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填筑石方路基中冲击式压路机的运用

2014-01-03梁智民

中国信息化·学术版 2013年4期

梁智民

【摘要】公路路基是路面的基础,是整个公路构造最重要的组成部分。填石路基是公路常见的路基形式,无论是在施工阶段还是公路竣工通车后,填石路基出现失稳现象都是很难处理的。本文主要是对冲击式压路机在填筑石方路基中的应用做了分析,以此说明此施工工艺和施工方法。

【关键词】填筑,石方路基,冲击式压路机

【中图分类号】U415.521 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0279-01

公路路基是路面的基础,是整个公路构造最重要的组成部分。因此,路基应具有足够的强度和稳定性,以保证具有抵抗变形破坏的能力。冲击式压路机是一种新型拖式的压实机械,它与传统的压路机不同之处在于它是利用多边形凸状碾轮进行的冲击压实,从而提高路基的压实度和承载力。公路路基是路面的基础,也是整个公路构造中最重要的组成部分。路基所承受的重力一般都是来自于路面传来的行车荷载、路基本身以及路面的重力。这些负荷均可能使路基发生各种变形,甚至直接导致路面被破坏。因此,路基就必须具有足够的强度以及稳定性,从而才能避免公路被破坏的情况发生。而路基压实是确保路基质量的关键环节,其主要目的是为了减少土壤颗粒间的缝隙,增大土壤的密实度,从而保证路基具有一定的强度和稳定性。

1、冲击式压路机的工作原理

冲击式压路机最主要的特点就是其压实轮为非圆柱形,而是多边形凸轮状的碾轮。这种压实轮有一系列交替排列的凸点和平整的冲击面,它具有振夯、冲击的作用。该压路机主要是采用拖车进行牵引,然后非圆柱形多边形的压实轮滚动前进,在前进的过程中,压实轮的凸点和冲击平面就会交替的抬起与落下,对地面产生一个势能与动能联合冲击压实的作用,而且由于其蓄能器的作用,对地面的冲击也会增大,从而达到对填料或是地面压实的效果。

2、冲压式压路机的施工工艺

为了对冲击式压路机用于填筑石方路基的效果进行分析,我们必须先了解其整个施工过程的施工工艺。施工过程中施工工艺的质量是影响填筑石方路基压实效果的关键。

2.1 填料要求与松铺厚度

冲击式压路机是在一般振动压路机碾压完成后再进行碾压,对填料的要求和松铺厚度不做要求,全部按照填筑石方路基的一般要求实施,填石最大粒径不超过层厚的2/3,松铺厚度50cm。填石的强度以及含泥量需要根据施工工程的具体要求而定,而且在使用之前必须先进行试验。

2.2 填筑石料前的处理

在进行填土石料之前,必须先对场地进行清理,其主要包括路基范围内的树根、草皮等植物的根系,并且还需要将路基填筑基底和开挖表面范围内的种植土清理干净,集中堆放到路基旁边。清理干净后需要对路基基底进行检测,合格后则对整体填石基底找平,然后用振动压路机进行碾压至基底密实。

2.3 摊铺

进行摊铺时,首先应该分层进行摊铺填筑,并且提前将运行的路线排好,由专人指挥卸碴,卸料时采用水平分层,先低后高、先两侧后中央的方式,然后用推土机将其推平,再将有缝隙处用细石块、石屑、石粉或是砂砾嵌平。

2.4 碾压

碾压过程中并不是开始就采用冲击式压路机进行碾压,首先要采用振动压路机全断面静压一遍,然后采用振动压路机进行两遍振压,在填石路基表面没有较大石块突出,凹凸相差不超过100mm,坡度不超过4%时,就采用冲击式压路机进行碾压。在采用冲击式压路机进行碾压的过程中,每次转弯时都应该不断的调整转弯路线,从而才能使冲击凸轮落点与之前的落点不重复,确保填石路基得到有效的压实。另外,为了保证安全,在使用冲击式压路机进行碾压的时候,一般只碾压路基设计范围以内的部分。在用冲击式压路机碾压至路基表观密实、级配良好时,需再采用振动压路机进行一遍强振压实,如图1所示。

3、冲击式压路机在填筑石方路基施工中的应用效果分析

在填筑石方路基碾压施工过程中并不是所有的压实过程都采用冲击式压路机来进行的,上面我们谈到的施工工艺已经提到,在使用冲击式压路机之前还使用了振动压路机。使用振动压路机进行碾压的主要目的是为了让路基表面更为平整并有一定的密实度,只有这样,冲击式压路机才能够进行冲击碾压。冲击式压路机在填筑石方路基施工中进行冲击碾压的主要效果体现在路基的沉降量,而且路基经过冲击产生的沉陷值就直接提高了路基不同深度的密实度。如果在进行填筑石方路基碾压施工的过程中没有采用冲击式压路机,而只是采用振动压路机进行碾压的话,路基的密实度不仅没有采用冲击式压路机的效果明显,而且施工过程也更为复杂。将冲击式压路机与振动压路机结合使用,既可以增加路基的密实度,也减少了施工时间,同时也较好的减少了路基碾压施工后沉降不均匀的情况发生。

冲击式压路机应用于填筑石方路基碾压过程中,主要是在振动压路机对整个路基进行了整体的找平与简单的压实后,它对路基进行进一步的压实。对路基压实情况进行检测的时候主要是运用高差法和挖坑目测法。试验段结果证明,一段只采用振动压路机进行碾压,静压一边,振压六遍,石方填筑路基高度17.4m,采用高差法检验检测,每层严格控制,严格按照最后两遍沉降差小于2mm,但路基成型3个月后,再次检测,出现了不均匀沉降和沉降量超出规定值,平均沉降42mm,最大处110mm。另一段采用振动压路机和冲击式压路机相结合,振动压路机静压一遍,振压两遍,冲击振压2遍,石方填筑路基高度21.6m,路基成型3个月后,经检测,平均沉降量22mm,最大沉降量29mm,明显提高了填石路基的质量.沉降量明显减小.路基和路面质量得到保障。

4、总结

填石路基的内部填石压实越充分,填石体内摩擦角与抗剪强度就越大,路基相应的稳定性就越高。内部填石的压实质量主要由施工工序配合质量检测进行控制。在施工工序中,特别是对填料强度、级配、最大粒径、压实厚度、压实遍数、压实功能、压实沉降差等都应科学控制,以提高内部填石的内摩擦角。因此,在公路工程中,填石路基稳定性的重要性是不言而喻的,无论是在施工阶段还是公路竣工通车后,填石路基出现失稳现象都是很难处理的,因此,采用冲击式压路机进行施工,能取得极好的效果。