呂 閣 吳 瑩
(漯河市郾城區(qū)農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)中心,河南 漯河 462000)
沖擊碾壓是路基基礎(chǔ)施工中較為常用的一種方法,其主要作用是消除工后沉降,并在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升基礎(chǔ)的密實(shí)度,增強(qiáng)路基本身的承載能力。為確保沖擊碾壓的作用能夠得以充分發(fā)揮,除要了解相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)外,還應(yīng)在作業(yè)過程中,采取有效的措施保證質(zhì)量。
1)內(nèi)涵。沖擊碾壓技術(shù)的主要工作原理就是在施工過程中,通過壓實(shí)輪將其高位勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,利用沖擊力對(duì)地面深層造成影響,與此同時(shí),通過碾壓等行為提高土石密度,這樣地面深層中的土石才能夠真正被壓實(shí),沒有縫隙,從而使路基質(zhì)量得到有效保障。在壓實(shí)輪對(duì)地面不斷沖擊期間,大范圍土石、路基將會(huì)被壓實(shí)。沖擊碾壓技術(shù)主要就是利用沖擊力,不斷對(duì)地面進(jìn)行沖擊,進(jìn)而將土石中的空氣完全排出,提升路基穩(wěn)定性。
2)沖擊碾壓技術(shù)原理。壓路機(jī)是采用沖擊碾壓技術(shù)的主要機(jī)械設(shè)備,沖擊輪的形狀呈現(xiàn)出規(guī)則排列的方式,在壓實(shí)的過程中,沖擊輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,能夠?qū)β访娈a(chǎn)生一定的壓實(shí),再循環(huán)滾動(dòng)的過程中,對(duì)壓實(shí)速度進(jìn)行有效控制,提高路面壓實(shí)的均勻性,實(shí)現(xiàn)良好的壓實(shí)效果。站在物理學(xué)的角度,沖擊輪在一定程度上扮演的是中間轉(zhuǎn)換器的角色,在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,瞬間產(chǎn)生的動(dòng)能和重力勢(shì)能產(chǎn)生有效結(jié)合,從而在合力作用下,對(duì)路基產(chǎn)生有效的壓實(shí)效果。沖擊碾壓技術(shù)有著普通技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì),能夠在節(jié)約人力、物力、財(cái)力的基礎(chǔ)上,加快施工進(jìn)度,使材料的利用率得到有效提高,同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)保效果。在沖擊碾壓技術(shù)下,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),公路能夠受到兩次機(jī)械功,在高振幅、低頻率沖擊波的振動(dòng)下,能夠?qū)ι顚油寥肋M(jìn)行沖擊,增強(qiáng)路基材料的整體性,增強(qiáng)碾壓的滲透效果。
3)應(yīng)用范圍。沖擊碾壓技術(shù)在不同的路基類型中具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,具體如下:如果路基填土高度在1.5m以上,則可以應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù),如果路基填土高度在1.5m以上,可以使用普遍的路基碾壓技術(shù)。在實(shí)際施工中,砂型土是常用的填筑材料,保持大約2%的含水量,根據(jù)公路的實(shí)際情況,確定最佳的路基施工長度,有效發(fā)揮出各種資源的作用。
1)施工準(zhǔn)備。為了保障沖擊碾壓技術(shù)的施工質(zhì)量水平達(dá)到要求工作人員必須在整項(xiàng)技術(shù)落實(shí)之前,對(duì)施工場(chǎng)地的基礎(chǔ)信息進(jìn)行采集,做好勘測(cè)工作,例如路基的顆粒含量、含水量、液塑線最大干密度等,這些物理特性都會(huì)對(duì)施工人員的技術(shù)操作方法的價(jià)值發(fā)揮產(chǎn)生影響。施工技術(shù)人員確定好路基填料種類后,應(yīng)對(duì)路段進(jìn)行檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置,詳細(xì)標(biāo)記。最后,根據(jù)路基實(shí)際情況確定好施工技術(shù)方案后,就需根據(jù)施工進(jìn)程,籌備相關(guān)機(jī)械設(shè)備。灑水車、平地機(jī)、牽引車都是其中較為重要的設(shè)備,工作人員應(yīng)根據(jù)公路建設(shè)的等級(jí)確定壓實(shí)密度,并配合檢測(cè)工具。施工操作中的第一個(gè)環(huán)節(jié)便是沖擊碾壓施工,填土高度達(dá)到工程技術(shù)要求后施工人員接下來可采用平地機(jī)對(duì)路基進(jìn)行平整,在此過程中,必須對(duì)各部分的施工信息進(jìn)行詳細(xì)記錄,方便后期出現(xiàn)質(zhì)量問題是追蹤原因。
2)測(cè)量放樣。在正式施工之前,施工單位要組織測(cè)量人員對(duì)施工路段路線中樁根據(jù)原始導(dǎo)線點(diǎn)以及加密導(dǎo)線點(diǎn)通過全站儀進(jìn)行恢復(fù),同時(shí)放出路堤坡腳和路基用地邊樁,也要對(duì)路基橫斷面原地表高程進(jìn)行復(fù)測(cè),對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整,確保排水通暢,場(chǎng)地平整度滿足設(shè)計(jì)要求。
