文|甘肃省定西公路局 王怀雄
随着我国社会经济的飞速发展,公路工程项目日益增多,在公路工程项目建设中要尤其重视路基施工质量的控制,路基施工能否科学高效开展直接决定了整个公路工程的质量,关系到公路后续的使用情况和寿命。实际施工作业中,借助于冲击压实技术,严格遵循各规范标准,根据施工现场具体情况,合理组织安排施工作业,保证路基工程施工建设质量和效果。基于此,本文重点对冲击压实技术的原理和优势展开分析,并分析了该技术在公路路基工程施工中的实际应用。
冲击压实技术即是在实际施工作业中,利用冲击式压实机以及相应的压实轮相互配合来进行施工。从本质上来说即是在牵引头车的牵引机下,非圆型的夯实大钢轮借助自身重力与前进过程中产生的冲击力,对混凝土路面或路基工程实施粉碎以及夯实作业。冲击压实机属于一种特殊的夯实设备,其包含“碾”与“夯”两种设备的特征,通常来说包括3 到5 个侧面的非圆形钢轮构成,在牵引设备的驱动下借助于持续滚动冲击的方式来实现路基压实目的。借助于冲击压实技术的运用能够让压实深度达到3m 左右,和过去常常采用的一些压实技术比起来表现出更高的作业效率,能够达到14km/h 左右,作业质量也有所提升。冲击压实技术能够确保碾压和冲击等作业共同进行,可以对不均匀沉降予以优化,还可以有效解决很多道路病害,促进公路使用寿命的提升,是一种新型的现代化施工技术。
过去所采用的压实技术对土壤环境有非常严格的要求,特别是对于含水量来说,如果含水量过低或过高都可能会对最终的压实效果产生影响,甚至导致路基施工周期的延长,尤其针对部分大型工程而言,可能会因为地质灾害或者气候因素而造成土壤含水量出现变化,对压实作业的实际效果产生一定的影响。借助于冲击压实技术,对填料要求有所降低,尤其是针对雨水天气较多的施工区域来说更加适用。
公路路基施工中填方厚度和结构承载力之间有着十分紧密的联系,特别是针对软土地基的状态下,能够借助于提升填方厚度的策略来增强路基结构稳定性与强度,另外还能够通过填方厚度的增加来避免可能出现的结构变形或者裂缝。路基工程施工过程中如果选择传统压路机械,其滚轮一般是圆形,其产生上下垂直的压力,但填方厚度的逐渐增加会导致其压力值有所减弱,一般厚度提高到0.6m 时,常规压实技术的实际效果会大打折扣。而应用冲击压实技术能够把压实的有效厚度提高到1m左右,如此一来不但可以有效保障路基结构的压实效果,提升结构稳定性,同时还可以防止投入实际使用后不会存在沉降等现象。
对于公路路基施工作业来说,软土地基属于一个较为普遍的问题,一般来说在工程项目建设初期阶段不会发现有显著的质量问题,但投入实际使用之后路面承载力不断提升,很容易出现裂缝或者路基沉降等现象,在很大程度上影响到行车安全,同时也会极大增加维护成本。借助于冲击压实技术,能够对软土地基予以有效加固,依靠非圆形轮的搓揉和碾压,软土内部水分可以有效挤压出来,同时依托于非定向荷载作用,路基填方材料密实度提升,其结构强度也能够得以进一步提高。最后,冲击压实技术的灵活运用还能够增强路基填方材料的固结效率,这也是其显著优势之一。
本文以某公路工程项目的路基施工为例,探讨冲击压实技术在实践应用过程中的施工技术要点和质量控制措施,该公路工程总长3km,设计双向四车道,路基结构承载力和抗变形性能不高,为保证施工质量能够符合预期设计标准,根据路基工程现场具体情况,运用冲击压实技术实施作业。压实路段长度为270m,平均处理宽度45m。
