白雪峰
摘 要:公路事業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中占據(jù)著至關(guān)重要的地位,由于各種因素的影響,路基非常容易出現(xiàn)壓實(shí)和固結(jié)等問(wèn)題,最終降低路基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性,縮短公路的使用壽命。沖擊碾壓技術(shù)在路基施工中應(yīng)用的非常廣泛,對(duì)這一技術(shù)的概念、原理、特點(diǎn)以及具體應(yīng)用等進(jìn)行了詳細(xì)分析,為實(shí)際的施工提供有效的借鑒和參考,促進(jìn)公路事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
關(guān)鍵詞:公路路基;施工技術(shù);沖擊碾壓技術(shù)
引言
沖擊碾壓技術(shù)在對(duì)公路路基的施工中得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)原理主要是通過(guò)重力作用來(lái)對(duì)路基土體夯實(shí),來(lái)提高路基土體密度,在土體夯實(shí)后路基的整體牢固性就會(huì)提高,從而使公路路基有更好的抗壓承載能力。
一、沖擊碾壓技術(shù)的原理
沖擊碾壓技術(shù),作為公路工程路基施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)之一,主要是指工程建設(shè)企業(yè)或施工技術(shù)人員在路基施工過(guò)程中采用一定標(biāo)準(zhǔn)的沖擊式壓實(shí)機(jī)和壓實(shí)輪,并在壓實(shí)設(shè)備不斷運(yùn)行的過(guò)程中對(duì)路基構(gòu)筑材料進(jìn)行反復(fù)揉壓、促進(jìn)路基構(gòu)筑體材料的擠壓變形與固定的一系列活動(dòng)。沖擊碾壓技術(shù)的操作原理是壓實(shí)機(jī)和壓實(shí)輪在運(yùn)行過(guò)程中將高位勢(shì)能成功轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,促使路基內(nèi)部的深層位置處形成較強(qiáng)的沖擊能量,此種沖擊力與機(jī)械運(yùn)行所形成的碾壓力、滾動(dòng)力相結(jié)合,即可促使路基構(gòu)筑材料的不同顆粒間的空氣被排出,空隙逐步縮小,小顆粒在外力的作用下逐步嵌入大顆粒之間,土體密度不斷增加,最終實(shí)現(xiàn)路基構(gòu)筑材料的變形、壓縮與位移等,進(jìn)而完成路基壓實(shí)作業(yè)。
二、高速公路路基施工中沖擊碾壓技術(shù)的運(yùn)用
2.1 準(zhǔn)備工作
施工人員在進(jìn)行高速公路路基碾壓操作之前,必須做好施工前的準(zhǔn)備工作。(1)需清理并保持沖擊碾壓的路基構(gòu)筑平面。這是高速公路路基壓實(shí)施工的首要工作,施工人員應(yīng)仔細(xì)檢查施工平面的表層及相關(guān)位置,及時(shí)清理上面存在的各種雜物或植被,并確保作業(yè)面的平滑。(2)檢測(cè)并確保路基含水量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。選取一定技術(shù)參數(shù)的檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方法,準(zhǔn)確檢測(cè)出此施工路段的路基含水量,若含水量超出工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工技術(shù)規(guī)范,技術(shù)人員應(yīng)立即展開(kāi)系統(tǒng)性分析并采取有效的緩解方法、降低路基含水量。(3)準(zhǔn)確選取恰當(dāng)?shù)某两涤^測(cè)點(diǎn)、埋設(shè)相應(yīng)標(biāo)志。施工人員應(yīng)對(duì)選擇的壓實(shí)施工監(jiān)測(cè)點(diǎn)所達(dá)到的壓實(shí)度進(jìn)行測(cè)試,獲取數(shù)據(jù)并記錄在冊(cè)。一般情況下,對(duì)路基壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)位于路基表層下20cm 處。(4)保證路基表層的平整和最佳含水量。若路基構(gòu)筑表層并不平整、存在較突出的石塊時(shí),施工人員應(yīng)先借助于平整機(jī)進(jìn)行壓平作業(yè),當(dāng)路基含水量較少時(shí),應(yīng)在正式開(kāi)始碾壓操作前噴灑一定量的水。
