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摘要:公路工程在國家和社會的發展中占據著非常重要的位置,直接影響著國計民生的進步。沖擊壓實技術在公路路基施工中應用得非常廣泛,能夠在加快施工進度的同時,提高路基的質量,延長公路的使用壽命。本文對沖擊壓實技術的概念和特點進行了介紹,并以實際案例為依據,分析了這一技術的具體應用和質量控制要點,促進公路工程事業的發展。
關鍵詞:路基;公路工程;沖擊壓實技術;應用
1沖擊壓實技術的概念及特點
1.1沖擊壓實技術的概念
壓實技術在公路路基的施工中應用得非常廣泛,主要分為振動壓實與靜壓實技術。具體來說,沖擊壓實技術指的是借助一定的機械設備對作用力進行轉化,路基在強大的動能以及勢能力量下,起到一定的壓實效果。當前狀況下,常常使用沖擊壓實機進行路基的施工,在反復擠壓和滾壓作用下,排出地基中的水分,使土體的凝結時間有效縮短,最終與路基的施工標準相符合。
1.2沖擊壓實技術特點分析
(一)填料含水量要求低
沖擊壓實技術對填料含水量要求較低,與振動壓實與靜壓實技術相比,具有非常明顯的優勢。采用這種技術的最佳含水量為3%,當填料含水量大于這個數值時,需要對填料進行翻曬。當含水量達到施工標準后,繼續進行壓實作業的下一步施工,使施工環節得到簡化。在干旱以及半干旱區域應用沖擊壓實技術效果更加明顯,在填料表面灑上少量水之后,借助相應的方法使碾壓作業,促進碾壓工作的順利進行,便可以開展碾壓作業,工作量強度較低。
(二)填方厚度增加
在傳統的壓實技術下,由于單一的豎向荷載作用,路基的壓實效果和厚度受到的影響較大,具有一定的局限性。采用沖擊壓實技術,除了豎向荷載作用之外,還能提供水平方向的剪切力,并且能夠加深豎向荷載作用的深度。因此,在施工的過程中,可以對較厚的填料進行一次性碾壓,在縮短工期、加快施工進度的同時,使整個路基填方的分層數得到減少,提高路基的穩定性和堅固性,增強承載能力。
(三)沖擊能量更大
沖擊能量指的是沖擊壓路機沖擊輪內外半徑差與沖擊輪自身質量的乘積,路基工程結構的質量與施工效果與沖擊能量的大小呈現正比關系。在實際的施工過程中,壓路機產生的沖擊能量在路基壓實層以內的3—5m比較適用,能量團在沖擊作用下逐漸形成,可以達到比振動壓路機更好的施工效果。機械輪轉動形成的線速度直接影響著沖擊壓實對壓實層產生的能量大小,根據實踐可以看出,12~15km/h為壓實速度,2m為壓實輪外徑,3.34m/s為形成的沖擊速度。450kN為超重型振動壓路機激振上限,1000kN為拖式振動壓路機激振最大上限。在詳細對比的基礎上,在正常狀態下,壓實力為25kJ的沖擊壓路機在施工中應用效果更好。
2沖擊壓實技術在公路路基施工中應用方向
2.1不良土質施工
在交通行業中,公路工程發揮著非常關鍵的作用,直接影響著人們的日常出行和社會生產發展。公路工程的數量在經濟快速發展的過程中不斷增多,相應的施工設備和技術也不斷完善,在施工中應用得越來越廣泛。公路工程施工的環境相對復雜,在施工的過程中,會面臨著一系列的地質、土壤、水文、氣候等問題,其中,土質的影響最為明顯。雖然振動壓實機械在施工中能夠取得良好的效果,但是在粉質土、濕陷性黃土、過飽和土等環境時,作業的難度會明顯加大,不僅影響施工進度,還會嚴重降低工程的最終質量。
2.2水泥路改造施工
水泥混凝土路面是公路工程施工中的主要選擇材料,經過長期使用,在車輛荷載加大和自然環境的影響下,路面會出現開裂、破損等現象,量問題,影響通車的正常進行,降低行車的舒適性和安全性。針對現實情況,在改造的過程中,需要破碎處理原有路面,使路面裂縫明顯減少,增強路面的平整度和堅實度。在長線路的改造中,應用沖擊壓實技術能夠起到比較明顯的效果,在節約資源、降低成本、加快施工進度的基礎上,增強處理的效果,合力有效地控制造價預算,實現更大的經濟效益和社會效益。
2.3檢測補壓施工
采用沖擊壓實技術可以產生巨大的沖擊能量,作用到更深的土層之中。在高填方路段通常選擇振動碾壓作業方式進行處理,當鋪設1.5m之后,借助沖擊壓實壓路機進行重復碾壓,在正常操作下,來回幾次操作之后,沉降情況比較明顯。在這樣的方式下,可以及時發現路基結構碾壓過程中出現的問題,使施工階段的每一項步驟更加科學合理,為運營階段奠定良好的基礎,使路基結構的穩定性得到增強,提高自身的抗變形能力,延長公路的使用壽命。
3沖擊壓實技術在公路路基施工中的具體應用
3.1工程概述
