高速公路路基施工沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用研究

伍先洪

摘 要：為了有效提高高速公路工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛性程度和穩(wěn)定性，必須要有效做好路基碾壓施工。本文有效結(jié)合我國(guó)某地區(qū)一處高速公路項(xiàng)目工程建設(shè)施工案例進(jìn)行分析，重點(diǎn)提出路基施工過(guò)程中，沖擊碾壓技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用要點(diǎn)，有效發(fā)揮出沖擊碾壓技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)，提高路基結(jié)構(gòu)的碾壓效果，保證后續(xù)通車(chē)過(guò)程中路面不會(huì)產(chǎn)生明顯的沉陷以及裂縫問(wèn)題，并且為后續(xù)的高速公路工程項(xiàng)目建設(shè)施工提供有效的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路;路基施工;沖擊碾壓;應(yīng)用

在高速公路工程項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程中，路基施工是其中非常重要的基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，路基結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性，直接關(guān)系到后續(xù)的公路工程使用周期以及行車(chē)舒適度。當(dāng)前我國(guó)各大公路工程建設(shè)中單位，在路基施工過(guò)程中對(duì)沖擊碾壓施工技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越普遍，同時(shí)也是一項(xiàng)比較常用的路基施工技術(shù)方法。沖擊碾壓施工技術(shù)的應(yīng)用效果，直接影響到整個(gè)路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，在具體施工過(guò)程中，工程施工單位需要有效結(jié)合施工區(qū)域的施工地質(zhì)條件以及施工環(huán)境條件，對(duì)沖擊碾壓施工技術(shù)的應(yīng)用點(diǎn)進(jìn)行有效把控，充分保證路基碾壓施工質(zhì)量符合項(xiàng)目工程的施工要求和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也為后續(xù)的通車(chē)安全性打下良好的基礎(chǔ)。

1 沖擊碾壓技術(shù)介紹

在公路工程項(xiàng)目基礎(chǔ)施工過(guò)程中，通過(guò)沖擊碾壓施工技術(shù)可以進(jìn)一步提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。在具體施工當(dāng)中，主要指的是通過(guò)使用配備壓實(shí)輪的沖擊式壓實(shí)機(jī)械設(shè)備，對(duì)公路路基基層部分進(jìn)行全面壓實(shí)處理，將高位勢(shì)能有效轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的土壤進(jìn)行充分?jǐn)D密，保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在公路路基壓實(shí)工作當(dāng)中，沖擊碾壓設(shè)備會(huì)生成較強(qiáng)的沖擊能量，并且在設(shè)備沖擊能量的作用條件下，土石顆粒材料相互之間會(huì)形成位移變形以及剪切力作用，使得整個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的土壤材料可以充分被壓實(shí)。通過(guò)該項(xiàng)施工技術(shù)的有效應(yīng)用，對(duì)道路路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分沖擊碾壓處理，處理完成之后的路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到了全面提高，避免了路基結(jié)構(gòu)工后出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，同時(shí)也有效防止部分路段軟土地基所產(chǎn)生的影響，大幅度提高路基結(jié)構(gòu)的整體施工強(qiáng)度和穩(wěn)定性[1]。

如圖1：

對(duì)于高速公路工程沖擊碾壓施工技術(shù)來(lái)講，在施工當(dāng)中主要使用的是沖擊壓實(shí)機(jī)械設(shè)備，該設(shè)備在使用過(guò)程中和普通類(lèi)型的壓路機(jī)設(shè)備存在較大的差異性，該設(shè)備所產(chǎn)生的沖擊力可以直接滲透到基礎(chǔ)土壤層內(nèi)部，并且實(shí)現(xiàn)整個(gè)振動(dòng)力的擴(kuò)散傳遞，通過(guò)這種沖擊碾壓施工處理方法，對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)層土壤的密實(shí)程度進(jìn)行全面提升。沖擊碾壓施工過(guò)程中，通常情況下碾壓的寬度大小在4 m左右，同時(shí)沖擊壓路機(jī)設(shè)備主要是根據(jù)順時(shí)針和逆時(shí)針的方向反復(fù)進(jìn)行交錯(cuò)碾壓處理，并且根據(jù)中區(qū)域的地質(zhì)條件構(gòu)成狀況，對(duì)碾壓次數(shù)進(jìn)行控制，必須要保證路基結(jié)構(gòu)形成一個(gè)完整的整體，同時(shí)路基結(jié)構(gòu)的承載能力符合后續(xù)的項(xiàng)目工程施工要求。