2.2 地基檢測(cè)與測(cè)量放樣
地基檢測(cè),即施工人員采取一定的測(cè)量方法對(duì)高速公路路基填筑的工程材料及地基土進(jìn)行檢測(cè)。嚴(yán)格按照工程建設(shè)規(guī)范,分析并評(píng)估相關(guān)工程材料與地基土的技術(shù)參數(shù)與性質(zhì),保證路基填筑材料的質(zhì)量達(dá)到高速公路路基建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和承重要求。現(xiàn)階段,施工人員多采用擊實(shí)試驗(yàn)以確定路基填筑材料的最佳含水量和最大干密度,同時(shí),憑借灌砂法準(zhǔn)確測(cè)試路基表層所達(dá)到的密實(shí)度,從而明確科學(xué)而有效的路基碾壓次數(shù)。測(cè)量放樣主要可用于試驗(yàn)并確定沖擊壓實(shí)、控制軸線與振動(dòng)碾壓場(chǎng)地邊線。高速公路工程建設(shè)屬于戶外作業(yè),受到多種因素的影響,因此,技術(shù)檢測(cè)人員必須嚴(yán)格監(jiān)管路基測(cè)量控制網(wǎng)并定時(shí)檢查,以保證其正常運(yùn)行和測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
2.3 沖擊碾壓
沖擊碾壓,即施工人員運(yùn)用壓路機(jī)和沖擊輪對(duì)路基填土進(jìn)行碾壓、作用的過(guò)程,是沖擊壓實(shí)技術(shù)在路基施工過(guò)程中的主要應(yīng)用環(huán)節(jié)。沖擊碾壓的實(shí)際效果會(huì)受到多種因素的共同影響,如選取的沖擊碾壓方法、沖擊碾壓速度、沖擊碾壓次數(shù)以及作業(yè)順序等。(1)路基沖擊碾壓順序的制定應(yīng)以在建公路的中心線為對(duì)稱軸,且采取錯(cuò)輪回轉(zhuǎn)法進(jìn)行具體施工。(2)路基的沖擊碾壓速度不可過(guò)快或過(guò)慢,應(yīng)根據(jù)自然環(huán)境、路基填土含水量、填土性質(zhì)以及工程要求等予以考察、明確,目前沖壓機(jī)的行駛速度應(yīng)控制在每小時(shí)10~12km,壓路機(jī)始終保持勻速前進(jìn)且與路肩邊緣相隔1m 的安全距離。(3)路基沖擊碾壓施工的次數(shù)應(yīng)根據(jù)公路工程建設(shè)中對(duì)于路基壓實(shí)度的具體要求和實(shí)際松鋪厚度來(lái)確定。目前,我國(guó)高速公路路基沖擊碾壓施工的次數(shù)多介于20~25。為保證路基兩側(cè)位置具有同樣的壓實(shí)度,施工人員可適當(dāng)增加沖擊壓實(shí)次數(shù)。(4)壓路機(jī)運(yùn)行過(guò)程中必須確保沖擊碾壓作業(yè)的平穩(wěn)性和均衡性,避免不同輪跡間相互交疊的現(xiàn)象,保證每一縱向沖壓交錯(cuò)為1/6 周長(zhǎng),橫向間隙則不得高于25cm。若同時(shí)開(kāi)展5 次沖擊壓實(shí)操作后,施工人員必須及時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)壓實(shí)方向,在最大程度上碾壓錯(cuò)峰與波峰,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的壓實(shí)作業(yè)。
2.4 質(zhì)量檢測(cè)
待路基的沖擊碾壓作業(yè)完成后,為確保壓實(shí)效果,施工人員應(yīng)從厚度和壓實(shí)度兩方面出發(fā),檢測(cè)沖擊碾壓的質(zhì)量。首先,厚度檢測(cè),包含兩個(gè)方面的內(nèi)容,即松鋪厚度和壓實(shí)厚度,施工人員在準(zhǔn)備工作中確定的定點(diǎn)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行抽樣、測(cè)量與分析。在鐵釘上系紅布條并計(jì)算其平均值是目前應(yīng)用廣泛的路基沖擊碾壓厚度的計(jì)算方法。例如,某高速公路路基攤鋪時(shí)的松鋪厚度為80cm,運(yùn)用壓路機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓后,路基鋪設(shè)厚度為60cm,沖擊碾壓施工導(dǎo)致路基的沉降值則為20cm。其次,壓實(shí)度檢測(cè),多采用灌沙法,在每個(gè)斷面上至少選用5 處位置作為檢測(cè)點(diǎn),確保壓實(shí)度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
