公路工程施工中冲击碾压技术的应用分析论文_李成平

公路工程施工中冲击碾压技术的应用分析论文_李成平

 青海省交通工程监理处 810008

摘要:随着国民经济的不断发展,对于公路工程建设的投入力度也在逐渐的增大,为了保证公路运输的安全性,必须提高工程的施工质量。其中路基是公路工程结构中的重要组成部分,其施工质量对于工程的承载能力有着重要的影响。冲击碾压技术的应用能够有效的提高路基土层的密实程度,降低路基成型之后出现的不均匀沉降问题,保证了路基的稳定性能,提高公路工程的施工质量。本文介绍冲击碾压技术的特点,分析公路工程的冲击碾压施工技术。

关键词:公路工程;冲击碾压技术;质量控制措施

我国公路工程施工过程中,公路路基会因为土质地基条件、土石填料以及斜坡地形等方面的影响出现变形沉降的情况,严重影响公路的使用寿命。以冲击碾压技术在公路施工的基本特征以及应用效果进行探讨,公路工程实际施工过程中运用冲击碾压技术, 能够在很大程度上减少出现路基变形沉降的情况、促进公路路基均匀性以及整体强度提高、促进特殊的公路路基得到加固等,在公路施工中有着较大范围的应用价值。

一、冲击碾压技术的特点

冲击碾压技术是指利用强大的压力对土体产生冲击力,通过冲击力将土体内的空气和水分挤出,并把小颗粒挤进较大颗粒间的缝隙中,以此使土体密度增大,从而增强土体的强度。冲击碾压施工过程中,人们通过对地面的压实,能够不断对土体进行碾压,形成一个整体,增强土体的牢固性。冲击碾压技术在我国公路工程建设中已经得到广泛运用,它主要用于公路建设中的路床、路堤和人工填挖的交界处等。这样可以提升高速公路的稳定性,延长使用年限。同时,冲击碾压技术还具备低频率高振幅等特征,其对地面冲击作用较大,且震动效果良好。相对于其他施工方式来说,其冲击力要高出许多。因冲击碾压冲击力较大,进而深入影响地面施工效果。如在冲击碾压施工中,当冲击压路机速度较快时,则具有较为显著的冲击碾压效果,此时作用深、能量大。除此之外,冲击碾压技术还能有效提升地下土体密实度。这些特点可以充分满足我国公路建设发展需求。

二、冲击碾压技术分析

冲击碾压技术是公路工程施工中的一种先进技术,它主要采用冲击式压实机,并通过牵引机的带动将压实轮运动产生的高位势能转化为动能,从而对地面以及地面以下的深沉土体产生一种较强的冲击能量,同时在压实轮揉压和滚压的综合作用下,土石颗粒之间会发生变形、剪切和位移,从而提高路基土体的密实度,随着冲击波传播的不断深入,深沉土体也会得到压实。采用冲击碾压技术来进行公路路基施工有多方面的作用,首先,它能有效改善路基发生不均匀沉降而形成的道路病害。其次,它能提高路基的均匀性和整体强度,减少路基的内部缺陷及安全隐患,确保工程的整体质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冲击碾压技术与传统的路基施工技术不同,它不是采用压路机重叠碾压或压板轮碾压的施工方法,而是根据冲击力能向土体深处传播的特性,提出的一种新的碾压施工技术。一般来说,冲击压路机的两个轮子内边距离为1.17 m,双轮的宽为0.9 m,每行驶一次的碾压宽度为4m。在循环碾压的过程中,冲击压路机会对地面形成的波峰和波谷进行交替冲碾,最终使地面峰谷逐渐趋于平整。冲击压路机每行驶5遍就会转变方向,在逆时针和顺时针两个方向循环切换,不管是哪种类型的土石路基,只要经过30遍左右的碾压,就能在路基形成1 m左右的加固层,从而增加路基的承载力。

