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摘要:公路工程在國家和社會的發(fā)展中占據(jù)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(shù)在公路路基施工中應(yīng)用得非常廣泛,能夠在加快施工進度的同時,提高路基的質(zhì)量,延長公路的使用壽命。本文對沖擊壓實技術(shù)的概念和特點進行了介紹,并以實際案例為依據(jù),分析了這一技術(shù)的具體應(yīng)用和質(zhì)量控制要點,促進公路工程事業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:路基;公路工程;沖擊壓實技術(shù);應(yīng)用
1沖擊壓實技術(shù)的概念及特點
1.1沖擊壓實技術(shù)的概念
壓實技術(shù)在公路路基的施工中應(yīng)用得非常廣泛,主要分為振動壓實與靜壓實技術(shù)。具體來說,沖擊壓實技術(shù)指的是借助一定的機械設(shè)備對作用力進行轉(zhuǎn)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(dāng)前狀況下,常常使用沖擊壓實機進行路基的施工,在反復(fù)擠壓和滾壓作用下,排出地基中的水分,使土體的凝結(jié)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(shù)特點分析
(一)填料含水量要求低沖擊壓實技術(shù)對填料含水量要求較低,與振動壓實與靜壓實技術(shù)相比,具有非常明顯的優(yōu)勢。采用這種技術(shù)的最佳含水量為3%,當(dāng)填料含水量大于這個數(shù)值時,需要對填料進行翻曬。當(dāng)含水量達到施工標準后,繼續(xù)進行壓實作業(yè)的下一步施工,使施工環(huán)節(jié)得到簡化。在干旱以及半干旱區(qū)域應(yīng)用沖擊壓實技術(shù)效果更加明顯,在填料表面灑上少量水之后,借助相應(yīng)的方法使碾壓作業(yè),促進碾壓工作的順利進行,便可以開展碾壓作業(yè),工作量強度較低。
(二)填方厚度增加在傳統(tǒng)的壓實技術(shù)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(shù),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(shù)得到減少,提高路基的穩(wěn)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(nèi)外半徑差與沖擊輪自身質(zhì)量的乘積,路基工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與施工效果與沖擊能量的大小呈現(xiàn)正比關(guān)系。在實際的施工過程中,壓路機產(chǎn)生的沖擊能量在路基壓實層以內(nèi)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(zhuǎn)動形成的線速度直接影響著沖擊壓實對壓實層產(chǎn)生的能量大小,根據(jù)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(chǔ)上,在正常狀態(tài)下,壓實力為25kJ的沖擊壓路機在施工中應(yīng)用效果更好。
2沖擊壓實技術(shù)在公路路基施工中應(yīng)用方向
2.1不良土質(zhì)施工
在交通行業(yè)中,公路工程發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用,直接影響著人們的日常出行和社會生產(chǎn)發(fā)展。公路工程的數(shù)量在經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中不斷增多,相應(yīng)的施工設(shè)備和技術(shù)也不斷完善,在施工中應(yīng)用得越來越廣泛。公路工程施工的環(huán)境相對復(fù)雜,在施工的過程中,會面臨著一系列的地質(zhì)、土壤、水文、氣候等問題,其中,土質(zhì)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(zhì)土、濕陷性黃土、過飽和土等環(huán)境時,作業(yè)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(zhì)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(jīng)過長期使用,在車輛荷載加大和自然環(huán)境的影響下,路面會出現(xiàn)開裂、破損等現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)用沖擊壓實技術(shù)能夠起到比較明顯的效果,在節(jié)約資源、降低成本、加快施工進度的基礎(chǔ)上,增強處理的效果,合力有效地控制造價預(yù)算,實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益和社會效益。
2.3檢測補壓施工
采用沖擊壓實技術(shù)可以產(chǎn)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(yè)方式進行處理,當(dāng)鋪設(shè)1.5m之后,借助沖擊壓實壓路機進行重復(fù)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(fā)現(xiàn)路基結(jié)構(gòu)碾壓過程中出現(xiàn)的問題,使施工階段的每一項步驟更加科學(xué)合理,為運營階段奠定良好的基礎(chǔ),使路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(shù)在公路路基施工中的具體應(yīng)用
3.1工程概述
選取某段公路路基工程,對沖擊壓實技術(shù)進行詳細分析。23678.5m為該工程全長,設(shè)計為雙向四車道形式,路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力較低,與規(guī)定設(shè)計標準存在一定的差距。需要以施工現(xiàn)場的實際情況為依據(jù),在有效分析的基礎(chǔ)上,選擇沖擊碾壓技術(shù)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(shù)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(guān)設(shè)備,為施工的順利進行奠定良好的基礎(chǔ)。以相關(guān)規(guī)定為依據(jù),使路基填土高度符合設(shè)計要求,平整土地的時候,采用專業(yè)的平地機設(shè)備,使沖擊力在控制的范圍和標準內(nèi),促進碾壓作業(yè)的順利進行。明確碾壓作業(yè)的布設(shè)標準,對沉降監(jiān)測的標準進行詳細了解,嚴格控制壓實度檢測面。當(dāng)長度在200m以內(nèi)時,需要保證檢測面在2個以上;當(dāng)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(shè)置。同時,需要對觀測點的標識進行詳細記錄,使觀測數(shù)據(jù)更加準確,為后期施工提供相應(yīng)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(yè)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(shè),為壓實作業(yè)提供必要的準備。在施工之前,需要找準所有水準點和導(dǎo)線點,在有效復(fù)測的過程中,發(fā)現(xiàn)存在的問題,采取相應(yīng)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(fù)路基邊線,按照10m的距離,設(shè)置樁號的中線,并進行數(shù)據(jù)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(dāng)填料土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后,需要借助專業(yè)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(nèi)。完成上述施工之后,需要以施工現(xiàn)場的實際情況為依據(jù),選擇具有針對性的壓路機,對路面進行專業(yè)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(jù),選用錯開碾壓方法為佳,經(jīng)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(shù)的質(zhì)量控制要點
4.1做好路肩保護沖擊壓實技術(shù)在公路路基施工中的應(yīng)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(zhì)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(jù),在調(diào)整的基礎(chǔ)上,使碾壓頻率控制在合理范圍內(nèi),將土石顆粒受作用力的影響降到最低,防止偏移現(xiàn)象的產(chǎn)生,保證路肩的質(zhì)量符合標準。
4.2躲避結(jié)構(gòu)物施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件非常復(fù)雜,在壓實作業(yè)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(jié)構(gòu)物時,需要停止開挖的繼續(xù)進行,并針對實際情況進行合理有效的調(diào)整,需要與結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(chǎn)生,保證沖擊波的傳播速度達到規(guī)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(dāng)含水量較大時,常常發(fā)生公路病害現(xiàn)象,需要晾曬處理含水量過大的土體,也可以設(shè)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(yè)有效的檢測,可以采用整車式測試車,保證路基質(zhì)量達到規(guī)定要求。壓實度檢測的常用方法是灌砂法,借助專業(yè)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(wěn)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(jié)語
沖擊壓實技術(shù)在公路工程地基施工中具有非常廣泛的應(yīng)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(wěn)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(jié)構(gòu)物,控制填料厚度和壓實度與平整度,對施工質(zhì)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(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻,實現(xiàn)更好的經(jīng)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