沖擊壓實(shí)技術(shù)在公路工程路基施工中的應(yīng)用

徐艷芳

摘 要：公路工程在國(guó)家和社會(huì)的發(fā)展中占據(jù)著非常重要的位置，直接影響著國(guó)計(jì)民生的進(jìn)步。沖擊壓實(shí)技術(shù)在公路路基施工中應(yīng)用得非常廣泛，能夠在加快施工進(jìn)度的同時(shí)，提高路基的質(zhì)量，延長(zhǎng)公路的使用壽命。本文對(duì)沖擊壓實(shí)技術(shù)的概念和特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，并以實(shí)際案例為依據(jù)，分析了這一技術(shù)的具體應(yīng)用和質(zhì)量控制要點(diǎn)，促進(jìn)公路工程事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：路基；公路工程；沖擊壓實(shí)技術(shù)；應(yīng)用

1 沖擊壓實(shí)技術(shù)的概念及特點(diǎn)

1.1 沖擊壓實(shí)技術(shù)的概念

壓實(shí)技術(shù)在公路路基的施工中應(yīng)用得非常廣泛，主要分為振動(dòng)壓實(shí)與靜壓實(shí)技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，沖擊壓實(shí)技術(shù)指的是借助一定的機(jī)械設(shè)備對(duì)作用力進(jìn)行轉(zhuǎn)化，路基在強(qiáng)大的動(dòng)能以及勢(shì)能力量下，起到一定的壓實(shí)效果。當(dāng)前狀況下，常常使用沖擊壓實(shí)機(jī)進(jìn)行路基的施工，在反復(fù)擠壓和滾壓作用下，排出地基中的水分，使土體的凝結(jié)時(shí)間有效縮短，最終與路基的施工標(biāo)準(zhǔn)相符合。

1.2 沖擊壓實(shí)技術(shù)特點(diǎn)分析

（一）填料含水量要求低

沖擊壓實(shí)技術(shù)對(duì)填料含水量要求較低，與振動(dòng)壓實(shí)與靜壓實(shí)技術(shù)相比，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。采用這種技術(shù)的最佳含水量為3%，當(dāng)填料含水量大于這個(gè)數(shù)值時(shí)，需要對(duì)填料進(jìn)行翻曬。當(dāng)含水量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)后，繼續(xù)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)的下一步施工，使施工環(huán)節(jié)得到簡(jiǎn)化。在干旱以及半干旱區(qū)域應(yīng)用沖擊壓實(shí)技術(shù)效果更加明顯，在填料表面灑上少量水之后，借助相應(yīng)的方法使碾壓作業(yè)，促進(jìn)碾壓工作的順利進(jìn)行，便可以開(kāi)展碾壓作業(yè)，工作量強(qiáng)度較低。

（二）填方厚度增加

在傳統(tǒng)的壓實(shí)技術(shù)下，由于單一的豎向荷載作用，路基的壓實(shí)效果和厚度受到的影響較大，具有一定的局限性。采用沖擊壓實(shí)技術(shù)，除了豎向荷載作用之外，還能提供水平方向的剪切力，并且能夠加深豎向荷載作用的深度。因此，在施工的過(guò)程中，可以對(duì)較厚的填料進(jìn)行一次性碾壓，在縮短工期、加快施工進(jìn)度的同時(shí)，使整個(gè)路基填方的分層數(shù)得到減少，提高路基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，增強(qiáng)承載能力。

（三）沖擊能量更大

沖擊能量指的是沖擊壓路機(jī)沖擊輪內(nèi)外半徑差與沖擊輪自身質(zhì)量的乘積，路基工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與施工效果與沖擊能量的大小呈現(xiàn)正比關(guān)系。在實(shí)際的施工過(guò)程中，壓路機(jī)產(chǎn)生的沖擊能量在路基壓實(shí)層以?xún)?nèi)的3—5m比較適用，能量團(tuán)在沖擊作用下逐漸形成，可以達(dá)到比振動(dòng)壓路機(jī)更好的施工效果。機(jī)械輪轉(zhuǎn)動(dòng)形成的線(xiàn)速度直接影響著沖擊壓實(shí)對(duì)壓實(shí)層產(chǎn)生的能量大小，根據(jù)實(shí)踐可以看出，12～15km/h為壓實(shí)速度，2m為壓實(shí)輪外徑，3.34m/s為形成的沖擊速度。450kN為超重型振動(dòng)壓路機(jī)激振上限，1000kN為拖式振動(dòng)壓路機(jī)激振最大上限。在詳細(xì)對(duì)比的基礎(chǔ)上，在正常狀態(tài)下，壓實(shí)力為25kJ的沖擊壓路機(jī)在施工中應(yīng)用效果更好。

