公路路基施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用探析

劉少雷

（甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730060）

路基是公路項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵組成部分，必須加強(qiáng)質(zhì)量控制，避免工程質(zhì)量問(wèn)題。沖擊碾壓技術(shù)是路基施工過(guò)程中的常用技術(shù)手段。施工公司和施工人員在選擇沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，要緊跟施工過(guò)程，掌握關(guān)鍵技術(shù)，加強(qiáng)過(guò)程質(zhì)量控制，讓公路路基工程的建設(shè)更加牢固。

1 沖擊碾壓技術(shù)的基本原理

沖擊碾壓技術(shù)的原理主要是利用沖擊輪傳熱的巨大沖擊力來(lái)加固路基。沖擊滾子采用規(guī)則的多邊形非圓形滾子軸承，減少設(shè)備及機(jī)械設(shè)備的能耗，并使設(shè)備在整個(gè)傳動(dòng)過(guò)程中越來(lái)越穩(wěn)定。通常每秒可以碾壓地面2～3次，并提高了路基的抗壓強(qiáng)度，可靠性和抗?jié)B透性。此外，在公路路基的建設(shè)中，使其在公路路基的施工過(guò)程中充分發(fā)揮作用，步驟如圖1所示。

圖1 沖擊碾壓流程圖

2 沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用案例

2.1 項(xiàng)目概述

目前，在一個(gè)黃土路項(xiàng)目中有5條高填方路段，其中的田土和水坑面積相對(duì)較大，屬于軟土路基，填充的路基約為20cm，在應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)的過(guò)程中，每個(gè)部分的沖擊碾壓總頻率超過(guò)20次。

2.2 施工準(zhǔn)備

在混凝土施工的過(guò)程中，會(huì)使用到各種機(jī)械設(shè)備，包括灑水車、牽引器、夯實(shí)檢查等，而在實(shí)際操作過(guò)程中為了使地面壓實(shí)度工作順利進(jìn)行，應(yīng)進(jìn)行平度的修整，這需要充分發(fā)揮找平機(jī)的作用。完成上述操作后，測(cè)量以下指標(biāo)值：干密度為2.2 g/cm3，水量為8%，在施工過(guò)程中，在中心線、中心線往右1m、中心線往左1m處設(shè)置3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離為20m，通過(guò)填砂方法對(duì)每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的路基進(jìn)行壓實(shí)度測(cè)試，并詳細(xì)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.3 填土平整

充分注意方格網(wǎng)的鋪設(shè)、寬度、預(yù)埋的寬度等問(wèn)題，并且進(jìn)行了科學(xué)處理。在檢查填充層以下20cm處的填土的水分含量后，為了進(jìn)行下一次沖擊碾壓施工，水分含量必須達(dá)到8%。

2.4 沖擊碾壓

2.4.1 滾動(dòng)速度

在混凝土沖擊碾壓的過(guò)程中，必須有效掌握碾壓速度，太快或太慢都不合適，如果碾壓速度較快，將會(huì)影響未固定的路基土地、影響壓路機(jī)振動(dòng)的有效性及整體施工效率并延誤施工。通過(guò)對(duì)路段的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，該道路滾動(dòng)的最佳速度應(yīng)保持在4.5 km/h。

2.4.2 滾動(dòng)頻率

沖擊輥的每個(gè)輪子的總寬度為0.9 m，兩個(gè)輪子之間的距離為1.17 m，沖擊滾動(dòng)的跨度為4m，地面的寬度必定會(huì)受到影響，并且必須碾壓7.8 m，因此必須碾壓翻滾兩次才能完成。每進(jìn)行第二次滾動(dòng)是在碾壓第一次滾動(dòng)中兩輪中間未滾動(dòng)的部分。理論上，沖擊碾壓的兩側(cè)留有13cm的間隙。第二遍碾壓在第一遍軋制中未軋制的間隙。第三次重復(fù)第一次碾壓，反復(fù)操作。在該項(xiàng)目的路基沖擊碾壓施工中，共碾壓20次，最終厚度控制在1.4 m。滾動(dòng)數(shù)據(jù)信息如表1所示。沖壓模具現(xiàn)場(chǎng)選擇了K17 100-K17 200作為測(cè)試部分，總長(zhǎng)度為100 m，寬度為20 m。路基土壤是一般的新黃土，具有代表性的，濕陷性水平是自重濕陷性。根據(jù)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的土壤樣品屬于低液限砂ML）和低液限黏土（CL）的匯合區(qū)域。土壤樣本號(hào)為ML，CLO。表2列出了該地點(diǎn)的一般新黃土關(guān)鍵工程項(xiàng)目的特征。

