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摘 要:在经济发展的带动下,我国的交通运输行业得到了飞速发展,新的施工工艺和施工技术也在不断涌现,推动了公路工程施工的顺利进行,保障了施工质量和施工效率。文章结合工程实例,对公路施工中冲击压实试验以及冲击碾压技术的作业流程进行了简单分析,希望能够为相关工程的施工提供一定的参考。
关键词:公路施工;冲击压实试验;冲击碾压;施工技术
中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)8-0147-01
经济的发展使得人们的生活水平不断提高,各种先进的交通工具开始进入人们的日常生活,在为人们的出行提供便利的同时,也对公路的质量提出了更高的要求。如果公路质量不达标,必然会影响其使用安全,影响行车人员的生命财产安全。在这样的情况下,冲击碾压技术得到了普及和应用,能够在技术层面上,有效减少路基施工中的安全隐患,保证公路的施工质量,其作用是十分巨大的。
1 冲击碾压技术的优点
冲击碾压技术,是指利用冲击压实机械,在位能落差以及行驶动能的相互结合下,对土体进行静压、揉搓和冲击,通过高振幅、低频率的冲击减压,不断增加压实面的土层密度,从而有效克服公路施工中存在的路基隐患,保证公路施工的安全。相比于传统公路施工技术而言,冲击碾压技术具有以下几个方面的优点:
①保证路基整体的稳定性,减少施工后的沉降;
②通过对碾压成型后的路基进行检验性追加冲碾次数,可以提升路基的整体强度和均匀性;
③对于软弱地基机械冲击碾压的填前处理,可以使路基能够满足工程的设计和使用要求;
④对于原有的水泥、砂石路面,利用冲击碾压技术进行改造,可以有效加快施工进度,保证工程质量。
2 冲击碾压技术的实际应用
2.1 工程概况
某公路作为连接两个城市的重要交通通道,设计全长5.37 km,路面强度为四级标准,采用沥青混凝土铺设。在对工程进行现场勘察后,发现许多路段为湿陷性黄土,地基承载能力相对较差,无法满足设计要求。经过过专家研讨后,决定采用冲击碾压技术进行施工,以降低或者消除路堤的沉降,提升路基的稳定性和安全性,保障工程的顺利施工。
2.2 冲击压实试验
2.2.1 试验准备
在进行冲击压实实验前,需要做好相应的准备工作。首先是试验段的选择,要确保试验路段的代表性,保证试验效果。这里选择其中一段长约100 m的路段作为试验段,对其中线和断面进行明确。然后,标出冲击压实的范围,并做好高程的测量和记录工作。在该工程中,选择三个不同的检测深度,分别是0~25 cm、25~50 cm以及50~75 cm,检测数据包括土层密度、含水率等。最后,要选择适当的工程机械进行试验,包括冲击压实机、牵引机以及推土机、洒水车等。
2.2.2 压实次数
冲击压实试验的最终目的,是对相关数据的收集,对施工经验的总结,以指导公路主体的施工。在试验时,将试验路段划分为3个测试横断面,同时在每个断面设置5个测试点,按照每5遍一次的频率对其进行检测。
在第1~5遍碾压时,确保设备的推进速度在11 km/h,碾压5遍后,使用推土机和平地机对试验段整平,然后进行沉降观测;在第6~10遍碾压时,推进速度保持在9 km/h,然后进行二次整平和沉降观测;第11~15遍以及15~20遍碾压时,保持推进速度在13~14 km/h,同样按照每5遍一次进行整平和观测。在对沉降量进行观测时,要同时检测不同深度土层的压实度。
2.2.3 密实度检测
在冲击压实后,可以采用灌砂法对试验段地面以下25 cm、50 cm以及75 cm深度的土层压实度进行检测,并对检测数据进行记录和整理。
2.2.4 沉降量检测
根据之前在冲压过程中检测到的沉降量数据,可以看出,在冲击次数达到15次之后,土体的压实度已经基本能够满足工程的设计需求。继续冲击至20次,虽然土体的沉降量有所增加,但是出现了回弹现象,说明土体的压实度已经达到了一个极限值,不需要继续进行冲击。
2.2.5 试验分析
在试验过程中,可以得到以下的体会,为道路主体的施工提供相应的经验。
