冲击碾压技术在高速公路路基施工中的有效运用
2021-08-19王超
王超
近年来,我国公路交通行业随着城市化建设脚步的加快迎来了极大的发展空间,这也为高速公路工程的发展提供了更多的可能,与普通公路路基相比较而言,高速公路路基需要承受的重量和振动力更大,所以,在施工技术方面,也就提出了更高的要求。冲击碾压技术在高速公路路基施工中的应用可以提高高速公路路基的强度以及稳定性,还能降低后期路面沉降现象的发生。本次研究详细分析了冲击碾压技术路在基施工中的应用方式以及效果。
路基是道路结构的重要组成部分之一,不论是普通公路还是高速公路,路基都需要承受来自路面的荷载重量。其主要是利用了一定的技术以及施工工艺后,基坑开挖完毕后与地面成一定角度的斜坡,为基坑施工提供一定的便利条件。还有一部分高速公路路基施工是按照工程要求进行规划的,但是任何形式的路基,在施工结束后都需要采用相应的技术方法对其进行支护,从而提高路基强度以及后期车辆行驶的安全性。但实际上我们在高速公路行驶的过程中,经常会见到一些车辙、肿胀等病害引起的高速公路受到破坏现象,此种现象的发生主要是由于路基压实度不合格导致的。比如路基压实误差较大、压实度不均匀、压实度偏低等。冲击碾压技术是一种新兴的路基压实技术,目前已经被广泛第应用在了高速公路路基压实施工中。
一、冲击碾压技术
冲击碾压技术,实际上是以冲击压路机为主要设备,通过压实轮快速滚动,实现对路基的冲击和压实。同时,压实轮在工作的过程中也会持续增强对地表的揉搓力,当滚动作业到半径最大位置时,重力与支撑力相等,实现对路基的碾压。而压实轮继续转动,一直到最小轮廓曲线半径位置,对地表土体产生持续的冲击作用,在对路基填料进行冲击的过程中,压实轮在压力波的作用下会促使填料逐渐被压实。冲击压实机在工作的过程中会持续不断地传播出冲击波,这一冲击波与地震波比较相似,实现了从深层次压实路基填料,从而降低了填料的透水性,更深层次填料的稳定性与强度得到了提升。
图1 冲击碾压机
二、具体工程案例
某高速公路路基压实施工过程中采用了冲击碾压技术,首先对试验段开始施工,实验的路基长度为200米,路基土质性质为粘性土,施工人员将整体实验路段划分成了两个断面测点,一共设置了4个观测点,与路基中心线距离5米与10米的位置上分别设置一个观测点,一个断面有4个观测点,两个断面共8个观测点,利用水准仪对网格进行了检测,将网格的规格设置为了10米×10米,对路基碾压之前和碾压之后的高程进行了测量,对路基下沉量进行了计算,最后得出了路基碾压前后的沉降量,碾压前的沉降量为0mm,碾压10次以后的沉降量为5.5mm,碾压20次以后的沉降量为8.0mm。
三、冲击碾压技术的具体应用方式
1.清理地表、平整场地
采用冲击碾压技术进行路基施工之前,首先要对地表杂物进行清理,平整场地,对一些地埋管线做好标识并进行加固处理,避免在路基施工的过程中对地埋管线造成损坏。场地平整完成后将表层土壤清除干净,对表面土进行疏松碾压处理。然后根据具体的施工情况修建压路机等机械设备进出的道路,在施工区域的周边挖设排水沟,避免施工过程中出现积水。还要对水准点、导线点的布设情况进行综合性的考虑分析,通过全路段贯通的方式对各点进行测量,然后对各个点的位置布设情况进行检验。路基边线放样同时对路基的宽度进行检测,各项条件满足施工标准要求后清理路基表面的一些杂物,结合横断面的位置情况绘制横断面图,施工人员同时进行边坡坡脚、边沟的测量与放线。
2.测量放线
测量放线过程中首先要对控制线、冲碾地面线进行明确,根据设计要求中的压实度、沉降量初步确定冲击碾压参数,比如可在施工前选择一个时间段进行施工,通过对实验段施工情况及效果进行分析总结后,确定最终冲击碾压的次数及冲击能力等相关参数,并同时制定质量检验方式以及标准。在施工的过程中,要注意根据路基填土冲压工程路段的具体情况确定施工长度,如果路基填土重压工程路段长度为100米,则需要每隔20米设置一个检测断面,还要在每一个沉降探测断面上设置监测点,每个点上都要做上标志,并埋设上钢筋头。对路基土壤中的一些腐殖土、草皮等要及时处理干净,为了更好满足施工需求要求将路基土壤处理深度达到一米到两米之间,施工人员可以采用推土机对路面进行整平,这样能够有效提高路基的平整性,如果路基坑与路面高程差超过5米,则需要采用分层夯填的方式进行整平。一般情况下对路基50厘米以下的土体中含水量进行检测时,其结果与最佳含水量范围之间的误差不得超过±2%。
3.各点位置的测量
施工人员对路基压实度进行检测和沉降量检测时,每个断面只在路中线左右分别选择一个点进行检测,在施工碾压的过程中,每冲碾5次要进行一次测量,对于测量得到的压实度以及沉降量都要做好详细的记录。碾压施工完成后,通过对得到的数据进行分析整理,最终确定参考数据。
4.路基土方填筑
在进行路基土方填筑的过程中,如果路基土质为粘性土、砂砾石或者土石混合料,则采用冲击碾压技术是比较合适的,在进行冲击碾压前,首先要进行施工试验,根据试验结果确定碾压次数以及沉降量。如果高速公路路基土质为沙性土,或者是掺石灰、掺水泥的改良土,则最好不要采用冲击碾压技术。第1次压实完成后,在进行第2次压实之前要将第2次压实的碾压轮向内移动0.2米再进行碾压,处理好碾压产生的空隙,如出现扬尘,则要及时洒水。
四、冲击碾压技术的应用优势
冲击碾压技术的应用能够有效提高高速公路路基路面的破碎度以及精密度,与传统的振动式压路机施工技术相比较而言,冲击压实机不但频率比较低,且振幅较高,与地震波的特性比较相似,碾压功能较强。此种施工技术所产生的冲击能量比较大,能够较好地提高高速公路深层土质的密度,压实效果非常明显。采用冲击碾压技术,施工时间比较短速度比较快,路基的整体性和稳定性都比较强,整个高速公路工程路基的稳定性以及土层的紧密性得到了保障。
五、结束语
总之,冲击碾压技术在高速公路路基施工中得到了广泛的应用。该技术的应用能够有效减少路基沉降现象的发生,同时路基强度以及路基土层的紧密度得到了提升。施工人员在施工的过程中要按照施工流程,选择合理的冲击碾压机机型,这对提高冲击碾压施工的效果是非常重要的。同时还要对路基填料中的含水量、构造物与压实机压实轮之间的距离等进行科学的控制,在施工的过程中还要加强对周边环境的保护,减少噪音、灰尘等对周边环境造成的影响,保证施工质量,延长高速公路路基的使用寿命,满足居民出行的需求。