公路路基工程中冲击碾压的施工技术
2019-10-21白雪峰
白雪峰
摘 要:公路事业在国民经济快速发展的过程中占据着至关重要的地位,由于各种因素的影响,路基非常容易出现压实和固结等问题,最终降低路基的稳定性和坚固性,缩短公路的使用寿命。冲击碾压技术在路基施工中应用的非常广泛,对这一技术的概念、原理、特点以及具体应用等进行了详细分析,为实际的施工提供有效的借鉴和参考,促进公路事业的健康稳定发展。
关键词:公路路基;施工技术;冲击碾压技术
引言
冲击碾压技术在对公路路基的施工中得到了广泛的应用。该技术原理主要是通过重力作用来对路基土体夯实,来提高路基土体密度,在土体夯实后路基的整体牢固性就会提高,从而使公路路基有更好的抗压承载能力。
一、冲击碾压技术的原理
冲击碾压技术,作为公路工程路基施工过程中的关键技术之一,主要是指工程建设企业或施工技术人员在路基施工过程中采用一定标准的冲击式压实机和压实轮,并在压实设备不断运行的过程中对路基构筑材料进行反复揉压、促进路基构筑体材料的挤压变形与固定的一系列活动。冲击碾压技术的操作原理是压实机和压实轮在运行过程中将高位势能成功转化为动能,促使路基内部的深层位置处形成较强的冲击能量,此种冲击力与机械运行所形成的碾压力、滚动力相结合,即可促使路基构筑材料的不同颗粒间的空气被排出,空隙逐步缩小,小颗粒在外力的作用下逐步嵌入大颗粒之间,土体密度不断增加,最终实现路基构筑材料的变形、压缩与位移等,进而完成路基压实作业。
二、高速公路路基施工中冲击碾压技术的运用
2.1 准备工作
施工人员在进行高速公路路基碾压操作之前,必须做好施工前的准备工作。(1)需清理并保持冲击碾压的路基构筑平面。这是高速公路路基压实施工的首要工作,施工人员应仔细检查施工平面的表层及相关位置,及时清理上面存在的各种杂物或植被,并确保作业面的平滑。(2)检测并确保路基含水量达到施工标准。选取一定技术参数的检测设备和检测方法,准确检测出此施工路段的路基含水量,若含水量超出工程设计标准和施工技术规范,技術人员应立即展开系统性分析并采取有效的缓解方法、降低路基含水量。(3)准确选取恰当的沉降观测点、埋设相应标志。施工人员应对选择的压实施工监测点所达到的压实度进行测试,获取数据并记录在册。一般情况下,对路基压实度进行检测的监测点应位于路基表层下20cm 处。(4)保证路基表层的平整和最佳含水量。若路基构筑表层并不平整、存在较突出的石块时,施工人员应先借助于平整机进行压平作业,当路基含水量较少时,应在正式开始碾压操作前喷洒一定量的水。
2.2 地基检测与测量放样
地基检测,即施工人员采取一定的测量方法对高速公路路基填筑的工程材料及地基土进行检测。严格按照工程建设规范,分析并评估相关工程材料与地基土的技术参数与性质,保证路基填筑材料的质量达到高速公路路基建设标准和承重要求。现阶段,施工人员多采用击实试验以确定路基填筑材料的最佳含水量和最大干密度,同时,凭借灌砂法准确测试路基表层所达到的密实度,从而明确科学而有效的路基碾压次数。测量放样主要可用于试验并确定冲击压实、控制轴线与振动碾压场地边线。高速公路工程建设属于户外作业,受到多种因素的影响,因此,技术检测人员必须严格监管路基测量控制网并定时检查,以保证其正常运行和测量数据的准确性。
2.3 冲击碾压
