可確保整體沖壓的效果。
(4)對質(zhì)量進行檢測
質(zhì)量的檢測,主要是厚度與壓實度的檢測。厚度方面,在松鋪厚度時,一直到壓實厚度,都需要嚴格控制,常用觀測點來抽樣。可以用鐵釘綁上紅布來表示厚度值,再取平均值便可計算。例如,某個高速公訴段施工中進行量測,其數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,松鋪厚度:0.1 m,經(jīng)沖壓23遍后,松鋪厚度便為78 cm。這沉降了22 cm左右。壓實度檢測通常選用灌砂法,檢測點的設(shè)置依據(jù)斷面長度進行確定,在每個斷面上選取5個監(jiān)測點。
在高速公路路基施工中運用沖擊碾壓技術(shù),自使用以來,該技術(shù)所產(chǎn)生的效益以及效果,依然如當初試驗階段所預測結(jié)果一樣,該技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù),其有顯著的優(yōu)越性。就從每平方米單看填筑壓實的費用,采取沖擊碾壓技術(shù)便可節(jié)約費用0.7元,而以工程量巨大的高速公路來看,費用控制效果非??捎^。不但可節(jié)約壓實費用,在提高路基的填筑速度以及縮短工期均有著顯著效果。所以該技術(shù)值得肯定,再結(jié)合各個區(qū)域?qū)嶋H情況,此技術(shù)可加以應用和推廣。
[1]平志安.沖擊碾壓技術(shù)在高速公路路基施工中的探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015,(1):235-235.
[2]艾拉江·吾斯曼.高速公路施工中的沖擊碾壓技術(shù)探討[J].交通標準化,2013,(13):80-82.
[3]屠農(nóng)夫.沖擊碾壓技術(shù)在高速公路土方路基中的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015,(18):2088-2088.
U416.1
C
1008-3383(2017)04-0055-01
2016-10-20
王榮興(1981-),男,貴州貴陽人,工程師,研究方向:公路土建。