张强 吴兆建
山东省建设建工(集团)有限责任公司 山东济南 250001
摘要:我国的公路在时代的快四发展当中得到全新的发展机遇,因为公路的汽车承载量远远比一般的公路要高,因而在实际的施工当中,需要较好地保障路基的施工强度,并且使其处于较为稳定的状态,而这在整个公路的施工当中也使得冲击碾压加固路基基底面临着相当多的挑战。
关键词:冲击碾压技术;公路;施工
引文:冲击碾压施工是采用冲击式压实机,配备压实轮,非圆曲线轮廓的压实轮在牵引机拖动行驶滚动中将高位势能转化为动能对地面进行冲击,从而对土体的深层产生较强的冲击能量,同时辅以揉压、碾压的综合作用,使土石颗粒之间发生位移、变形和剪切,随着土石密实度增加,其影响深度也逐渐增加,从而使土体深层随着冲击波的传递得到压实。压实轮在牵引机的拖动下连续作用于地面,使大面积地基得以压实。冲击碾压施工主要应用于湿陷性黄土等软弱地基、路堑的冲击碾压处理;高路堤、路床、填挖交界路基的冲击增强补压;路堤等的分层填筑冲击碾压;旧砂石路、旧沥青路的冲击碾压与加宽部分的增强补压;旧水泥混凝土路面的冲击破碎碾压等。冲击碾压施工能有效减少路基的工后沉降量,提高路基的密实度、均匀性和整体强度,从而能够达到增强路基整体稳定性和提高公路使用质量的目的。
1冲击碾压技术的概述
在公路施工中,冲击碾压这一技术的重要性及优势包含以下几个方面:首先,路面在施工之后,在某种程度上其沉陷的几率将得以降低。通过模型试验现场的路面沉陷的程度,进一步证明了如果土基达到所规定的标准,那么其沉陷率的数值在施工之后则是0.1%~0.15%,在某种程度上可以对沉陷变形所产生的裂缝这一现象很好地予以规避。其次,可以将土基的均衡性以及整体的硬度不断提高。通过对冲击型的压路机的使用,可以分等级的打击高填方的路基,某种程度上,可以使土基的均衡性以及整体的硬度有效地提高。通过这些方式可以予以延长公路使用的寿命,使其非常好的发挥功能。再次,进一步提高老路进行改建的施工过程。公路在进行升级的时候,很多时候都需要改修老路,这种情况下,就需要提高土基的质量。通常情况下需要开挖路面,回填并压实路床及路堤,最终使新路达到修建的标准及规范要求。
2冲击碾压加固路基基底在实践中的应用特点
2.1冲击碾压加固路基基底的基础工作原理
在公路路基建设中,冲击碾压加固路基基底是一种全新的施工工艺,主要通过双轮的滚动实现实际工程填料的压实,并且在对压路机压实功能提升的同时,科学地使整个路基的沉降幅度降低。在公路的施工建设当中,所采用的冲击碾压加固路基基底,都是通过配备压实设备的高振幅压实机进行,并且其主要通过合理的拖动和牵引机械,使得压实轮能在行驶滚动的过程中一定的冲击整个地面的土质,而其本身的动能也能不断进行高位势能的转化,其中所含的能量相当大,而且在经受了揉压和滚压的双重作用力之后,整体的碾压深度和土石的密实程度,都达到了相当高的水平,而其在连续的作用下能够最为有效地进行大面积的地基压实操作。
2.2在公路当中冲击碾压加固路基基底的应用特点
冲击碾压加固路基基底对于公路路基建设而言,其主要作用在于它能够使路基基底的密实度得到切实保障,而且其碾压的效果会直接的联系压路机的工作状态和工作环境。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先,冲击碾压技术的频率非常低,但是振幅却比较高,它的动力特征与传统的压路机的区别较为明显,每秒都能进行两下冲击,而落距也在了10cm到20cm之间保持,其中的冲击荷载达到了3000kN左右,而冲击能量也有15到30kJ,而这样的冲击波能够向深层的地下进行传播,而压实轮的动能也能够依赖转动的惯性所形成,并与一定的势能共同形成强烈的冲击效。其次,冲击碾压技术有着强大的冲击力,压实机在实际的压路过程当中,会一定的冲击和碾压地面,并产生强大的冲击力,而因为冲击波具有相当大的影响范围,因而所形成的冲击力本身也会具有相当强的力度。而在如此强大的冲击力下,处于地面位置下的土体的密实度很大,而压实度也会在下层的土体当中深层次地拓展,而在其中经受冲压的土石填料也会迅速达到较为理想的状态,整体的压实效果也使这一技术本身所具有的优势切实凸显出来,对以往压实机作业所带来的安全隐患完全克服。最后,在公路建设当中冲击碾压加固路基基底的应用,提升了整体的路基质量,并且对于不同深度的土石,碾压起来也会有相应的压实度所呈现,科学实际地将路基的稳定性提升。
