中国路桥工程有限责任公司 北京市 邮编100011
摘要:我国社会经济的持续提升,已成功推动公路行业的稳健、积极发展,同时公路路面建设规模也逐步扩张。在我国公路工程施工环节,路基施工是关键部分,因而必须高度重视公路路基的工程施工质量。鉴于冲击碾压施工技术拥有的多元化优点,故被广泛运用到公路路基工程施工中。首先确立了冲击碾压技术的相关理论基础,包含冲击碾压机械设备、冲击碾压施工技术的基本原理、可用范畴等,然后以某段高速公路工程为实例,对公路路基施工中冲击碾压施工技术要点开展了详尽诠释。
关键词:冲击碾压技术;公路路基施工;技术要点
引言
在我国公路工程体系中,路基是关键性的基础构筑,它不仅是公路路面施工的必要前提,也关系到公路工程的整体稳定性和安全性。为确保路基整体强度及提高公路施工质量与效率,施工单位必须合理选择路基施工方法和工艺。近年来,冲击碾压技术作为一种新型的浅层地基加固技术,被广泛应用于软土地基处理。在路基施工作业中使用冲击碾压可有效增强路基稳定性和承载力。因此,本文拟探讨公路路基施工过程中冲击碾压技术的关键要点,以供参考借鉴。
1.冲击碾压技术的认知基础
1.1.机械设备
通常,冲击碾压机械主要由牵引车、连接装置和压实轮等部分构成。在图1所示的情况中,我们可以看到,与传统的振动平板夯相比,在公路路基施工中采用冲击压路机进行冲击碾压,能够带来更优异的施工效果,并可能加快施工进度、降低施工成本。
图1冲击碾压机械设备
(1-牵引车;2-十字缓冲连接组件;3-压路机机架;4-五边压实轮;5-机架行走轮胎)
1.2.基本原理
冲击碾压技术应用了高强度的冲击加载来改善路基土的工程特性。它使用重型压路机将动能转换为路基土的静压实作用,同时结合滚压、振动、揉捏等机械作用,促进土颗粒的打堵和重组,提高路基的密实度和抗剪强度。冲击碾压可使土体产生大变形,并使深层土体受力更均匀,有效减少路基差异沉降。这种新型路基处理技术已在高速公路、机场等工程中广泛采用,能增强路基承载力,减少路面病害,确保路基工程质量,是当前公路路基施工的优选方案之一。[1]。
1.3.适用范围
实施冲击压实技术用于公路路基施工,须关注关键参数:作业面、填筑材料和填土高度。对于1.5m以上填土高度,冲击压实技术适用;1.5m以下,常规压实技术可能更好。路基填筑材料,常用砂型土,其含水量应控制在2%以下、塑性指数需控制在12%以下。施工面长度需严格把控,施工过程中,需严格监控细节、工艺流程和设备。
2.施工过程中冲击碾压施工技术要点分析
2.1.工程实例
为确保某高速公路工程的施工进度,施工单位在填方路基处理中采用了冲击碾压技术。该高填方路段地基为软土,存在明显的不均匀沉降风险,共有6处高达20米的高填方路段。考虑到项目进度紧迫,施工单位决定在这些路段采用冲击碾压技术加固处理,以解决路基土的承载力不足问题。这种高能级加固方法可以快速改善土体的密实度和抗剪强度,有效控制路基差异沉降,确保路基工程质量。同时,冲击碾压施工效率高,可缩短工期,满足项目进度需求。采用该技术,有利于保质保量完成这项填方工程任务。
2.2.施工前期准备
1.为保证冲击碾压施工的顺利进行,施工单位须提前做好充分准备。主要施工设备应预先配备,包括牵引车、平地机、洒水车、压路机等,以满足作业需求。同时应准备压实度检测工具,如含水比测定仪、钢板载荷试验仪、辐射法检测仪等,用于检测质量。此外,应储备足量碎石材料,以便及时补充底部过粗料石。做好上述施工准备工作,才能确保冲击碾压技术应用得以高效、准确地实施。这是保证工程质量的必要措施。
2.在公路路基碾压施工中,当填土高度达到冲击压实设计高度后,需使用平地机进行整修,以保证冲击碾压作用的均匀性。具体做法包括:一是保持土体含水率在最佳范围内;二是控制平地机与压路机作业方向垂直,以使土体受力均匀;三是合理控制平地机的碾压次数,避免过度压实。这样可有效改善土体碾压质量,确保冲击碾压技术的有效应用。
3.确保压实度达标,施工单位需定期检测路基,包括GBR值、颗粒含量、最大干密度和含水量等指标,并进行正确标记。试验后,确定路基指标,选择低液限黏土填料,控制最大干密度和含水量。在公路路基中线、右边线1米及左边线1米处布设检测点,用水准仪测量高程,用灌砂法测量压实度,记录数据为参考[2]。