2 沖擊壓實(shí)技術(shù)在公路路基施工中應(yīng)用方向

2.1 不良土質(zhì)施工

在交通行業(yè)中，公路工程發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用，直接影響著人們的日常出行和社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展。公路工程的數(shù)量在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中不斷增多，相應(yīng)的施工設(shè)備和技術(shù)也不斷完善，在施工中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。公路工程施工的環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，在施工的過(guò)程中，會(huì)面臨著一系列的地質(zhì)、土壤、水文、氣候等問(wèn)題，其中，土質(zhì)的影響最為明顯。雖然振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械在施工中能夠取得良好的效果，但是在粉質(zhì)土、濕陷性黃土、過(guò)飽和土等環(huán)境時(shí)，作業(yè)的難度會(huì)明顯加大，不僅影響施工進(jìn)度，還會(huì)嚴(yán)重降低工程的最終質(zhì)量。

2.2 水泥路改造施工

水泥混凝土路面是公路工程施工中的主要選擇材料，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，在車(chē)輛荷載加大和自然環(huán)境的影響下，路面會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂、破損等現(xiàn)象，量問(wèn)題，影響通車(chē)的正常進(jìn)行，降低行車(chē)的舒適性和安全性。針對(duì)現(xiàn)實(shí)情況，在改造的過(guò)程中，需要破碎處理原有路面，使路面裂縫明顯減少，增強(qiáng)路面的平整度和堅(jiān)實(shí)度。在長(zhǎng)線(xiàn)路的改造中，應(yīng)用沖擊壓實(shí)技術(shù)能夠起到比較明顯的效果，在節(jié)約資源、降低成本、加快施工進(jìn)度的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)處理的效果，合力有效地控制造價(jià)預(yù)算，實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.3 檢測(cè)補(bǔ)壓施工

采用沖擊壓實(shí)技術(shù)可以產(chǎn)生巨大的沖擊能量，作用到更深的土層之中。在高填方路段通常選擇振動(dòng)碾壓作業(yè)方式進(jìn)行處理，當(dāng)鋪設(shè)1.5m之后，借助沖擊壓實(shí)壓路機(jī)進(jìn)行重復(fù)碾壓，在正常操作下，來(lái)回幾次操作之后，沉降情況比較明顯。在這樣的方式下，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)路基結(jié)構(gòu)碾壓過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，使施工階段的每一項(xiàng)步驟更加科學(xué)合理，為運(yùn)營(yíng)階段奠定良好的基礎(chǔ)，使路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)，提高自身的抗變形能力，延長(zhǎng)公路的使用壽命。

3 沖擊壓實(shí)技術(shù)在公路路基施工中的具體應(yīng)用

3.1 工程概述

選取某段公路路基工程，對(duì)沖擊壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。23678.5m為該工程全長(zhǎng)，設(shè)計(jì)為雙向四車(chē)道形式，路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力較低，與規(guī)定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差距。需要以施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況為依據(jù)，在有效分析的基礎(chǔ)上，選擇沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行路基的碾壓，278m為壓實(shí)路段的總長(zhǎng)，46m為路段的寬度。

3.2 施工技術(shù)分析

（一）施工準(zhǔn)備

在施工之前，需要檢查與測(cè)試壓路機(jī)、灑水車(chē)、牽引機(jī)等相關(guān)設(shè)備，為施工的順利進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)。以相關(guān)規(guī)定為依據(jù)，使路基填土高度符合設(shè)計(jì)要求，平整土地的時(shí)候，采用專(zhuān)業(yè)的平地機(jī)設(shè)備，使沖擊力在控制的范圍和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，促進(jìn)碾壓作業(yè)的順利進(jìn)行。明確碾壓作業(yè)的布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)沉降監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)了解，嚴(yán)格控制壓實(shí)度檢測(cè)面。當(dāng)長(zhǎng)度在200m以?xún)?nèi)時(shí)，需要保證檢測(cè)面在2個(gè)以上；當(dāng)沖擊碾壓段長(zhǎng)度在200m ～400m之間，3個(gè)沉降觀(guān)測(cè)面與實(shí)際情況相互吻合；若長(zhǎng)度在500m以上，需要進(jìn)行4個(gè)觀(guān)測(cè)斷面的設(shè)置。同時(shí)，需要對(duì)觀(guān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)進(jìn)行詳細(xì)記錄，使觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，為后期施工提供相應(yīng)的便利條件。

（二）施工放樣

在對(duì)路基進(jìn)行檢查的時(shí)候，需要采取專(zhuān)業(yè)的方式，保證檢查的全面性和針對(duì)性。具體來(lái)說(shuō)，利用全站儀，對(duì)邊緣施工控制線(xiàn)和線(xiàn)路中樁控制線(xiàn)進(jìn)行敷設(shè)，為壓實(shí)作業(yè)提供必要的準(zhǔn)備。在施工之前，需要找準(zhǔn)所有水準(zhǔn)點(diǎn)和導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)，在有效復(fù)測(cè)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，采取相應(yīng)的方式及時(shí)進(jìn)行矯正，保證施工點(diǎn)的準(zhǔn)確性。另外，需要按照20m的距離，在直線(xiàn)段恢復(fù)路基邊線(xiàn)，按照10m的距離，設(shè)置樁號(hào)的中線(xiàn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄。為保證后期施工的準(zhǔn)確性，需要將石灰灑在中邊線(xiàn)處，對(duì)路基寬度進(jìn)行校驗(yàn)，使其達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。