①前期准备。在当前的公路路基施工项目中,运用冲击压实技术的工程项目并不是很多,因此在施工前期的准备工作上必须打好基础。一是要正确的选择冲击压实机械,当前国内的冲击压路机的型号种类较多,如果不合理的进行选择就很难较好的达到预期计划效果。开始施工作业前需要落实好各项准备工作,摆正填料土和相关设备到位,防止对压实作业的效率带来影响。应当对填料土的质量进行严格检查,保证其含水量满足设计标准,选择洒水或晒干等措施予以处理。另外冲击压实作业往往会涉及到振动式压路机以及冲击式压力机,施工作业开始之前需要对各类机械设备的状态进行检查。若机械使用不当会直接降低碾压质量,若作业过程中出现故障问题也会对碾压效率带来极大影响,甚至延误工期。
②施工放样。为促进路基压实质量的进一步提升,需要在施工作业开始之前对路基工作面实施全方位的检查,可选择全站仪敷设边缘施工控制线以及线路中桩控制线,以此当成是压实标准。测量放样过程中需要对路基边线实施放样,严格查看路基宽度是否符合施工要求。路基工作面处理结束后应当实施复测,根据设计横断面具体位置来绘制路基横断面。同时对护坡道以及路基边沟等实施放样的过程中,能够依靠小型机械对路基边线开挖,根据要求进行测量放样。
③摊铺压实。填料土到场之后选择推土机摊铺平整,应当对中间位置的厚度予以合理管控,通常要保持在1m 之内,随后选择冲击轮宽0.9m 的冲击压路机进行压实,双轮间距1.15m,结束一次冲击压实作业后宽度为2m。选择错开碾压策略,确保一个来回冲击压实路基宽度能够到4m。在实施二次压实作业的过程中需要保证首次压实两轮中间通过,保证两边冲压空隙相同,随后在二次压实时略微朝内调整0.2m,进而保证所有工作面都能够压实。另外,在压实作业实施中,必须要对冲击压路机的前进速度予以合理管控,通常来说应当维持在9.5km/h 到11.5km/h 左右,遵循先两边后中间的顺序进行压实。
一方面应当对填料厚度予以合理控制。路基施工作业过程中选择冲击压实技术,即便并未对填料含水量有较高的要求,然而在具体的施工作业中,如果路基土体过于干燥,也应当进行洒水处理,防止土体表面出现灰尘,降低冲击波传播效率。夯实路面以及高填方过程中,应当保证填料间距在2m 左右,确保填料厚度控制在30cm 左右,从而有效提升路基施工作业的效率和质量。与此同时,由于冲击压实作业产生的冲击能量相对较大,路表下50cm土体含水量会对冲击压实效率造成影响,如果含水量超过一定指标可能会导致公路病害,在这一情况下应当对土体实施晾晒处理,针对严重超标的区域还应当建立排水沟,第一时间清除积水。
另一方面应当严格控制压实度和平整度。对公路路基实施碾压时应当尤其重视对平整度以及压实度的管控。作业过程中需要进行常态化监测,保证冲击压实效果。可选择整车式测试车来对压实效果实施检测。一般来说在冲击压实技术运用后,路基的平整度以及压实度相对较高,通过分析对比相关检测数据信息,冲击压实技术的应用能够让路基压实度增加3%左右。另外还可以选择灌砂法对压实度实施检测,选择弯沉仪查看弯沉情况,从实际施工作业质量而言,冲击压实技术可以显著减少公路段弯沉情况,同时路面更加坚实,防渗性能也得到明显提升,路基强度有充足保障。
与此同时,在路基工程实际施工过程中还需要注意如下几点:首先应当确保压实外缘与路肩外缘之间保持1m 的距离,避免冲击式压路机所产生的冲击力导致路肩受到损坏;其次应当在路床补枪压实以及高填方时间隔2m 左右松铺一层30cm 左右的填料;再次是应当确保施工过程中路基表面略微湿润,可选择适当时机进行洒水;最后是冲击式压路机在转弯过程中必须要控制好具体线路,让凸轮落点尽可能不和上次落点出现重复,防止产生路面“波浪”问题。
总而言之,路基施工属于公路项目工程的关键一环,路基建设质量直接关系到整个公路工程项目的质量和使用寿命。在实际建设过程中,必须要根据具体情况来进行科学分析,灵活运用冲击压实技术,在作业实践中对该技术进行优化与完善,抓住运用关键点,真正发挥出该技术在路基施工建设中的价值与作用,从而确保公路工程项目施工建设质量的有效提升,促进我国公路事业的持续健康发展。