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摘要:本文针对公路路基施工冲击碾压技术的应用,结合工程实例,在简要阐述冲击碾压技术施工原理的基础上,分析了冲击碾压技术在公路路基施工中的具体应用,并对应用效果展开做了浅要分析。得出科学合理的应用冲击碾压技术,既能提升公路路基的承载力,又能提升使用寿命的结论。
关键词:公路工程;路基施工;冲击碾压技术;应用效果
【引言】公路工程对路基荷载有很高的要求,在路基施工中既要确保路基平整性,又能提升路基的稳定性和强度,从而确保车辆行驶的安全性和舒适性。因此,对施工技术有很高的要求,冲击碾压技术具有低频率高振幅、冲击力大、碾压效率高等优势,可通过控制地基沉陷变形的方法,提升公路路基的硬度和均衡性,值得大范围推广应用。
1、工程概述
某公路工程,总长度为145.68km,为标准的双向四车道公路工程,设计时速为100km/h,路基宽度为28m。在路基施工中主要应用了冲击碾压技术,通过YCT30KJ三边形双轮冲击压路机进行冲击碾压施工,该冲击压路机外部宽度为2.96m,轮宽0.9m,轮间隙宽度为1.16m,可有效满足该公路工程路基施工的要求。
2、冲击碾压技术原理分析
冲击碾压技术的原理是牵引车拖动冲击轮不断向前滚动,冲击轮中心路基高度交替变更,在能量机构的作用下,形成集中的冲击能量向前和向下碾压。冲击波通过弧型轮持续冲击地面,促使地面受到较大的冲击力而达到压实公路路基的目的【1】。冲击压路机在运行过程中,冲击轮每旋转一周,就会对路基完成一次冲击碾压。因此,路基冲击碾压的效果和冲击轮的重心高度、下降次数、冲击轮现状有密切关系。如本工程应用的YCT30KJ三边形双轮冲击压路机,冲击轮的重量为16t,行驶最佳速度为12km/h,对公路路基产生的集中冲击力为250~300t,相对于1453~1883kPa的压力。
3、公路路基施工冲击碾压技术的应用
3.1施工前的准备工作
在公路路基施工中,为最大限度上发挥冲击碾压技术的作用,并确保各项技术能顺利开展,就必须切实做好施工前的准备工作,主要包括以下几点:
第一,施工方案设计。在应用冲击碾压技术时,既要充分考虑冲击碾压的长度和宽度,又要确保挠度的合理性,但挠度计算的难度比较大,可进行分步计算,计算公式为:
F= f1 + f2 + f3 + f4
此公式中,F表示冲击碾压施工的种挠度;f1表示扣除预应力损失之后,预加力产生的上拱度;f2表示路基静荷载产生的下挠度;f3表示临时荷载产生的下挠度;f4表示混凝土徐变系数参数。
第二,在施工前要进行现场清理,将大块石子、树根、建筑固体废弃物等杂物清理干净,并进行平整处理。并对各项施工机械设备进行全面检查,保证机械设备运行性能。此外,还要对施工材料进行检验,质量不达标的材料严禁进入施工现场,确保路基施工质量。
第三,全面勘查路施工路段地质情况,根据勘查结果,配置施工参数,并进行冲击碾压试验,优化调整施工参数,确保后期施工能顺利进行。
3.2冲击碾压操作要点
冲击压路机较常规压路机有不同的压实工艺,基本上不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法,而是按冲击力方向土体深层扩散分布的性状,提出新的冲击碾压方法与施工工艺。本工程选择的YCT30KJ三边形双轮冲击压路机外部宽度为2.96m,轮宽0.9m,轮间隙宽度为1.16m。对路基碾压超过20遍时,可促使路基形成大约1m的均匀加厚层,可避免路基在后续发生不均匀沉降的问题,进而提升路基的稳定性,延长功能使用寿命【2】。