3)填土、整平施工。在完成地基檢測(cè)及測(cè)量放線工作之后,將方格網(wǎng)鋪設(shè)在公路路基上,以路基填筑的寬度為依據(jù),對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行一定的位置預(yù)留,避免地基土石料在沖擊力作用下出現(xiàn)位移現(xiàn)象,使其能夠良好固定。在壓實(shí)的時(shí)候,需要對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格控制,同時(shí)采取合適的方式進(jìn)行檢查,使壓實(shí)過程能夠順利進(jìn)行。需要注意的是,必須對(duì)檢測(cè)面以下20cm位置處填土的含水率進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測(cè),確保含水率符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍,為后期的施工工作奠定良好的基礎(chǔ)。上述工作完成之后,需要采取合適的方式,對(duì)路基進(jìn)行整平,保證沖擊碾壓施工的質(zhì)量。
4)沖擊碾壓施工。第一,碾壓速度。通常情況下,沖擊壓路機(jī)的科學(xué)行駛速度為3km/h~6km/h為沖擊壓路機(jī)的行駛速度,在速度過高的情況下,路基土的加固處理效果會(huì)弱化,碾輪的作用力會(huì)明顯減弱,對(duì)路基的壓實(shí)度造成影響;在速度過低的情況下,施工時(shí)間會(huì)增加,降低施工的效率。第二,碾壓變數(shù)。沖擊壓路機(jī)碾壓一次為2遍,相鄰兩次碾壓的距離為0.15m,因此在進(jìn)行第二遍碾壓的時(shí)候,滾輪需要向前移動(dòng)大約0.3m的距離,完成之后恢復(fù)到原有的位置進(jìn)行第3遍的碾壓。必須對(duì)碾壓的變數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格有效地控制,使路基的壓實(shí)度達(dá)到理想效果。實(shí)踐證明,最佳碾壓遍數(shù)為20遍,根據(jù)路基的情況可以適當(dāng)增加次數(shù)。第三,碾壓方式。對(duì)碾壓工序進(jìn)行詳細(xì)工序,在壓實(shí)路基的同時(shí),使路基的承載力得到明顯增加,有效提高施工的效率。
5)測(cè)點(diǎn)恢復(fù)與數(shù)據(jù)記錄。公路路基施工過后,工程技術(shù)人員要對(duì)及時(shí)對(duì)道路的厚度、壓實(shí)度落實(shí)科學(xué)的檢測(cè)操作,前者的檢測(cè)指標(biāo)一般包括路基松鋪厚度與均勻加固層厚度等,同時(shí)檢測(cè)人員會(huì)采用抽樣檢測(cè)或是定點(diǎn)檢測(cè)的方法對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行科學(xué)測(cè)量,詳細(xì)記錄。施工的過程中,還要落實(shí)數(shù)據(jù)恢復(fù)操作,尤其是測(cè)點(diǎn)高程檢測(cè),必須如實(shí)記錄。公路的路基上半部厚度超過30cm時(shí),得到?jīng)_擊碾壓技術(shù)的修整后,這些土壤會(huì)直接變成塊狀,因此想要壓實(shí)度測(cè)量的數(shù)值更為準(zhǔn)確,工作人員必須將測(cè)量區(qū)域的土壤進(jìn)行挖出,然后配合科學(xué)的檢測(cè)手段落實(shí)測(cè)量。沖擊壓路機(jī)會(huì)在道路工程的地基上重復(fù)碾壓20遍以上,因此每個(gè)碾壓階段工作人員都必須進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,壓式操作達(dá)到5、10、15遍時(shí),都需要配合壓實(shí)度檢測(cè)操作,同時(shí)記錄下平均沉降量。
為確保沖擊碾壓的整體質(zhì)量,應(yīng)在施工過程中采取合理可行的質(zhì)保措施,具體如下:第一、在對(duì)土層進(jìn)行沖擊碾壓時(shí),若是土體的含水量不達(dá)標(biāo),則會(huì)導(dǎo)致無法壓實(shí)的情況,從而形成彈簧土。因此,必須對(duì)地基土的含水量進(jìn)行有效控制。一旦施工時(shí)土體形成彈簧現(xiàn)象,則應(yīng)及時(shí)將之挖除,用新土進(jìn)行填筑整平后繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。第二、沖擊碾壓為全程機(jī)械化作業(yè),機(jī)械操作對(duì)施工質(zhì)量具有一定影響。為此,要對(duì)操作人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),持證上崗,為施工質(zhì)量提供保障。壓路機(jī)上下坡時(shí),必須提前調(diào)整好檔位,下坡時(shí)不可空擋滑行。第三、沖擊碾壓相鄰兩段時(shí),應(yīng)保證搭接長度在30~50cm,整個(gè)沖擊碾壓過程必須勻速進(jìn)行,若需要變速,則必須停機(jī),并且一個(gè)行程內(nèi)不允許變速。針對(duì)作業(yè)面的邊角以及轉(zhuǎn)彎區(qū)域,可采取相應(yīng)的措施進(jìn)行壓實(shí),確保其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。第四、為避免對(duì)作業(yè)段周邊的構(gòu)筑物造成損壞,沖擊碾壓作業(yè)時(shí),應(yīng)當(dāng)控制好與構(gòu)筑物之間的距離,正常情況下,壓路機(jī)的輪邊應(yīng)當(dāng)與構(gòu)筑物保持1.0m以上的距離。但現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況無法滿足安全距離的要求時(shí),應(yīng)當(dāng)臨時(shí)開挖隔震溝,借此來達(dá)到防震的目的。
公路路基施工中,可以應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù),有效提升路基的質(zhì)量,增強(qiáng)路基的密實(shí)度。需要結(jié)合實(shí)際情況,明確其原理,掌握相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn),遵循施工原則,做好各個(gè)環(huán)節(jié)的施工,達(dá)到最佳的施工質(zhì)量,保證公路經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步與發(fā)展。