首先,在冲击压实机的操作过程中,发现其需要一定的空间进行调头,因此应该尽量选择长路段施工的作业模式,保证施工效率。其次,当土表含水率较大时,在冲压过程中,表面容易形成推移,出现上层约20 cm的土体与下部脱离的现象。因此,在施工中,要尽量避开雨天,如果雨后施工,应该采取相应的措施,降低土表的含水率。然后,冲击压实的效果与土层表面约30 cm厚度范围内的平整度和含水率有着十分密切的关系,平整度越好,含水率与最佳含水率越接近,则压实效果越好。因此,在压实前和压实过程中,应该做好地表整平工作。最后,当施工中出现翻浆或者弹簧现象时,应该立即停止作业,对土层进行翻晒处理,减低其含水率。在冲压作业完成后,应该使用光轮压路机进行最后的碾压和整平,以进一步提升地基表层的压实度和平整度。
2.3 冲击碾压施工
在冲击压实试验结束后,通过对相关数据资料的整理和对施工经验的总结,就可以开始进行公路主体的冲击碾压施工。
2.3.1 测量放线
在施工前,需要对路基边线进行测量,在两侧空出约2 cm的区域,使用石灰标出冲压范围。
2.3.2 碾压整平
对于地质状况相对较好的区域,可以直接使用推土机和平地机进行清表整平工作,而对于一些地形起伏较大的区域,要削楞填坑,同时使用光轮压路机碾压1~2遍,对地基表层的压实度、含水率等进行检测,确认合格后,才能进行冲击压实作业。
2.3.3 冲击压实
结合之前的试验数据,将冲击压实机的推进速度控制在10~13 km/h,从路基的一侧向着另一侧进行循环冲碾,同时遵循“先两边,后中间”的施工循序。如果路基宽度在40 m左右,一般需要碾压20遍。
2.3.4 质量检验
在正式冲碾前,需要选择相应的试验路段,试压15遍,然后与之前的试验数据进行对比和分析,为施工提供相应的参考依据。对于该工程而言,其冲压的检验标准为:
①使用三边形碾压机,碾压14遍,然后对标高进行检测;
②之后碾压1遍,再次检测标高,并与碾压前的数据进行对比;
③假如沉降量在1 cm以上,则继续碾压,一直到沉降量小于1 cm,则停止碾压,然后使用灌砂法对土层的密实度和沉降量进行检测。
3 结 语
综上所述,在公路工程的施工中,采用冲击碾压技术,可以结合相应的冲击压实试验,通过填前碾压、填方压实、挖方压实以及路基不强等手段,能够为施工提供有效的参考依据,具有施工速度快,施工效率高,施工周期短,工程成本低等优点,而且能够有效地提高路基的压实度和强度,减少沉降现象,保证道路工程的施工质量,从而推动交通运输行业的持续健康发展。
参考文献:
[1] 王凯,郭建华.浅析公路压工冲击碾压技术的应用[J].世界家苑,2013,(10).
[2] 周奎.公路施工中的冲击碾压技术分析[J].科技创新导报,2011,(23).
[3] 郭明富.高等级公路路基冲击压实技术及工程应用的试验研究[J].交通世界,2010,(19).
关键词:公路施工;冲击压实试验;冲击碾压;施工技术
中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)8-0147-01
经济的发展使得人们的生活水平不断提高,各种先进的交通工具开始进入人们的日常生活,在为人们的出行提供便利的同时,也对公路的质量提出了更高的要求。如果公路质量不达标,必然会影响其使用安全,影响行车人员的生命财产安全。在这样的情况下,冲击碾压技术得到了普及和应用,能够在技术层面上,有效减少路基施工中的安全隐患,保证公路的施工质量,其作用是十分巨大的。
1 冲击碾压技术的优点
冲击碾压技术,是指利用冲击压实机械,在位能落差以及行驶动能的相互结合下,对土体进行静压、揉搓和冲击,通过高振幅、低频率的冲击减压,不断增加压实面的土层密度,从而有效克服公路施工中存在的路基隐患,保证公路施工的安全。相比于传统公路施工技术而言,冲击碾压技术具有以下几个方面的优点:
①保证路基整体的稳定性,减少施工后的沉降;
②通过对碾压成型后的路基进行检验性追加冲碾次数,可以提升路基的整体强度和均匀性;
③对于软弱地基机械冲击碾压的填前处理,可以使路基能够满足工程的设计和使用要求;
④对于原有的水泥、砂石路面,利用冲击碾压技术进行改造,可以有效加快施工进度,保证工程质量。
2 冲击碾压技术的实际应用
2.1 工程概况
某公路作为连接两个城市的重要交通通道,设计全长5.37 km,路面强度为四级标准,采用沥青混凝土铺设。在对工程进行现场勘察后,发现许多路段为湿陷性黄土,地基承载能力相对较差,无法满足设计要求。经过过专家研讨后,决定采用冲击碾压技术进行施工,以降低或者消除路堤的沉降,提升路基的稳定性和安全性,保障工程的顺利施工。
2.2 冲击压实试验
2.2.1 试验准备