在冲击碾压过程中,需要逐步增加冲击量,提升路基更深处土体的承载力,先确定冲击碾压工艺,在初压阶段,按照YCT30KJ三边形双轮冲击压路机的实际参数进行冲击碾压。在二次压实时,则需要在第一次压实的前提下,往里面压实移动0.2m进行冲击碾压,此种冲击碾压方法,可压实第一遍压实形成的间隙,压实完成后,检查路基压实厚度的均匀性,并确定水泥-乳化沥青半柔性混合料的碾压参数,就案例工程而言混合料碾压参数如表1所示:
当冲击碾压操作完成后,还要对路段压实度、DN值、沉降值进行全面测定,尤其是在沉降值测定过程中,需要定点测定的方法。在压实度检测时的路基深度15cm、25cm、60cm的位置进行压实度检测。每冲击碾压5遍进行一次检测,主要对路基的压实度进行测定, 在DN值检测时,可采用1.5mm水准仪进行测定。
3.3冲击碾压控制指标
为提升公路路基冲击碾压的效果,提升路基的承载力,需要对下述指标进行合理控制:
第一,冲击碾压速度。大量工程应用实例表明,冲击压路机前进的速度和路基碾压效果呈负相关,也就是冲击压路机行驶的速度越慢,碾压效果越好。因此,在公路路基冲击碾压施工中,在满足施工工期的条件下,尽量降低冲击压路机行驶速度,以保证路基压实效果【3】。
第二,碾压遍数。通常情况下,碾压的变数越多,路基压实效果越好。因此,在施工中为保证压实效果,需要根据公路路基土质情况,确定冲击碾压遍数,在此基础上,可提升冲击压路机冲击轮的吨位来提升压实效果。
第三,碾压方式。冲击碾压工序会对公路路基压实效果造成严重影响,必须选择合理的冲击碾压方式,并严格遵循“先轻后中,先慢后快”的碾压原则。
4、公路路基冲击碾压效果评价
4.1沉降量效果评价
选择某段路基进行冲击碾压沉降量效果评价,沉降量和冲击碾压遍数之间的关系如表2所示:
从表1中可以清楚看出,冲击碾压遍数和沉降量之间具有正相关的关系,冲击碾压5~15遍随着沉降量快速增加,15遍以后沉降量增长速度逐渐降低,达到25遍时基本上满足公路施工需求,但为进一步提升路基的承载力,往往会冲击碾压30遍以上【4】。
4.2含水率效果评价
在冲击碾压过程中,公路路基表层0~0.4m的范围中,随着冲击碾压遍数的增加含水率变化比较比较小,而在0.4~0.6m的范围中,变化比较大,当冲击遍数超过20遍时,含水率达到最大值。主要原因该区域的土质为粉质土,毛细水情况比较严重,因此,在冲击碾压过程中要注意碾压次数和碾压的间歇时间。
结束语
综上所述,本文结合工程实例,探究了公路路基施工冲击碾压技术的应用,探究结果表明,冲击碾压技术在公路路基压实中,比传统静力碾压的效果更好。为确保冲击碾压效果,必须严格按照相应的规划和标准来进行作业,才能充分发挥出冲击碾压技术应有的作用,进而提升公路路基施工质量。
参考文献
[1]陈福良.公路路基施工冲击碾压技术应用探析[J].企业科技与发展,2018(06):120-121.
[2]吴飞.公路施工中冲击碾压技术的应用分析[J].智能城市,2018,4(13):111-112.
[3]覃文武.冲击碾压技术在高速公路施工中的应用[J].西部交通科技,2018(06):73-75.
[4]陈福良.公路路基施工冲击碾压技术应用探析[J].企业科技与发展,2018(06):120-121.
论文作者:闫妙妙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签:路基论文; 公路论文; 压路机论文; 压实论文; 技术论文; 效果论文; 双轮论文; 《基层建设》2019年第3期论文;