三、沖擊碾壓技術(shù)在公路工程路基施工中應(yīng)用的注意事項(xiàng)
3.1 沖擊碾壓速度
在工程中應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)的主要沖擊壓實(shí)設(shè)備是沖擊式壓路機(jī),壓路機(jī)在公路工程路基施工中是必不可少的機(jī)械設(shè)備,并且其碾壓速度對(duì)路基土體變形產(chǎn)生影響的同時(shí),還會(huì)對(duì)路基壓實(shí)效果產(chǎn)生直接影響,沖擊式壓路機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中工作原理與普通壓路機(jī)具有一致性,碾壓速度也會(huì)對(duì)公路路基施工效果產(chǎn)生影響,所以該設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中,相關(guān)機(jī)械操作人員要對(duì)碾壓速度給予高度重視。一旦沖擊式壓路機(jī)在應(yīng)用中出現(xiàn)了速度過(guò)快的情況,那么路基土體顆粒受到了壓路機(jī)短時(shí)間內(nèi)的作用,砂石顆粒的剪切效果及變形效果在這種狀態(tài)下會(huì)更小,土體變形情況并不能滿足路基壓實(shí)需求。壓路機(jī)應(yīng)用時(shí)若出現(xiàn)了碾壓速度變慢的情況,砂石顆粒受到壓路機(jī)作用而取得更加理想的位移及剪切效果,但是因?yàn)樯笆冃文芰κ艿搅讼拗?,所以壓路機(jī)碾壓速度過(guò)慢的話會(huì)對(duì)公路工程的整體施工進(jìn)度產(chǎn)生了影響,加大了后期工程施工的壓力,所以沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用在要對(duì)碾壓速度給予合理控制。
3.2 沖擊碾壓次數(shù)
深入研究并分析沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)碾壓次數(shù)增加會(huì)在增強(qiáng)路基壓實(shí)效果,尤其是對(duì)疏松土而言效果更加明顯,路基壓實(shí)度會(huì)隨著碾壓次數(shù)的增多而提升。但是當(dāng)路基壓實(shí)度已經(jīng)達(dá)到了一定值之后,即使碾壓次數(shù)進(jìn)一步增加,路基壓實(shí)度不會(huì)出現(xiàn)較大的變化甚至無(wú)任何變化。所以在公路路基施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用,需要對(duì)沖擊碾壓次數(shù)給予合理控制。施工單位首先要對(duì)公路工程路基土質(zhì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)給予確定,從而根據(jù)公路路基土質(zhì)的不同選擇噸數(shù)合適的沖擊壓路機(jī),滿足不同土質(zhì)的公路路基施工需求。施工單位還應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備及公路路基土質(zhì)情況對(duì)碾壓次數(shù)給予確定,并為后期碾壓工作奠定良好的基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語(yǔ)
只有保證了對(duì)于路基壓實(shí)的精密度,才能避免沉降問(wèn)題對(duì)于高速公路使用造成不良影響,才能更好地確保高速公路為社會(huì)發(fā)展提供更好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
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