李建偉
(中國水利水電第八工程局有限公司,湖南 長沙 410000)
沖擊壓實(shí)技術(shù)主要應(yīng)用于對路面和路基的壓實(shí),具有非圓形、大功率以及能夠連續(xù)滾動(dòng)沖擊的特點(diǎn),相對于傳統(tǒng)的壓路機(jī)而言具有較大的優(yōu)勢,并逐漸在我國得到了廣泛的應(yīng)用。在我國道路建設(shè)的過程中,沖積壓實(shí)技術(shù)能夠起到重要的作用,而沖擊壓實(shí)技術(shù)中需要通過沖擊壓路機(jī)來實(shí)現(xiàn),由此,對沖擊壓路機(jī)及其在路基處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要的意義。
沖擊壓實(shí)技術(shù)出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)50 年代,于20 世紀(jì)70 年代到80 年代間得到了高速的發(fā)展并趨于成熟,直至20 世紀(jì)90 年代,沖擊壓實(shí)技術(shù)被引入我國,沖擊式壓路機(jī)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的壓路機(jī)相對比,沖擊式壓路機(jī)所具有的最大特點(diǎn)就是非圓形的沖擊輪,其有利于保障壓路機(jī)在行駛過程的平穩(wěn)和降低壓路機(jī)的能量消耗,一般有一個(gè)或兩個(gè)沖擊輪,分別被稱為單輪沖擊式壓路機(jī)和雙輪沖擊式壓路機(jī),并且可分為自行式和拖式兩種牽引方式。
在沖擊式壓路機(jī)的應(yīng)用方面,其所具有的動(dòng)力主要來自于三個(gè)部分,第一是在沖擊輪中心位置中提升其所蓄的勢能;第二是沖擊輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)能;第三是沖擊輪在進(jìn)行滾動(dòng)過程中對土體變形進(jìn)行克服所做的功。沖擊式壓路機(jī)的沖擊能量與其碾輪質(zhì)量、質(zhì)心高度、牽引速度、土質(zhì)等多方面的參數(shù)均具有密切關(guān)聯(lián)。
根據(jù)研究和對沖擊式壓路機(jī)的實(shí)際應(yīng)用,我們發(fā)現(xiàn),沖擊式壓路機(jī)主要具有以下特點(diǎn):第一,其生產(chǎn)效率較高;第二,能夠顯著提高經(jīng)濟(jì)效益,并降低環(huán)境污染的程度;第三,能夠有效避免路基發(fā)生大幅度的沉降;第四;有利于促使路基的整體強(qiáng)度得到提高。表1 為沖擊式壓路機(jī)與普通壓路機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)對比。施工場地行駛路線和沖壓線路如1、2。
表1 沖擊式壓路機(jī)與普通壓路機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)對比
在對沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行應(yīng)用的過程中,需要注意將其應(yīng)用于相應(yīng)的范圍。一般來說,沖擊式壓路機(jī)的使用范圍主要可以分為六個(gè)方面,第一,對地基進(jìn)行沖擊碾壓;第二,應(yīng)用于土石混填和填石路堤的分層沖壓;第三,對路基進(jìn)行補(bǔ)壓;第四,對舊砂石路面和瀝青路面的沖壓,第五,対舊水泥混凝土路面進(jìn)行沖壓;第六,對風(fēng)積沙、鹽漬土等特殊土制進(jìn)行沖壓。
有部分路段不適合對沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行采用,根據(jù)研究和實(shí)踐分析,我們認(rèn)為主要包括六個(gè)方面:第一,加筋土擋土墻路段不適合對沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行使用;第二,承載力不足以對沖擊碾壓負(fù)荷進(jìn)行承受的路段,例如舊路改建中的橋梁、擋土墻以及涵洞等,均不可對沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行使用;第三,路面的中含水量大于路面標(biāo)準(zhǔn)含水量時(shí),應(yīng)盡量避免對沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行使用;第四,在對路段進(jìn)行路基增強(qiáng)補(bǔ)壓試驗(yàn)時(shí),經(jīng)過20 次沖擊碾壓后平均下沉量在30mm 以內(nèi)的路段,不適合對沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行使用;第五,建筑物之間的安全距離小于標(biāo)準(zhǔn)間距的路段不適合對沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行使用;第六,需要進(jìn)行特殊保護(hù)的建筑路段不可對沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行使用。