三、公路工程的冲击碾压施工技术

1、冲击碾压施工方法。如果路基的碾压施工次数高于18次,需要密切观察碾压施工时所发生的变化,碾压设备在出现弹簧或者翻浆的情况时要将碾压施工暂停,等到消散空隙间水的压力后才能够进行碾压施工。如果每天的碾压次数在12次以上,那么在完成一天的碾压施工后必须要停止施工一天,在下一次施工时需要对碾压的次数进行规定。通常情况下,碾压设备在进行施工时是从需要冲击的路段的中线向路段另一侧进行碾压施工,碾压设备在完成不同次数的碾压的施工后则要选择平地机进行整平处理,而且应选择光轮类型的碾压设备采用静压的方式进行碾压施工,同时对公路路基的地基标高进行监测。另外,应该按照公路路基从低处往高处的方式进行碾压施工,在具体的施工过程中要随时观察公路路基的具体情况,防止影响压实效果。

2、碾压施工技术的要求。通过分析以往的公路施工材料得知,在公路施工中采用冲击碾压技术时,冲击的整体效果会在一定程度上受到土体含水量的影响。例如,某公路施工过程中由于施工现场的土体含水量与设计要求的含水量比较接近,因此获得了比较明显的施工效果。如果土体有着较高的含水量,黄土地基属于湿陷性,通过冲击碾压施工技术进行施工后,公路路面压实并没有达到理想的效果,并且还会发生弹簧的情况。如果公路工程在施工过程中对于土体的含水量没有较高的要求, 那么则应该严格的控制填料的含水量,确保能够获得比较良好的冲压效果。所以,在设计公路工程以及具体的施工过程中,应通过了解不同地区、不同施工现场的土质情况后方能继续施工,通常情况下,土质含水量的具体要求会随着液限的降低而降低。

3、冲击碾压技术的压实施工工艺。普通的冲击压路技术与冲击碾压技术的压实施工有着不相同的地方,冲击碾压施工技术没有通过目前碾压部分路面以及压路机压板轮的施工工艺来提高公路路面的压实度,主要是通过采用冲击力以分布的形式在公路路面深层扩散。冲击碾压技术在进行施工时选择的压路机械轮子的宽度要在0.9m之内,两轮的边缘之间的距离相隔1.17m,每进行一次施工均要两次行驶。每次在首轮的冲击碾压施工后,将之前公路碾压施工时路面存在的间隙全方位的进行再一次的碾压,第二次以及第三次的碾压施工都是按照这样的施工流程来进行,直到完成公路工程的施工。不同种类的土石路基在进行25~45次的冲击碾压施工后公路路基就能够使加固层达到1.5~2.0m的厚度,且保持着整体均匀。

四、公路工程施工中冲击碾压技术的应用

1、软土地基加固处理。采用冲击碾压技术能够对软土地基产生加固和加速沉降的作用,在地面碾压施工过程中,土体会受到压力和拉力作用,采用塑料排水管,可将软土中的自由水排出,通过排水固结的方式加快软土地基的沉降固结速度,在压实设备不能进行正常作业的软土地段,可采用冲击压路机在路堤填筑的时候进行分层碾压,这种方式可有效加快软土地基的固结速度,提高地基加固的效果。

2、上路床和零填挖路段的处理。路面质量的好坏与上路床及零填挖路段的施工质量息息相关,正常情况下,路段的压实度都要求达到95%以上,虽然大多数的压实设备都能达到这一要求,但是普通压实设备的压实性能往往会随着土体的增厚而逐渐下降,这就会造成土体压实度的下降,影响到工程的整体施工质量,冲击碾压技术由于影响深度能深入到地下1 m左右,且压实机对土体的冲击力基本保持不变,这就能够使加固层具有较强的密实度、平稳性和连续性,提高路基的综合承载力与强度。

总之,冲击碾压技术能够有效的减小路堤的工后沉降率,提高路基整体强度与均匀性,应严格控制公路工程施工中冲击碾压技术的施工质量,按照设计要求以及规范进行施工,并通过对以往公路工程中冲击碾压技术常见的问题进行总结, 针对施工中的一些技术要点,进行科学、合理的施工才能获得良好的冲击碾压施工效果,而对于公路建设者也应该将提高公路使用寿命以及综合性能作为公路建设的总目标,从而进一步推动我国公路建设健康、快速的发展。

参考文献:

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[4] 李玉林,张瑞元.试论冲击碾压技术在高速公路施工中的应用[J] .广西建筑,2014(35):161-162.

论文作者:李成平

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/7

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