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摘要:隨著市場經濟的發展,我國的公路工程建設取得了快速進步,種類越來越多,規模越來越大。但是也出現了一系列的質量問題,尤其是路面的損壞。而通過實際調查研究發現,路面的早期損壞通常是路基性能遭到破壞而產生的,因此,為了進一步加快施工進度,提高施工質量,必須采取科學的手段進行施工。沖擊碾壓技術的出現為路面的施工帶來了很大的突破,實際效果較之傳統技術也有了明顯的提高。本文對沖擊壓實技術的原理、提點、具體應用等進行分析,為公路路基的施工提供有益的借鑒與指導。
關鍵詞:沖擊壓實技術;公路路基;施工應用
1沖擊壓實技術的原理
沖擊壓實技術指的是,在施工過程中,應用沖擊式壓實輪和壓實機,將機械壓實輪在運行過程中將高位勢能轉化為動能,對低地面產生強大的沖擊能量,同時滾壓和柔壓的功能聯系到一起,在土體材料之間產生位移、剪切和變形的情況,給公路施工帶來了極大的便利。因此,大面積的路基壓實工作,在牽引機或者反復的壓實輪影響下,可以非常快速的完成,達到理想的效果。沖擊碾壓可以借助強大的沖擊力,結合實際情況進行應用,進而為土體提供出一個沖擊壓實力,將土體內的空氣擠出,保證土體的堅實和完整。在強大的沖擊力作用下,土體的顆粒會重新進行排列,一些小的顆粒會逐漸擠向大的顆粒或者顆粒之間的縫隙,重新排位之后,土體內部會出現二次沉降的情況,土體內的水分和縫隙漸漸消失,整體的密度大大提高,土體變的更加堅硬。在路基施工之后,能夠減少或者避免沉降現象的發生,保證施工的質量,有效提升路基的承載力。
2沖擊壓實技術的特點
沖擊壓實技術具有非常多的優點,具體如下:①含水量的要求與控制。與傳統壓實技術相比,沖擊壓實技術對于填料含水量的要求不高。傳統的壓實技術對填料的要求比較高,具有統一的標準和范圍,規定含水量必須在要求的范圍內才可以使用。而采用沖擊壓實技術,填料含水量可以在規定范圍放款5%左右,大部分填料都能夠達到要求,便于施工,提高工程的施工進度。對于一些填料含水量較低的半干旱地區,采用沖擊壓實技術具有非常高的實用性,只需要少量灑水就可以達到相關要求,大大降低了壓實用水的費用,可以進行有效施工。②簡化了碾壓環節。傳統的壓實技術,需要先對地表進行處理,當地表干凈整潔之后,再按照步驟分層壓實,并且每一層的厚度控制在0.4cm左右。這樣使施工環節變得復雜,每一環節都需要耗費一定的資金與人力,增加了施工成本。采用沖擊壓實技術,可以在地表碾壓一次之后直接填料碾壓,每一層填料厚度大約1cm左右。這樣一來,簡化了施工的環節和步驟,節省了大量的人力物力,降低了施工成本,大大提升了施工效率,有利于促進施工人員的積極性,提高整體工程的質量。③速度快,效率高。傳統壓路機的速度只有3km/h左右,一小時進度約為600m2,而沖擊壓路機的碾壓速度可以達到12km/h左右,一小時的碾壓進度為2400m2,與傳統壓路機相比,沖擊壓實技術在施工時速度更快、效率更高。由于在實際施工過程中的各種因素的影響,綜合計算之后,可以得出,沖擊壓實技術的施工效率是傳統振動壓實的5倍左右。數據上的差異直接體現出沖擊壓實技術施工時的高效快捷,采用沖擊碾壓技術可以大大提升施工的效率與進度。
3沖擊壓實技術在路基施工中的應用
了解了沖擊壓實技術的原理,在施工時,可以結合實際情況以及沖擊碾壓技術的特點,優勢互補,提升施工的質量。在對某段公路路基進行施工時,為了有效提升路基的壓實度和均勻性是路基施工的基本要求,只有保證這一點,才能最大限度的避免沉降現象的發生,切實提高路基的強度、穩定性和堅實度,保證工程的質量。具體施工過程中,選擇經過振碾之后的填土路基,從頂點處開始計算,以30cm為距離長度,使用三邊沖擊壓路機進行碾壓試驗,次數控制在5為宜。碾壓結束后,借助相關儀器設備,對路基平整度、壓實度等指標進行檢測,并及時記錄檢測數據,為后面的步驟奠定基礎。
3.1施工前準備