對三邊形雙輪沖擊式壓路進(jìn)行使用,對施工段落具有一定的要求,例如進(jìn)行路基填筑時(shí)要求其中的有效長度在300m 以上,所應(yīng)用的填筑材料應(yīng)該為含水量不高于標(biāo)準(zhǔn)含水量2%、且不低于標(biāo)準(zhǔn)含水量3% 的砂性土,且要求砂性土的土制均勻;將三邊形雙輪沖擊式壓路機(jī)應(yīng)用于對路堤進(jìn)行分層沖擊碾壓中,要求路堤的高度在下陸床底面以下的93% 或是94% 的范圍內(nèi),并且路床部分應(yīng)該使用震動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行分層壓實(shí);同時(shí)其中所應(yīng)用的材料必須完全符合相關(guān)技術(shù)規(guī)定的要求,且應(yīng)該對沖擊碾壓的轉(zhuǎn)彎區(qū)域進(jìn)行合理的設(shè)置,在通常情況下,需要將轉(zhuǎn)彎區(qū)域設(shè)置于距離橋臺等構(gòu)造物、建筑物至少20m、最多30m 的位置。進(jìn)行沖擊碾壓的范圍,每一側(cè)則應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訉挘话銇碚f,應(yīng)加寬1~1.5m,之后還需依此為根據(jù)對坡腳界線樁進(jìn)行設(shè)置;在需要對碾壓范圍進(jìn)行加寬時(shí),可能存在受到環(huán)境等多方面因素的限制而出現(xiàn)無法加寬的現(xiàn)象,此時(shí)則應(yīng)該對震動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行采用,使其能夠?qū)㈥懙剡吘壍?~3m 的范圍內(nèi)進(jìn)行分層壓實(shí)。
在進(jìn)行施工的過程中需要注意,所使用的牽引車,其功率應(yīng)該與所使用的沖擊式壓路機(jī)的各方面參數(shù)完全匹配,其參數(shù)主要包括沖擊式壓路機(jī)的型號和多位,并且需要保障的是,沖擊式壓路機(jī)的行駛速度應(yīng)該保持適中,一般需要將行駛速度保持在每小時(shí)10~15km。如果施工場地的寬度能夠在沖擊式壓路機(jī)轉(zhuǎn)彎寬度的4 倍及以上,則可在進(jìn)行施工的過程中按照圖2 所示的沖壓方式進(jìn)行施工,但是此時(shí)施工人員需要注意,在兩端對轉(zhuǎn)彎場地進(jìn)行設(shè)置時(shí),必須以施工現(xiàn)場的實(shí)際情況為基礎(chǔ);在對壓實(shí)行駛路線進(jìn)行設(shè)置時(shí),應(yīng)該注意將標(biāo)記物設(shè)置為便于機(jī)手進(jìn)行辨識的形式,以避免出現(xiàn)機(jī)手辨識失誤導(dǎo)致施工偏差或影響施工進(jìn)度的情況。
在施工的過程中進(jìn)行沖壓,主要應(yīng)該采用錯(cuò)輪的方式,輪跡之間不應(yīng)出現(xiàn)重疊,對于三邊形雙輪沖擊式壓路機(jī)來說,在進(jìn)行錯(cuò)輪時(shí),應(yīng)該在橫向預(yù)留一個(gè)寬度為26cm 的空隙,每進(jìn)行一次沖壓,計(jì)算壓實(shí)的寬度應(yīng)該是2m,并且每經(jīng)過一次錯(cuò)輪和一次沖壓的來回,計(jì)算沖壓的寬度均應(yīng)為4m。如果在進(jìn)行施工的過程中能夠?qū)@一計(jì)算方法進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行,整個(gè)施工場地全部壓實(shí)結(jié)束則為一遍。在縱向排列的情況下,每一次壓實(shí)的長度應(yīng)為錯(cuò)1/6 周長并且每一次工作面的波峰在到達(dá)沖擊點(diǎn)時(shí),都應(yīng)該能夠滿布,并且可以均勻的增強(qiáng)沖壓的整體施工效果。
在進(jìn)行施工的過程中,可能存在工作面大幅度起伏的情況,對于這一種情況,通常來說,首先應(yīng)該停止進(jìn)行沖壓,改用平地機(jī)對工作面進(jìn)行整平處理,處理結(jié)束后再進(jìn)行正常施工;對于工作面含水量較低的情況,應(yīng)該在進(jìn)行施工前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備,例如施工前一晚在工作面上適量灑水,在進(jìn)行沖壓的過程中注意對沖壓方向進(jìn)行改變。
通過上文我們可以了解到,目前沖擊式壓路機(jī)已經(jīng)在我國得到了廣泛的應(yīng)用,并且在路基處理方面起到了重要作用,但是在對其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中,還有諸多的注意事項(xiàng)需要施工人員進(jìn)行留意,以保障施工過程的順利、施工進(jìn)程的高效率,進(jìn)一步促進(jìn)路面的質(zhì)量和使用年限的提升。