在进行冲击压实实验前,需要做好相应的准备工作。首先是试验段的选择,要确保试验路段的代表性,保证试验效果。这里选择其中一段长约100 m的路段作为试验段,对其中线和断面进行明确。然后,标出冲击压实的范围,并做好高程的测量和记录工作。在该工程中,选择三个不同的检测深度,分别是0~25 cm、25~50 cm以及50~75 cm,检测数据包括土层密度、含水率等。最后,要选择适当的工程机械进行试验,包括冲击压实机、牵引机以及推土机、洒水车等。
2.2.2 压实次数
冲击压实试验的最终目的,是对相关数据的收集,对施工经验的总结,以指导公路主体的施工。在试验时,将试验路段划分为3个测试横断面,同时在每个断面设置5个测试点,按照每5遍一次的频率对其进行检测。
在第1~5遍碾压时,确保设备的推进速度在11 km/h,碾压5遍后,使用推土机和平地机对试验段整平,然后进行沉降观测;在第6~10遍碾压时,推进速度保持在9 km/h,然后进行二次整平和沉降观测;第11~15遍以及15~20遍碾压时,保持推进速度在13~14 km/h,同样按照每5遍一次进行整平和观测。在对沉降量进行观测时,要同时检测不同深度土层的压实度。
2.2.3 密实度检测
在冲击压实后,可以采用灌砂法对试验段地面以下25 cm、50 cm以及75 cm深度的土层压实度进行检测,并对检测数据进行记录和整理。
2.2.4 沉降量检测
根据之前在冲压过程中检测到的沉降量数据,可以看出,在冲击次数达到15次之后,土体的压实度已经基本能够满足工程的设计需求。继续冲击至20次,虽然土体的沉降量有所增加,但是出现了回弹现象,说明土体的压实度已经达到了一个极限值,不需要继续进行冲击。
2.2.5 试验分析
在试验过程中,可以得到以下的体会,为道路主体的施工提供相应的经验。
首先,在冲击压实机的操作过程中,发现其需要一定的空间进行调头,因此应该尽量选择长路段施工的作业模式,保证施工效率。其次,当土表含水率较大时,在冲压过程中,表面容易形成推移,出现上层约20 cm的土体与下部脱离的现象。因此,在施工中,要尽量避开雨天,如果雨后施工,应该采取相应的措施,降低土表的含水率。然后,冲击压实的效果与土层表面约30 cm厚度范围内的平整度和含水率有着十分密切的关系,平整度越好,含水率与最佳含水率越接近,则压实效果越好。因此,在压实前和压实过程中,应该做好地表整平工作。最后,当施工中出现翻浆或者弹簧现象时,应该立即停止作业,对土层进行翻晒处理,减低其含水率。在冲压作业完成后,应该使用光轮压路机进行最后的碾压和整平,以进一步提升地基表层的压实度和平整度。
2.3 冲击碾压施工
在冲击压实试验结束后,通过对相关数据资料的整理和对施工经验的总结,就可以开始进行公路主体的冲击碾压施工。
2.3.1 测量放线
在施工前,需要对路基边线进行测量,在两侧空出约2 cm的区域,使用石灰标出冲压范围。
2.3.2 碾压整平
对于地质状况相对较好的区域,可以直接使用推土机和平地机进行清表整平工作,而对于一些地形起伏较大的区域,要削楞填坑,同时使用光轮压路机碾压1~2遍,对地基表层的压实度、含水率等进行检测,确认合格后,才能进行冲击压实作业。
2.3.3 冲击压实
结合之前的试验数据,将冲击压实机的推进速度控制在10~13 km/h,从路基的一侧向着另一侧进行循环冲碾,同时遵循“先两边,后中间”的施工循序。如果路基宽度在40 m左右,一般需要碾压20遍。
2.3.4 质量检验
在正式冲碾前,需要选择相应的试验路段,试压15遍,然后与之前的试验数据进行对比和分析,为施工提供相应的参考依据。对于该工程而言,其冲压的检验标准为:
①使用三边形碾压机,碾压14遍,然后对标高进行检测;
②之后碾压1遍,再次检测标高,并与碾压前的数据进行对比;
③假如沉降量在1 cm以上,则继续碾压,一直到沉降量小于1 cm,则停止碾压,然后使用灌砂法对土层的密实度和沉降量进行检测。
3 结 语
综上所述,在公路工程的施工中,采用冲击碾压技术,可以结合相应的冲击压实试验,通过填前碾压、填方压实、挖方压实以及路基不强等手段,能够为施工提供有效的参考依据,具有施工速度快,施工效率高,施工周期短,工程成本低等优点,而且能够有效地提高路基的压实度和强度,减少沉降现象,保证道路工程的施工质量,从而推动交通运输行业的持续健康发展。
参考文献:
[1] 王凯,郭建华.浅析公路压工冲击碾压技术的应用[J].世界家苑,2013,(10).
[2] 周奎.公路施工中的冲击碾压技术分析[J].科技创新导报,2011,(23).
[3] 郭明富.高等级公路路基冲击压实技术及工程应用的试验研究[J].交通世界,2010,(19).