選取某段公路路基工程,對沖擊壓實技術進行詳細分析。23678.5m為該工程全長,設計為雙向四車道形式,路基結構的穩定性和承載能力較低,與規定設計標準存在一定的差距。需要以施工現場的實際情況為依據,在有效分析的基礎上,選擇沖擊碾壓技術進行路基的碾壓,278m為壓實路段的總長,46m為路段的寬度。
3.2施工技術分析
(一)施工準備
在施工之前,需要檢查與測試壓路機、灑水車、牽引機等相關設備,為施工的順利進行奠定良好的基礎。以相關規定為依據,使路基填土高度符合設計要求,平整土地的時候,采用專業的平地機設備,使沖擊力在控制的范圍和標準內,促進碾壓作業的順利進行。明確碾壓作業的布設標準,對沉降監測的標準進行詳細了解,嚴格控制壓實度檢測面。當長度在200m以內時,需要保證檢測面在2個以上;當沖擊碾壓段長度在200m~400m之間,3個沉降觀測面與實際情況相互吻合;若長度在500m以上,需要進行4個觀測斷面的設置。同時,需要對觀測點的標識進行詳細記錄,使觀測數據更加準確,為后期施工提供相應的便利條件。
(二)施工放樣
在對路基進行檢查的時候,需要采取專業的方式,保證檢查的全面性和針對性。具體來說,利用全站儀,對邊緣施工控制線和線路中樁控制線進行敷設,為壓實作業提供必要的準備。在施工之前,需要找準所有水準點和導線點,在有效復測的過程中,發現存在的問題,采取相應的方式及時進行矯正,保證施工點的準確性。另外,需要按照20m的距離,在直線段恢復路基邊線,按照10m的距離,設置樁號的中線,并進行數據的記錄。為保證后期施工的準確性,需要將石灰灑在中邊線處,對路基寬度進行校驗,使其達到施工的標準。
(三)攤鋪壓實
當填料土運輸到施工現場后,需要借助專業的推土機,保證路面的平整度,期間,需要將攤鋪的厚度控制在1m范圍內。完成上述施工之后,需要以施工現場的實際情況為依據,選擇具有針對性的壓路機,對路面進行專業的沖擊碾壓,使沖擊壓實后的寬度保持在2m。以本工程案例為依據,選用錯開碾壓方法為佳,經過一個來回的碾壓,可以使路基寬度達到4m左右。在二次碾壓的時候,需要按照從中間到兩邊的順序進行,保證兩邊的空隙距離一樣,提高碾壓的效果。
4沖擊壓實技術的質量控制要點
4.1做好路肩保護
沖擊壓實技術在公路路基施工中的應用,可以使路基的壓實度得到有效提高。在實際的施工過程中,需要采用多邊形壓路機,在強大的壓實作用下,路肩受到的影響較大,因此,必須采取一定的措施進行路肩的防護,使公路的整體質量得到保障。在施工的過程中,對壓路機和路基邊緣的距離進行控制,以實際情況為依據,在調整的基礎上,使碾壓頻率控制在合理范圍內,將土石顆粒受作用力的影響降到最低,防止偏移現象的產生,保證路肩的質量符合標準。
4.2躲避結構物
施工現場的地質條件非常復雜,在壓實作業的過程中,需要注意土體的開挖。電纜與管道等是常見的阻礙物,遇到此類結構物時,需要停止開挖的繼續進行,并針對實際情況進行合理有效的調整,需要與結構物保持大約5m的距離。在進行碾壓的時候,在強大沖擊力的影響下,板涵頂容易出現一定程度的損壞,因此,必須保證板涵頂距離在3m以上。
4.3控制填料厚度
在路基的施工過程中,為防止路基土表面過于干燥,需要進行灑水工作,防止土體表面灰塵的產生,保證沖擊波的傳播速度達到規定要求。對路面進行夯實或者高填方時,控制填料的間距在2m左右,填料厚度在30cm左右,加快路基施工的進度。另外,當含水量較大時,常常發生公路病害現象,需要晾曬處理含水量過大的土體,也可以設置排水溝及時排出嚴重超標部位的積水。
4.4控制壓實度與平整度
控制壓實度和平整度,具體來說如下:在碾壓工作完成之后進行專業有效的檢測,可以采用整車式測試車,保證路基質量達到規定要求。壓實度檢測的常用方法是灌砂法,借助專業的彎沉儀,對施工公路段的彎沉情況進行檢測,保證路面的堅實度和穩定性達到施工的標準,增強路面的防水效果,使路基強度不斷增強,滿足車輛的正常通行。
5結語
沖擊壓實技術在公路工程地基施工中具有非常廣泛的應用,填料含水量要求低,增加填方厚度,沖擊能量更大,能夠在加快施工進度的同時,增強路基的穩定性和堅固性。在具體的施工中,需要做好施工準備、施工放樣、攤鋪壓實等工作,同時做好做好路肩保護,躲避結構物,控制填料厚度和壓實度與平整度,對施工質量進行嚴格有效的控制,提高路基的整體性能,為公路工程事業的發展做出更大的貢獻,實現更好的經濟效益和社會效益。
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作者:徐艷芳 單位:河南省第二公路工程有限公司