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公路工程高填方路基施工中冲击碾压技术的应用

2014-04-17白刚峰刘文杰

技术与市场 2014年12期
关键词:填方路基压路机路堤

白刚峰,刘文杰

(河南省大河筑路有限公司,河南 郑州450000)

1 冲击碾压基本原理

在公路施工中冲击碾压技术得到了广泛的应用。冲击压路机是一种利用形状规则的冲击轮对路基进行加速循环滚动,以实现路面均匀、厚实效果的压实设备。从物理角度分析,能量转换中冲击轮就是其中间器件,它的转动可以使重力势能和瞬态动能高效地变换为碾压高速路基所需的能量,在利用率、环保等方面这种方式产生的冲击能量具有显著优势。相比传统静态压实与振动压实,选用冲击压路机在单位时间内进行冲击碾压技术的应用,一般可以对公路路基进行两次机械功,此时产生的低频率、高振幅的冲击波能够更好地进行路面碾压工作,进而增加路基的强度及抗渗能力。

2 冲击碾压的技术效果

2.1 提高路基的整体强度和均匀性

经过一些路段的测试发现,经过了冲击压路机的多次碾压后,路基的平均弹性模量值有了很大的改善,路基的状况也明显变好。特别是在一些路段,冲压了20 多遍之后,1.5 m 的层厚范围内其压实度增加了3%~5%,同时路床顶面的1~1.5 m的地方形成了均匀、连续和密实的加固层,进而提高了路基路面的整体与稳定性。

2.2 减小路堤的工后沉降率

由于地形、环境等因素的影响,以及路堤压实层厚和填料的不均匀,压实不足、均匀性不好,一旦受到土石的自重密压变形,就有可能形成拉伸和压缩应变区,使沉降差异变大。当沉降量的梯度大于0.6%,就有可能发生变形裂缝。在山区的高填方路基上经常会发现纵向或者横向裂缝。通过实验和观察可知,当路基达到规定压实度时,工后沉降率大致为0.4%,公路的正常使用受到严重影响。而高填方路堤运用冲击碾压技术进行施工,却能够使工后的沉降率达到0.1%~0.15%,这样能够较好地避免差异变形而引发的裂缝。

2.3 特殊土地基的加固处理

公路建设中,为了将一些路基加固处理,传统的方法大多是采取强夯法处理。而采用冲击碾压的创新技术,能够促使湿陷系数降低,路面干密度上升,其技术指标也已经达到地基加固的质量要求。并且在软基上进行填筑路堤,采取冲击压路机进行分层碾压的工艺,能够在施工的过程中加速软基固结速度,也有助于软基的沉降固结。

3 冲击碾压技术在工程施工中的应用

3.1 高填方的补强处理

高填方路段出现的工后沉降现象,一直是造成路面下沉开裂的主要原因。在高填方路基的施工中,一般是采用普通的振动压实设备,每间隔2 m 的层厚就进行冲击碾压的补压,这样能够用很小的经济投入获得很好的压实效果,能够很好地解决高路堤工后的差异沉降问题,从而增强了路床的整体性和均匀性。

3.2 上路床与零填挖地段的处理

上路床与零填挖地段因其和路面的质量密切相关,压实度的要求往往超过95%,虽然普通的压实设备同样能够达到要求,但是其压实度沿着层厚方向的下降情况较为明显。冲击碾压影响的深度可以达到1 m,能够使整个路基的各层密实度曲线都趋于平缓,同时可以在路床顶面下大约1 m 的深度内形成连续、均匀和密实的加固层,进而提高了路基的综合强度与承载力。

3.3 软土地基加固的处理

软土地基的处理,一旦运用排水固结的处理方法时,冲击碾压就对软土地基形成加速沉降和加固的作用。冲击压路机向地面进行冲击能量施加后,土体开始受拉、压作用,而软土里的自由水通过塑料排水板排出,其速度得到明显加快,从而使软基的沉降固结速度加快。一些软土地段,排水处治过程压实设备难以就位进行工作,考虑在路堤的填筑过程当中运用冲击压路机进行分层碾压的工艺,在施工过程中提高软基的固结速度,从而有助于软基的沉降固结效果。

4 冲击碾压技术的质量控制

1 )合理选用机型。当前,我国生产的冲击压路机大概有10 多个厂家总共20 多个不同的型号类别,一旦机器使用不当,就很难达到预期的施工效果。而经众多工程的实践证明,对于路堤和路床进行的检验性补压和填石,以及土石混填路堤的分层压实,最好使用25 KJ 三边形的双轮冲击压路机。2)因冲击压路机施工过程中将会产生较大的冲击能量,在施工过程中,路面5 cm 范围的土体含水量将会直接影响到碾压效果。如路基具有较大含水量,极易出现弹簧、翻浆等情况,基于此,必须对路表面下方5 cm 范围内的含水量进行严格控制,进而提高施工效果。

5 结语

冲击碾压技术作为公路工程高填方路基施工的重要技术,施工企业在施工过程中必须严格按照每一道工序的规范要求,对各环节质量严格把关,防止各种质量通病发生,确保整体工程施工质量达到合格水平,并努力实现创优目标。为此,我们必须加快研究,不断采用新技术、新工艺,改善工作条件,提高工作效率,促使公路工程事业的快速发展。

[1] 林涛.冲击压实技术在高速公路路基工程中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(3).

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