（三）攤鋪壓實(shí)

當(dāng)填料土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，需要借助專(zhuān)業(yè)的推土機(jī)，保證路面的平整度，期間，需要將攤鋪的厚度控制在1m范圍內(nèi)。完成上述施工之后，需要以施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況為依據(jù)，選擇具有針對(duì)性的壓路機(jī)，對(duì)路面進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的沖擊碾壓，使沖擊壓實(shí)后的寬度保持在2m。以本工程案例為依據(jù)，選用錯(cuò)開(kāi)碾壓方法為佳，經(jīng)過(guò)一個(gè)來(lái)回的碾壓，可以使路基寬度達(dá)到4m左右。在二次碾壓的時(shí)候，需要按照從中間到兩邊的順序進(jìn)行，保證兩邊的空隙距離一樣，提高碾壓的效果。

4 沖擊壓實(shí)技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 做好路肩保護(hù)

沖擊壓實(shí)技術(shù)在公路路基施工中的應(yīng)用，可以使路基的壓實(shí)度得到有效提高。在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要采用多邊形壓路機(jī)，在強(qiáng)大的壓實(shí)作用下，路肩受到的影響較大，因此，必須采取一定的措施進(jìn)行路肩的防護(hù)，使公路的整體質(zhì)量得到保障。在施工的過(guò)程中，對(duì)壓路機(jī)和路基邊緣的距離進(jìn)行控制，以實(shí)際情況為依據(jù)，在調(diào)整的基礎(chǔ)上，使碾壓頻率控制在合理范圍內(nèi)，將土石顆粒受作用力的影響降到最低，防止偏移現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證路肩的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 躲避結(jié)構(gòu)物

施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件非常復(fù)雜，在壓實(shí)作業(yè)的過(guò)程中，需要注意土體的開(kāi)挖。電纜與管道等是常見(jiàn)的阻礙物，遇到此類(lèi)結(jié)構(gòu)物時(shí)，需要停止開(kāi)挖的繼續(xù)進(jìn)行，并針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行合理有效的調(diào)整，需要與結(jié)構(gòu)物保持大約5m的距離。在進(jìn)行碾壓的時(shí)候，在強(qiáng)大沖擊力的影響下，板涵頂容易出現(xiàn)一定程度的損壞，因此，必須保證板涵頂距離在3m以上。

4.3 控制填料厚度

在路基的施工過(guò)程中，為防止路基土表面過(guò)于干燥，需要進(jìn)行灑水工作，防止土體表面灰塵的產(chǎn)生，保證沖擊波的傳播速度達(dá)到規(guī)定要求。對(duì)路面進(jìn)行夯實(shí)或者高填方時(shí)，控制填料的間距在 2 m 左右，填料厚度在 30 cm 左右，加快路基施工的進(jìn)度。另外，當(dāng)含水量較大時(shí)，常常發(fā)生公路病害現(xiàn)象，需要晾曬處理含水量過(guò)大的土體，也可以設(shè)置排水溝及時(shí)排出嚴(yán)重超標(biāo)部位的積水。

4.4 控制壓實(shí)度與平整度

控制壓實(shí)度和平整度，具體來(lái)說(shuō)如下：在碾壓工作完成之后進(jìn)行專(zhuān)業(yè)有效的檢測(cè)，可以采用整車(chē)式測(cè)試車(chē)，保證路基質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。壓實(shí)度檢測(cè)的常用方法是灌砂法，借助專(zhuān)業(yè)的彎沉儀，對(duì)施工公路段的彎沉情況進(jìn)行檢測(cè)，保證路面的堅(jiān)實(shí)度和穩(wěn)定性達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)路面的防水效果，使路基強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，滿(mǎn)足車(chē)輛的正常通行。

5 結(jié)語(yǔ)

沖擊壓實(shí)技術(shù)在公路工程地基施工中具有非常廣泛的應(yīng)用，填料含水量要求低，增加填方厚度，沖擊能量更大，能夠在加快施工進(jìn)度的同時(shí)，增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性。在具體的施工中，需要做好施工準(zhǔn)備、施工放樣、攤鋪壓實(shí)等工作，同時(shí)做好做好路肩保護(hù)，躲避結(jié)構(gòu)物，控制填料厚度和壓實(shí)度與平整度，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格有效的控制，提高路基的整體性能，為公路工程事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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