公路路基施工冲击碾压技术的施工应用研究
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公路路基施工冲击碾压技术的施工应用研究
随着社会与经济的快速发展,人们的生活水平不断的提高,我国的公路工程得到前所未有的发展,在公路工程路基施工中,路基的施工质量直接决定了公路工程的整体施工质量以及使用寿命,因此,应该对公路工程的路基施工予以一定的重视。冲击碾压技术是公路路基施工中非常重要的处理技术之一对增强公路路基的抗变形能力和承载能力具有十分重要的作用。
标签: 公路路基;冲击碾压技术;应用
一、冲击碾压技术的概述
(一)冲击碾压技术的原理
冲击碾压技术是指利用强大的冲击力对土体进行冲击,将土体内部的空气、水分等挤出,并且在冲击力的作用下,土体内小的颗粒会挤进大的颗粒中,这样就能有效的提高土体的密实度,达到压实土体的目的。在冲击碾压过程中,压实轮沿着地面作业,压实轮的质心会不断上下交替,产生的动能和势能会对土体进行静压、冲击,并形成夯实冲击波,将冲击力扩散到土层深处。
(二)冲击碾压技术在公路路基施工中的应用优势
在我们国内的公路建设领域,冲压机在总体的数量上以及达到了好几百台,这些冲压机主要应用在高路堤、路床和在填挖交界处的路基上,对这些地方进行冲压,以提高路面的稳定性。而且冲击碾压技术主要有以下特点:
(1)高振幅低频率
和传统的振动式的高频率低振幅的压路机的工作原理正好相反,冲击压路机的工作特点是低频率高振幅,而且它的冲击量可以高达15-30KJ,其荷载的数据也高达2500-3500kN,其对路面造成的波动和地震波的传播特性非常的相像。而且冲击压路机能够把热能和地面产生的动能结合在一块,其所发出的冲击作用具有振击以及强夯相重的效果。
(2)产生非常强大的冲击力
冲击压路机在对公路的碾压面进行冲压作业的时候,会产生强大的冲击能量,而且其影响深度也非常的深。例如,像25KJ三边形双轮这种型号的冲击压路机,当冲压机的速度为12km/h的时候,会对路面产生30次的冲碾,而且在其实际的深度上的平均动土的压力分别为307KPa、1367KPa、139KPa以及278KPa。它所产生的这种强大的冲击力即使和超重型施工相比,也是超出的。而且在不断的冲击过程中,地下土地的密实度也在不断的增加,它的压实度也高达90%以上。而且和振动型的压实机械相比较,有些土石材料更容易被冲击压路机压实,其也
会产生一个更加具有弹性的冲碾效果,对公路隐患在技术上的优势一般也能克服。
(3)冲碾效果好、效率高
无论是什么土质的路基,在冲击碾压的次数达到一定量的情况下,就算是范围不同,都会不同程度的提高其压实力度。而且,如果碾压效果合格的话,路基在经过碾压之后,其密度都能够达到96%以上,这样就会让路基的稳定性增加。而且在测试之后发现,在能够影响到的深度范围之内,大幅度的降低了湿陷性的样品检出率,而且在饱和前后其压缩性的指标也得到了大幅度的减小。冲击碾压技术不但从整体上提升了路基的压实度,而且也大大的增加了其回弹的规模,降低了其弯沉值。路基在经过冲击碾压技术的施工之后,还有效的改善了其沉降变形的状况。通过对路基的软弱区域的检测发现,冲碾技术不但可以对路基进行压实,与此同时,还可以检测饱水软弱带的位置分布。如此以来,在以后的施工过程之中,如果发现哪里出现软弱,就可以及时的采取补救的措施,以保证路基整体质量上的一个匀称性。
二、冲击压实技术在公路路基施工中的应用