3冲击碾压加固路基基底在公路施工中的具体运用
3.1开始阶段的准备工作
在公路路基建设过程中,做好冲击碾压加固路基基底的准备工作时需要准备以下方面:土地的凭证、地理线的标注、测量放线等。为了提高碾压的准确度,需要对控制轴线以及碾压场地所具有的地表线进一步确定,并相应地结合一些基础的设计要求,制定最为合理的碾压参数。因为我国公路建设的过程一般都是大面积的,所以在进行冲击碾压的时候,需要进一步选择一些具有较高代表性的路段,并通过这样的试验来获得一定的参考数据,从而对最终的碾压参数以及对碾压质量的检测方法相应的确定。而且检测的方向主要在沉降和压实度上放置。对于沉降而言,施工单位可以根据实际的冲击碾压面积以及工作长度相应的设置断面的检测,一般都以20m作为一个检测的断面,并且每个断面上都会对一定的检测点设置。而对于设置压实度,首先通过检测断面的基础设置,如果并没有太多的特殊要求,则可以在检测中线的两侧放置一点。并且在施工的过程中,需要生成详细的压实度数据记录,进而对整个冲击碾压的施工过程准确地分析和指导,而应用这一技术,往往都源于基底,需要深层次分析和论证其中的土质特征和含水量,保证其中的基底压实度有90%左右,将软弹现象的发生科学地避免。
3.2冲击碾压的基础压实工艺
对于公路路基建设而言冲击碾压加固路基基底是非常关键的技术之一,它的主要功能在于利用自身产生的冲击力,从而深层次冲击和碾压整个土体,而它的主要特点在于其有着较远的影响。通常而言,现代的公路工程建设,所选择的冲击压轮机,基础的轮宽为0.9m,而其内边距达到了1.17m。在这样的状态下,它仅仅需要对公路碾压30次左右,就可以将一定的碾压效果实现。而这一效果则体现在均匀加厚层的出现。现代的公路施工当中,有两方面是所形成的冲击作用内容。首先,在开始阶段压轮机会将自身的动能转化为势能,并在牵引力的带动下,与地面形成一定的摩擦作用,而压实轮也按照其外轮廓的基本曲线不断向前滚动,而它的重心主要位于整个曲线的最低点位置,整体的重心当它不断向前滚动的时候会迅速的上移,而在这个时候牵引力所形成的动能也会转化成势能,进而带动缓冲结构发挥一定的效用,实现第二阶段的液压缸收缩。接下来就是压轮机的势能转变为动能的过程,如果压实轮的中心已然达到其外轮廓曲线的最高点,其中的液压缸便开始进行重新伸张,而也会完全释放出它的压力,进而导致势能完全的转化成动能。在这个过程当中,压实轮的滚动速度会比其机身大得多,而且能够通过它来对前一阶段可能出现的位移滞后现象切实补偿。而因为压实轮本身的结构非常特殊,下线速度如果达到了最高值,其动能也会相应达到最大状态,因而在接触地面时,就相当容易产生严重的冲击碾压作用,进而形成较为优越的激振效果。
4结语
随着公路发展步伐的不断加快,在公路施工当中对冲击碾压加固路基基底的应用,将会使其不断的进行自我优化和发展,并且进一步提升其所能发挥的应用效益。
参考文献:
[1]王坤.冲击碾压加固路基基底在公路施工中的应用研究[J].山东工业技术,2016(11):12-15.
论文作者:张强,吴兆建
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/20
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