沈陽 梁新立
貴州省公路工程集團有限公司 貴州貴陽 550000
沖擊碾壓技術(shù)具有突出的特性優(yōu)勢,在公路施工中應用可以有效提升工程施工質(zhì)量和施工效率,促進公路建設(shè)工程的進一步發(fā)展。為了更好的在公路施工中應用沖擊碾壓技術(shù),需要深入分析并理解沖擊碾壓技術(shù)的內(nèi)涵與特點,在實際應用中合理選擇機型,做好沖擊碾壓具體施工,并科學控制填料的含水量和與構(gòu)造物的間距,加強施工監(jiān)督和周邊環(huán)境保護。
沖擊碾壓技術(shù)作為一種新型路基壓實技術(shù),其原理是利用強大的沖擊力對土地進行沖擊,將土體內(nèi)部的空氣、水分等擠出,并且在沖擊力的作用下,將土體內(nèi)小的顆粒擠進大的顆粒中,提高土體的密實度,以達到壓實土體的目的。由此可以充分說明,沖擊碾壓技術(shù)是利用沖擊力和碾壓力的雙重作用,產(chǎn)生動力和勢能,會對土體進行靜壓和沖擊,并形成夯實沖擊波,其作用在土層深處,可以使土體更加密實。所以,沖擊碾壓技術(shù)應用性較強[1]。
沖擊碾壓中應用的是沖擊型壓路機,與普通壓路機高頻率低振幅相反,沖擊型壓路機為低頻率高振幅,沖擊力量常??梢赃_到15-30kj。碾壓輪以每秒2次頻率擊打路基,產(chǎn)生低頻率高振幅沖擊力量,且沖擊力可以朝地底深處進行傳播,類似于地震波,可以獲得強夯及震擊的雙重效果[2]。比如,我國海洋局海洋研究部門曾經(jīng)在公路上做過實驗,對公路的石礫土基應用30N邊形雙輪沖擊碾壓機以每小時13km的速度碾壓20遍,結(jié)果顯示:碾壓效果達到超重型擊實功能的標準,部分土壤有效壓實深度達到1.2-1.5m,展示出強大的技術(shù)優(yōu)勢。
壓路過程,壓實機在對地面造成巨大沖擊的同時,還會對地基深度及廣度產(chǎn)生巨大影響,在強大沖擊力作用下,地面以下土體密實度會累積增加,壓實度影響會逐漸擴展到深層土體,被沖擊壓實的土石填料也可以達到理想彈性狀態(tài),這樣克服了傳統(tǒng)振動壓實機造成的路基隱患。
沖擊型壓路機在不同類型的路基中都適用,并且通過多次沖擊碾壓獲得良好的壓實度,這樣可顯著提升路基土穩(wěn)定性,使得路基整體強度得到明顯提高[3]。此外,隨著路基回彈模量的不斷增加,路基承載力也不斷提升,可以顯著改善路基彎沉變形狀態(tài),使得路基壓實度與整體均勻性明顯提高。
某公路沿線存在很多峽谷,路基土石方工程量約1.8×106m3,開挖與填筑基本保持平衡;填料主要使用含砂粉土,液限相對較低;開挖之后,土體含水量偏高,在25%-40%范圍內(nèi)。針對這一土體,若采用常規(guī)的振動壓路機進行碾壓,不僅壓實過程困難,而且壓實度難以保證。考慮到工程所在地區(qū)氣候條件特殊,表現(xiàn)為空氣潮濕,所以攤鋪晾曬法不適用。合同段中的填方集中段屬改河填方,高度在14-25m范圍內(nèi),將河床適當抬高以后實施填筑,該段實際填方數(shù)量達到總量一半。由于受到河流汛期和降雨影響,將其視作全線控制性工程。如果該段原土均不予采用,則會產(chǎn)生近3.0×105m3的借方,不僅增加造價,而且棄方處理難度較大,容易造成環(huán)境破壞與污染。基于此,決定采用沖擊碾壓技術(shù)予以處理,充分利用原土。
具體施工前,應重視沖擊碾壓技術(shù)在公路施工中所涉及到的準備工作。一般來說,應該結(jié)合公路施工現(xiàn)場的相關(guān)要求,重視進行相應的地表清理以及平整地基、測量放線等方面的內(nèi)容,這些都為后續(xù)實際工作的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)。對于控制軸線進行標注處理,則能有效幫助施工人員進行相應有效參考,減少出現(xiàn)失誤以及差錯的可能性;在設(shè)計方案的要求下,結(jié)合相關(guān)的壓實度、基礎(chǔ)沉降量的要求,保證沖擊碾壓參數(shù)的確定,力求盡量采用更少的成本發(fā)揮更大的作用。從公路周邊環(huán)境特點入手,積極考慮可能存在的變化情況,在有條件情況下,選擇有代表性的路段開展試驗,并保證每一路段的路基壓實度得到明確。
沖擊碾壓技術(shù)傾向于借助向土體的深層進行沖擊力擴展的碾壓施工工藝。在公路工程中,沖擊碾壓技術(shù)特點就是影響深,應用沖擊碾壓機對路基碾壓20遍以上,可以使路基形成大約1m的均勻加厚層,如此深度可以有效避免路基在后續(xù)出現(xiàn)不均勻沉降的情況,大大提高路基的穩(wěn)定性,延長公路的使用壽命。沖擊碾壓技術(shù)壓實上,與傳統(tǒng)的壓路機有一定的差異。壓實過程中,需要按照沖擊量往土體更深層次進行拓展,確定具體的壓實工藝。初壓階段,沖擊壓路機沖擊碾壓的寬度為4m,雙輪內(nèi)邊距為1.2m,在二次壓實過程中,要在第一次壓實前提下,往里面壓實移動0.2m進行壓實,這樣可以有效地壓實第一遍壓實中產(chǎn)生的間隙。壓實完成后,還需要確定水泥-乳化瀝青半柔性混合料碾壓參數(shù),具體見表1。
表1 壓實系數(shù)表
綜上所述,在發(fā)展的經(jīng)濟社會的背景下,為了保障公路施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新,隨著越來越高的公路路基的填筑要求以及車輛荷載要求的情況下,這就要求設(shè)計以及施工人員不斷結(jié)合公路的路基強度、穩(wěn)定性方面的要求,進行優(yōu)化調(diào)整和改進,保證沖擊碾壓技術(shù)作用得到充分發(fā)揮。