(1)冲击碾压技术的准备工作。冲击碾压技术的准备工作包括两个方面:其一是备土,在进行冲击碾压施工之前,应该对填筑的土壤进行物理性质检测,以此保证填筑的土壤中天然水的含量满足相关的施工要求;其二是准备机械设备,冲击碾压技术需要专用的振动式压路机、冲击式压路机以及其他运输车辆等机械设备,如果选择不合适的机械设备,将会导致在冲击碾压施工的过程中,导致出现碾压效果较差、碾压速度较低、工作面起伏较大、冲击轮陷进土壤中等问题,因此在应用冲击碾压技术的准备阶段,应该选择性能良好的机械设备,并且在设备进场之前,还应该严格检查设备的状态,然后调试好之后备用。
(2)施工放样。为了保证公路路基能够全面的碾压,应该对路基工作面进行严格的检查,利用全站仪敷设边缘施工控制线以及线路中桩的控制线,施工放样测量应该遵循以下几个原则:其一,进行路基冲击碾压之前应该先对路基的边线采取恢复放样处理,然后检查路基的宽度是否符合相关的施工要求;其二,当公路路基表面清除干净之后,再进行复测,然后再结合设计横断面的位置绘制路基横断面;其三,在进行公路路基的边沟、护坡道、边坡角等进行施工放样时,应该应用小型机械进行路基边线的开挖施工,然后再进行放样测量。通过严格的遵循上述的放样测量原则,然后在施工的过程中严格的按照既定的控制线进行施工,保证公路路基的边缘以及其他部位都能够碾压。
(3)摊铺施工。将备好的土壤利用运输车辆运输到施工现场,然后用推土机进行平整,用边部桩来控制公路路基的摊铺厚度,通常摊铺的厚度应该小于1米。
(4)冲击碾压。该公路工程采用的冲击压路机的冲击轮宽度为0.9米,两个轮之间的宽度为1.16米,冲击压路机进行一次冲击碾压的宽度为2米,通常
采用错开碾压的方法,一个来回冲击碾压的路基宽度为4米,在进行第二次碾压施工时,冲击压路机的单轮应该从第一次冲击碾压两轮的中央通过,这样能够形成冲压空隙两边各为0.13米,然后再进行第二遍的第一次向内移动0.2米,这样就能够将第一遍的空隙全部的压实。在进行冲击碾压施工的过程中,应该严格的控制冲击压路机的行驶速度,通常冲击压路机的速度控制在9.5km/h-11.5km/h之间,通常采用“先两边,后中间”的施工书序,由公路路基的一边向另一边方向进行冲击碾压施工。此外,为了防止公路路基在施工的过程中出现扬尘,在施工之前还应该用洒水车进行洒水后再冲击碾压。
(5)冲击碾压的质量检测。公路路基冲击碾压的质量检测包括以下几个方面:其一,弯沉值检测,弯沉值通常采用弯沉仪进行检测,通过采用冲击碾压技术,能够有效的降低公路路基的彎沉,显著的增强路基的强度,采用冲击碾压技术的公路路基的路面非常坚实,雨水等很难渗入到路基中,以及保证路基的强度;其二,碾压度检测,压实度是公路路基施工的重要参数,通常采用灌砂法的方法检测公路路基的压实度,其检测方法是间隔45m左右选取一个检测面,在检测面的上左、右以及中三个部位分别取检测点,在进行压实度检测之前,应该先将路基表面清除干净,根据实践检测证明,采用冲击碾压技术的公路路基的压实度比传统的碾压技术提高了0%-3.56%;其三,平整度检测,平整度是公路路基质量检测的另一个重要内容,通常采用整车式的方式进行检测,经过实践检车证明,通过采用冲击碾压技术的公路路基的平整度,相较于传统的碾压技术施工后的平整度来说有了明显的提高。
三、结语
冲击碾压技术能有效的降低路基的沉降量,防止路基变形,提高路基的整体强度和均匀性,在高速公路施工中,采用冲击碾压技术能有极大的提高路基的施工质量,为整个公路的施工质量提供保障。施工单位在高速公路施工过程中,采用冲击碾压技术时,要选择合理的冲击压路机,制定合理的施工方案,严格的控制施工材料质量,从而保证高速公路的施工质量。
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