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公路路基施工冲击碾压技术的应用

2022-05-11封海涛

交通世界 2022年10期
关键词:冲压碾压压实

封海涛

(平山县交通运输局公路工程服务中心,河北石家庄 050400)

1 工程概况

某公路工程设计车速80km/h,设计路线全长8.5km,双向4车道。对该路段的路基进行检测,经检测得知,该公路路基结构的稳定性难以满足设计要求,需要施工单位采取措施妥善处理。研究决定采用冲击碾压技术进行施工,从而提升路基的稳定性及承载能力,因此,本文对该工程路基冲击碾压技术的应用展开分析。

2 冲击碾压技术的应用

2.1 冲击碾压原理

冲击碾压技术是指在公路路基施工过程中,采用冲击碾压机械对路基进行冲击压实,压实轮可以将碾压机械的势能转化为动能,使其对路基造成一定的冲击力,在冲击的作用下,路基的土石材料会产生位移,增加土体材料的嵌入性,使得路基土体密度增加,同时路基的压实度明显提升。此外,在土体压实过程中,由于冲击力的作用,路基土体内部存在的空气及水分会被排出,土体材料重新组合,路基沉降值会明显降低,整体承载能力上升,因此,路基冲击碾压作业可以有效加固路基土体。

2.2 冲击式碾压流程

(1)冲击碾压施工前要选取试验路段进行试验段施工。主要目的是确定冲击碾压的机械设备、碾压遍数、施工方案、流程以及路基土体的相关参数等。选取的试验段长度在200m以上,试验段的施工标准与规范要求相一致。

(2)冲击碾压施工流程为:先做准备工作,将场地清理干净、准备好施工机械设备,然后进行场地整平与填土,为冲击碾压施工营造合适的施工环境,最后开始冲击碾压作业。碾压过程中要合理控制碾压速度、碾压遍数、碾压方式,碾压完成后检测其施工质量,确保符合施工要求[1]。

2.3 施工工艺

2.3.1 准备工作

(1)结合冲击碾压施工流程,先要做好准备工作,本次施工采用的机械设备有碾压机械、洒水车、平地机等。所有的机械设备均为租赁使用,机械准备完成后检测机械运行正常与否,同时安排人员负责定期保养机械设备,正式施工前组织大型机械预施工,确定机械设备性能正常后,开始正式施工。

(2)施工前要组织人员对路基进行勘察,确定路基周围土体情况、地质条件、水文条件,并结合相关数据确定施工中的参数,根据相关参数组织放样。

2.3.2 填土与整平

(1)完成准备工作后开始施工,先进行路基填土和整平作业。路基填土是指在冲击碾压前铺设方格网,并检查路基两侧填土宽度,使路基两侧填土宽度大于设计宽度1m,以保证路基两侧的压实度,如填土宽度小于设计宽度,则应将路基两侧填土进行处理,使其大于设计宽度,每侧宽于设计值1m,如填土宽度满足要求,则无需填土处理。

(2)整平作业是指将路基表面整平处理,对坑槽利用合格的土料进行回填处理,对凸起的位置铲平处理。此外,整平作业中要检测路基表面20cm以下填土的含水率,如含水率小于8%,则在冲击碾压前可利用洒水车补水,使其含水率达到8%以上,如含水率大于10%,则冲击碾压前进行翻晒,降低其含水率[2]。

2.3.3 冲击碾压施工

(1)整平且检测合格后,开始冲击碾压施工,本工程采用25kJ的冲压机,机械的冲击轮外侧间距为295cm,冲击轮之间的缝隙为115cm,冲击宽度可达到90cm,单次冲击碾压宽度为2m。冲击碾压采用往返错轮的方式,由于机械轮间距较大,在错轮过程中要结合试验段中的参数要求预留空隙,并结合相关参数冲击碾压。

(2)冲击碾压过程中,如施工场地尺寸大于机械转弯半径的4倍,则根据施工场地的中心线划分,将其划分为2个场地完成冲击作业,如冲击施工场地尺寸不大于机械转弯半径的4倍,则要结合现场情况设置临时转弯场地。机械的碾压施工路线上要设置有明显的标记,指导施工人员进行施工[3]。

(3)冲击碾压施工中,机械的碾压速度直接影响碾压质量。如机械碾压速度过大,则冲压机作用于路基土体的变形未能固定就会消失,此时路基的形变会恢复至原状态,路基压实度难以满足要求;如机械碾压速度过慢,则施工效率会大幅下降,从而影响施工工期。因此,本次施工冲压机械碾压速度宜控制在3~6km/h。

(4)冲击碾压作业中,冲压机碾压2遍即视为1次,每次第1遍碾压时冲压机形成的冲压空隙为13cm,在第2遍碾压时,需将滚轮向内移动20cm碾压,待第2次碾压时同第1次一致,如此循环冲压作业,直至碾压密实。本次施工冲压次数为20次,局部地区难以满足标准要求的可适当增加冲压次数[4]。

2.4 质量控制措施

(1)路基冲击碾压作业中造成的冲击力较强,为确保路基的碾压质量,碾压过程中要合理控制路基土体的含水率,在路基表面5cm以内的位置,严禁出现过多的水源。雨后作业时,要先检测路基土体的含水率,如难以满足要求,则应等待干燥后再进行施工,以避免影响路基的冲压效果。

(2)冲击碾压过程中合理控制机械的转弯路线,如需要转弯,应避免与冲击碾压落点相重合,减少事故的发生概率,同时要保持机械冲压速度的一致性,如需改变机械的碾压速度,要在完成一个冲击碾压工序后进行,先将机械调制关机状态,调整速度后再开启设备。

(3)冲压路基两侧边缘位置时,要注意控制机械与路基边缘的距离,宜控制在1m左右,在冲击碾压时直线段遵循两侧向中间冲压,曲线段遵循由内向外冲压的原则。此外,冲压过程中要合理安排施工时间,提前做好天气调查工作,避免雨季作业,同时尽量避免夜间作业,如需夜间施工时,要采用合理的降噪措施,减低噪声污染,避免对周围居民的打扰[5]。

2.5 质量检测

本工程路基冲击碾压施工完成后,为确保施工质量,对路基进行了质量检测。主要检测项目包括路基压实度与沉降值,其中路基沉降值主要检测路基的下沉高度,检测方法采用抽样检测,其沉降值的确定利用检测点上设置的检测装置确定,每个检测点的沉降值测量多组,最终取平均值[6]。压实度的检测采用灌砂法,选取的检测点与沉降值的检查点相一致,在机械冲击碾压5次、10次、15次、20次时各检测一遍,检测结果见表1。

表1 冲击碾压检测结果

由表1检测结果可得,经本次冲击碾压施工后,路基的压实度明显提升。冲击碾压5次后,路基的压实度最高可以达到95.4%,最低压实度为94.9%,冲击碾压20次后,路基的压实度最高可达97.6%,最低压实度为96.8,且路基的沉降值均在45mm以上。检测结果证明,经本次冲击碾压施工后,路基的压实度与沉降值均满足设计要求,路基承载力明显提升,路基质量已满足正常使用的要求。

3 结语

总之,冲击碾压技术作为公路路基建设中的一项重要技术,其技术水平直接影响着公路路基的施工质量。所以,在冲击碾压施工过程中,施工企业必须做好路基冲击碾压的施工准备,规范施工操作,提高施工人员技术水平,从而提高路基的稳定性,确保公路整体质量。

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