表1 路基沖擊碾壓滾動(dòng)數(shù)據(jù)信息

表2 基底一般新黃土物理力學(xué)性質(zhì)

該實(shí)驗(yàn)使用宇通重工6830沖擊壓路機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：靜態(tài)數(shù)據(jù)潛在沖擊力30 kJ，壓實(shí)總寬度2×0.9 m，最佳工作速度10km/h，道路轉(zhuǎn)彎半徑為6m，合理的壓實(shí)深度為1m，輸出功率不小于235 kW。操作步驟為：（a）清理整平；（b）鋪設(shè)固定高度和間距的固定樁；（c）沖擊碾壓作業(yè)；（d）觀察土壤樣本的向下運(yùn)動(dòng)和收集；（e）重復(fù)步驟（c），（d）進(jìn)行10遍、15遍、20遍、25遍、30遍的沖壓實(shí)驗(yàn)。高程檢測(cè)點(diǎn)的位置與以前相同。收集土壤樣品時(shí)，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)周圍有2個(gè)采樣點(diǎn)。間隔不小于5m。沉降量是沖擊壓實(shí)實(shí)際效果的主要體現(xiàn)。土層的壓縮改善了不同深度的路基土的壓實(shí)。在經(jīng)過(guò)不同道次的沖擊后，使用計(jì)測(cè)量每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的下沉量，并測(cè)量與不同軋制道次相匹配的平均下沉量。試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 沖擊碾壓下沉量觀測(cè)結(jié)果

經(jīng)過(guò)不同的沖擊碾壓時(shí)間后，選擇環(huán)刀法對(duì)不同深層的含水量和壓實(shí)度進(jìn)行取樣。沖壓模次和次數(shù)之間的相關(guān)曲線圖如圖2所示。

圖2 各深度處壓實(shí)度與沖擊碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線

3 需要注意沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題

為了更好地使沖擊碾壓技術(shù)達(dá)到更強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用效果并提高道路路面工程的施工質(zhì)量，建筑工程公司還應(yīng)注意以下問(wèn)題：

3.1 有效選擇沖擊碾壓機(jī)械設(shè)備

沖擊碾壓機(jī)械和設(shè)備的類型、型號(hào)和規(guī)格很多。為了更好地促進(jìn)路基工程的基礎(chǔ)建設(shè)，取得更強(qiáng)的實(shí)用效果，應(yīng)選擇合適的沖擊和滾動(dòng)機(jī)械設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)備的凈重是不同的，輪的外觀是不同的，沖擊軋制的實(shí)際效果將完全不同。

因此，在公路項(xiàng)目中，有必要將現(xiàn)場(chǎng)施工細(xì)節(jié)與施工質(zhì)量控制目標(biāo)相結(jié)合，并使用適當(dāng)?shù)臎_擊和碾壓設(shè)備。

3.2 重視安全距離

沖擊機(jī)的型號(hào)大，凈重也很大。為了保證施工的實(shí)際效果，提高質(zhì)量管理水平，確保施工安全，有必要在整個(gè)施工過(guò)程中加大間距控制。為了保證施工人員和現(xiàn)場(chǎng)施工的安全，必須貫徹文明安全施工的核心理念。在公路路基施工中，沖擊壓路機(jī)的壓路機(jī)側(cè)面與建筑物之間的距離應(yīng)大于1m，排水工程應(yīng)確保填料的回填厚度合理。這樣，可以有效地保證項(xiàng)目的施工效果和施工質(zhì)量，路基施工的基礎(chǔ)施工可以獲得更好的效果。

3.3 加強(qiáng)水量的控制

在沖擊碾壓施工中，關(guān)鍵目標(biāo)是夯實(shí)和壓實(shí)路基砂土。為了更好地確保實(shí)際的施工效果，必須提高路基的密實(shí)性，并且必須增加混合物的水含量。要高度重視含水量的檢測(cè)工作，并在最佳含水量范圍內(nèi)控制化合物的含水量，有利于促進(jìn)施工的平穩(wěn)發(fā)展，提高沖擊軋制技術(shù)的熟練度，以及確保工程建設(shè)質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

沖擊碾壓技術(shù)滿足公路路基施工的要求，可用于路基施工并取得明顯效果。有利于減少路基的沉降，確保路基的穩(wěn)固性和可靠性，并確保汽車安全、平穩(wěn)地行駛。因此，施工公司和施工人員應(yīng)重視沖擊碾壓技術(shù)在公路路基建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用，嚴(yán)格遵循操作流程、掌握施工技術(shù)要點(diǎn)。