從目前來看,運用沖擊壓實技術進行公路路基施工項目的項目并不多,沖擊壓實技術的使用美譽得到很好的普及。為了提升沖擊壓實技術的使用頻率,促進工程施工項目的快速完工,必須做好前期的準備工作,為工程施工打好基礎。具體來看,應做到以下幾點:第一、選擇合適的正確的沖擊壓實機械。我國沖擊壓路機,種類和型號非常多,如果選擇出現偏差,就會機械與實際施工情況不相符,最終結果大打折扣,甚至出現一定程度的負面作用。從以往的工程實踐來看,對公路路基進行分層沖擊壓實時,選擇使用YCT-25型號的三變形沖擊壓路機比較合適;第二,選擇合適的沖擊壓實工藝。沖擊壓實工藝應該與沖擊壓實機進行配套,如果沖擊壓實工藝不到位,也會給實際過程帶來很多意想不到的障礙和困難。比如,在具體的施工中,如果選擇雙輪沖擊壓路機,則需要按照通過2次為一遍,路基的壓實寬度以4m作為一個單元。如果選擇單輪沖擊壓路機時,次數和米數剛好減半,采用不同的沖擊壓實機需要配套相應的沖擊壓實技術。
3.2平整度檢測
公路路基的平整度是影響公路使用壽命和行車質量的最重要因素。在使用沖擊壓實技術碾壓之后,可以采用整車式測試車對公路的平整度進行檢測,同時,用同樣的檢測設備,對使用傳統壓實技術的公路進行檢測。通過對比可以發現,使用沖擊壓實技術施工的路段,路面的結構條件以及路段的完整性與平整度遠遠高于傳統壓實技術的路段。可以得出結論,采用沖擊壓實技術可以明顯提高公路的平整度。
3.3壓實度檢測
采用沖擊壓實技術施工之后,經過多次的碾壓,路基的堅實度得到了很大的提高,并且逐漸趨向于一個穩定值。這時可以選擇灌砂法對試驗路段進行壓實度的檢測。具體檢測方法如下:首先選擇斷面,以50m為距離單位進行斷面,將表面的松動層進行清洗,保證斷面的干凈整潔,然后在每個斷面中選擇三個左右的測試點,用專業儀器設備進行檢測。通過對數據的計算分析后可以得出,沖擊壓實技術進行路基施工時,相較于傳統技術的路面,路基的壓實度上升了1.15%,具有非常明顯的提高。
3.4彎沉檢測
上述檢測完成之后,需要對試路段進行彎沉檢測,這個檢測采用的工具是自動彎沉儀或落錘式彎沉檢測儀,分別對采用沖擊壓實技術和傳統壓實技術施工的路面進行檢測。通過檢測數據的對比,可以得出,經過沖擊壓實技術碾壓的路段,路面很少或者幾部沒有出現彎沉現象,路基強度有非常明顯的提升。此外,進行雨水檢測時,可以發現,沖擊壓實碾壓之后的路段,內部結構非常緊密,整體非常堅固,具有非常好的防水性能,能夠有效避免雨中行車打滑現象的發生。3.5施工注意事項第一,壓實外緣于路肩外緣保持1m左右的距離,防止路肩因沖擊式壓路機巨大的沖擊力出現損壞;第二,在進行路床補槍壓實和高填方左右時應該每隔2m左右的松鋪,每層應至少30cm的填料;第三,作業過程中,可以進行適量灑水,保持路基表面的濕潤性;第四,沖擊式壓路機轉彎時要控制路線,避免下一凸輪落點與上一點的重復,防止波浪現象的產生。
4質量控制分析
①在施工過程中,必須將構造物的距離控制在安全范圍內,保證結構物的完整性。依照相關的技術標準,對沖擊壓實輪的輪邊進行嚴格控制,至少大于1m。如果距離在2.5m以上,則需要控制構造器上的填土厚度。②合理選擇沖擊壓路機型號。當前,有很多種類型的沖擊壓路機,在實際施工過程中,必須選擇與實際相符的沖擊壓實機械。對于路基和路床的檢驗性補壓和填石、土石混填路堤的分層壓實來講,選擇25kJ三邊性雙輪沖擊壓路機最適合;對于改建的水泥路面或者分層巖石的土質路堤來講,可以應用25kJ五邊形雙輪沖擊壓路機。③將沖擊碾壓含水量控制在合理范圍內。在施工時,沖擊壓路機具有非常強大的碾壓功能,往往會對路面的含水量產生影響。當壓實工作完成之后,需要根據含水量的多少進行補充或者擠壓,將含水量控制在一個穩定值。除此之外,塑性指數和土石與含水量具有直接的聯系,需要及時調整稠度,防止彈跳現象的發生,嚴格保證壓實技術。
5結語
公路建設在我國取得了快速的發展與突破,隨著科學技術的進步,路基壓實技術也不斷更新,沖擊壓實技術的出現大大提高了施工效率。與傳統的壓實技術相比,沖擊壓實技術壓實速度更快,效果更好,能夠明顯提高公路路面的質量與使用壽命。需要參考相關規范,在實際的施工過程中進行不斷總結,挖掘出這一技術越來越多的潛能,不斷將沖擊碾壓技術推廣,使其傳播和使用范圍更廣,以此來提高整個公路建設的發展,促進公路事業的不斷發展,為國家的經濟建設與人民的生活做出更大的貢獻。
參考文獻:
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[3]湛龍.淺談沖擊壓實技術在公路路基施工中的應用[J].江西建材,2014(17)
作者:高瑞娟 單位:平頂山市凱達工程監理處