2.3.冲击碾压的工艺流程
冲击碾压的工艺流程,如图2所示。
图2冲击碾压的工艺流程
2.4.冲击碾压的技术要点
1.路基填土与整平
在实施前,施工团队必须全面细致检测路基,进行放样测量,确保检测结果满足要求后再进行填土作业,并按路基宽度要求铺设方格网。填土时应考虑路基土在碾压过程中的位移,预留充足余量,以确保最终达到设计宽度。填土应分层次、分区段进行,控制每层厚度,并及时巡检,避免出现滑坡、垮塌。夯实间隙,保证填土密实。填筑完毕后,采用平地机、压路机等机械进行多遍碾压,直至表面平整致密,确保压实效果。同时应注意排水,防止积水影响路基质量。充分的填土与整平工作,是实施冲击碾压的基础,直接影响路基工程质量。
2.冲击碾压施工
①碾压方式。应先用轻型压路机预压实路基,待路基承载力达要求后,再采用冲击压路机碾压,以防止路基过度损坏。
②碾压速度。速度过快会影响施工质量,过慢会拖延工期,宜控制在3-6公里/小时。速度应与土质相适应,保证足够变形时间。
③碾压遍数。采用双轮碾压,轮间距约1.2米,轮宽0.9米。应多遍碾压,两轮错开碾压,保证全面压实。碾压遍数根据土性确定,一般在20次左右。
④碾压顺序。从路肩向路中碾压,保证路中心得到充分压实。同一处应多方向碾压,确保土体各向异性变形。
⑤控制层厚。每层土体厚度不宜过大,通常控制在20-30厘米。
⑥质量检测。采用含水比测试、密度测试等方法检测压实效果。
⑦加强维护。碾压后应及时养护,保持含水率。
综上,碾压参数应针对不同土体条件调整,以保证最佳压实效果。
3.公路路基冲击碾压施工质量的控制措施
第一,为了防止路面下层土体发生移位和冲刷,施工单位必须严格控制并监测路面土体的含水量。如果出现轮辙过深的情况,应首先使用平地机进行路面的整平处理,然后再进行冲击压路机的施工。在进行冲击压路的过程中,应尽可能避免在降雨后立即施工,以确保压路质量。最好等待土体表面完全干燥后,再开展冲击压路机施工,这样可以保证路基质量。同时,还需要控制单次压路的厚度,多次轻压,逐层压实,以达到要求的密实程度[4]。
第二,为获取最佳的压实效果和质量,施工单位应根据公路路基的实际施工情况,合理选择冲击压路机的型号和种类。随着科技的发展,冲击压路机的型号越来越多,但不一定所有的型号都适合当前的项目。应考虑路基土质条件、压实厚度、场地空间等因素,选择合适的单鼓压路机或多鼓压路机,确定合理的压路轮单宽、总宽,并选择适当的压实质量等级。同时,要配备匹配的辅助设备,以保证施工顺利进行。合理选择设备才能发挥其应有的压实作用和质量,确保路基质量。
第三,在进行冲击碾压施工时,必须注意保护周围的结构物的安全。为防止压路机对结构物造成损坏,应严格控制压路机与建筑之间的距离。一般来说,压路机与结构物之间的距离应控制在10米左右。同时,也要注意控制压路机轮边与结构物边缘之间的距离,保持在1米左右,避免压路机直接碰撞结构物边缘。通过控制压路机与结构物之间的距离,可以最大限度地保护结构物的完整性与安全性。施工单位必须重视结构物保护,按标准要求实施控制,以确保施工过程中结构物的安全。
4.结语
冲击碾压技术在我国公路施工中发挥着重要作用。采用这种技术可以显著提高公路路基的压实效果和稳定性,从而保证公路工程质量。施工单位必须根据具体工程的实际情况,严格遵照冲击碾压的标准施工规范,以有效控制公路工程造价[5]。本文深入探讨了公路路基施工中冲击碾压技术的关键点,旨在为同类工程的冲击碾压施工作业提供参考。施工单位应当重视冲击碾压技术的应用,严格按规范施工作业,以达到压实路基、确保路基质量的目的。
参考文献
[1]王笛.公路路基施工中冲击碾压技术要点研究[J].人民交通,2022(018):000.
[2]赵蒙.公路路基施工中冲击碾压技术的应用探讨[J].2021.
[3]王冬妮.冲击碾压在公路路基施工中的应用[J].交通世界,2021(1):2.
[4]白振华.公路路基路面施工技术要点研究[J].2022(2).
[5]王宇佳.公路路基施工中冲击碾压技术的应用研究[J].交通世界,2022(000-014).