冲击碾压,即施工人员运用压路机和冲击轮对路基填土进行碾压、作用的过程,是冲击压实技术在路基施工过程中的主要应用环节。冲击碾压的实际效果会受到多种因素的共同影响,如选取的冲击碾压方法、冲击碾压速度、冲击碾压次数以及作业顺序等。(1)路基冲击碾压顺序的制定应以在建公路的中心线为对称轴,且采取错轮回转法进行具体施工。(2)路基的冲击碾压速度不可过快或过慢,应根据自然环境、路基填土含水量、填土性质以及工程要求等予以考察、明确,目前冲压机的行驶速度应控制在每小时10~12km,压路机始终保持匀速前进且与路肩边缘相隔1m 的安全距离。(3)路基冲击碾压施工的次数应根据公路工程建设中对于路基压实度的具体要求和实际松铺厚度来确定。目前,我国高速公路路基冲击碾压施工的次数多介于20~25。为保证路基两侧位置具有同样的压实度,施工人员可适当增加冲击压实次数。(4)压路机运行过程中必须确保冲击碾压作业的平稳性和均衡性,避免不同轮迹间相互交叠的现象,保证每一纵向冲压交错为1/6 周长,横向间隙则不得高于25cm。若同时开展5 次冲击压实操作后,施工人员必须及时调转压实方向,在最大程度上碾压错峰与波峰,实现高质量的压实作业。
2.4 质量检测
待路基的冲击碾压作业完成后,为确保压实效果,施工人员应从厚度和压实度两方面出发,检测冲击碾压的质量。首先,厚度检测,包含两个方面的内容,即松铺厚度和压实厚度,施工人员在准备工作中确定的定点观测点进行抽样、测量与分析。在铁钉上系红布条并计算其平均值是目前应用广泛的路基冲击碾压厚度的计算方法。例如,某高速公路路基摊铺时的松铺厚度为80cm,运用压路机进行冲击碾压后,路基铺设厚度为60cm,冲击碾压施工导致路基的沉降值则为20cm。其次,压实度检测,多采用灌沙法,在每个断面上至少选用5 处位置作为检测点,确保压实度检测的准确性。
三、冲击碾压技术在公路工程路基施工中应用的注意事项
3.1 冲击碾压速度
在工程中应用冲击碾压技术的主要冲击压实设备是冲击式压路机,压路机在公路工程路基施工中是必不可少的机械设备,并且其碾压速度对路基土体变形产生影响的同时,还会对路基压实效果产生直接影响,冲击式压路机在应用过程中工作原理与普通压路机具有一致性,碾压速度也会对公路路基施工效果产生影响,所以该设备应用过程中,相关机械操作人员要对碾压速度给予高度重视。一旦冲击式压路机在应用中出现了速度过快的情况,那么路基土体颗粒受到了压路机短时间内的作用,砂石颗粒的剪切效果及变形效果在这种状态下会更小,土体变形情况并不能满足路基压实需求。压路机应用时若出现了碾压速度变慢的情况,砂石颗粒受到压路机作用而取得更加理想的位移及剪切效果,但是因为砂石变形能力受到了限制,所以压路机碾压速度过慢的话会对公路工程的整体施工进度产生了影响,加大了后期工程施工的压力,所以冲击碾压技术的应用在要对碾压速度给予合理控制。
3.2 冲击碾压次数
深入研究并分析冲击碾压技术的应用,可以发现碾压次数增加会在增强路基压实效果,尤其是对疏松土而言效果更加明显,路基压实度会随着碾压次数的增多而提升。但是当路基压实度已经达到了一定值之后,即使碾压次数进一步增加,路基压实度不会出现较大的变化甚至无任何变化。所以在公路路基施工中冲击碾压技术的应用,需要对冲击碾压次数给予合理控制。施工单位首先要对公路工程路基土质通过实验给予确定,从而根据公路路基土质的不同选择吨数合适的冲击压路机,满足不同土质的公路路基施工需求。施工单位还应当根据施工机械设备及公路路基土质情况对碾压次数给予确定,并为后期碾压工作奠定良好的基础。
四、结束语
只有保证了对于路基压实的精密度,才能避免沉降问题对于高速公路使用造成不良影响,才能更好地确保高速公路为社会发展提供更好的经济效益。
参考文献:
[1]周夏.公路路基施工中冲击碾压技术的应用探讨[J].山西建筑,2019,45(01):125-126.
[2]何文胜.公路路基施工中冲击碾压技术的运用[J].建筑技术开发,2018,45(23):60-61.