2 沖擊碾壓技術(shù)在高速公路路基施工當(dāng)中的具體應(yīng)用要點(diǎn)

有效結(jié)合我國(guó)某地區(qū)一段高速公路項(xiàng)目工程建設(shè)施工展開(kāi)分析和研究，本段高速公路工程在施工中的路基石方開(kāi)挖量達(dá)到69萬(wàn)m3，主施工路段的路基填方施工量達(dá)到80萬(wàn)m3，同時(shí)在施工過(guò)程中局部路段填方路基還存在高填方路段，其中高填方路段實(shí)際施工高度為16.5 m。在本次高速公路項(xiàng)目工程施工當(dāng)中，為了最大限度上控制路基結(jié)構(gòu)在施工完成之后所產(chǎn)生的沉降問(wèn)題，工程施工單位通過(guò)使用沖擊碾壓施工技術(shù)，對(duì)路基結(jié)構(gòu)展開(kāi)全面壓實(shí)處理，同時(shí)所使用的壓路機(jī)設(shè)備為Y25型沖擊式壓路機(jī)設(shè)備，可以有效提高路基整體壓實(shí)工作質(zhì)量和穩(wěn)定性[2]。

2.1 試驗(yàn)路段施工技術(shù)應(yīng)用

在正式開(kāi)始進(jìn)行路基碾壓施工之前，為了最大限度上保證路基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性，有效保證沖擊碾壓施工質(zhì)量和效果，必須要對(duì)碾壓施工工藝條件進(jìn)行確認(rèn)，以試驗(yàn)路段為基礎(chǔ)對(duì)路基沖擊碾壓施工工藝要點(diǎn)進(jìn)行全面防控。

2.2 施工前準(zhǔn)備工作

在正式開(kāi)始施工之前必須要有效做好前期的準(zhǔn)備工作。在本次試驗(yàn)路段施工過(guò)程中，在進(jìn)行正式?jīng)_擊碾壓施工之前，需要對(duì)沖擊碾壓施工路段的填筑施工高度、施工層填料的物理學(xué)性能等各個(gè)方面參數(shù)進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)和分析。在針對(duì)參數(shù)確認(rèn)工作當(dāng)中需要在路基結(jié)構(gòu)面以上設(shè)置多個(gè)測(cè)試點(diǎn)位，并且需要使用白灰材料對(duì)低液限粘土段進(jìn)行明確標(biāo)記，需要每間隔20 m間距設(shè)置出3～4個(gè)測(cè)量點(diǎn)位，為后續(xù)的沖擊碾壓施工精度打下良好的基礎(chǔ)。

2.3 沖擊碾壓施工工藝流程

在進(jìn)行沖擊碾壓施工過(guò)程中，首先必須要充分明確壓路機(jī)設(shè)備的具體行駛工作方向，壓路機(jī)設(shè)備需要保證通過(guò)路基的一側(cè)，直接駛向路基結(jié)構(gòu)的終點(diǎn)位置，然后再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換位置重新駛回起點(diǎn)位置，以此來(lái)有效完成初步碾壓施工。牽引機(jī)車(chē)在行駛工作過(guò)程中，必須要有效保證壓實(shí)輪的痕跡，至少需要保證有1/3的重疊度，以此保證整個(gè)路基面可以被完全覆蓋，提高整個(gè)碾壓工作質(zhì)量和效果。與此同時(shí)，在進(jìn)行沖擊碾壓工作當(dāng)中，必須要保證路面碾壓工作的連續(xù)性，在沒(méi)有極特殊的情況下不能自行進(jìn)行中斷[3]。

2.4 測(cè)點(diǎn)回復(fù)和參數(shù)信息記錄

在有效完成一遍沖擊碾壓施工之后，需要及時(shí)展開(kāi)后續(xù)的測(cè)量分析工作，此時(shí)測(cè)量工作仍然也許是用事先準(zhǔn)備階段的測(cè)量點(diǎn)位。首先，需要針對(duì)測(cè)量點(diǎn)的高程數(shù)值大小進(jìn)行精確測(cè)量，同時(shí)針對(duì)每一個(gè)測(cè)量高程的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，然后針對(duì)各個(gè)不同的測(cè)量點(diǎn)位壓實(shí)程度大小進(jìn)行有效控制。在進(jìn)行壓實(shí)度測(cè)量工作當(dāng)中，需要對(duì)測(cè)量路基段30 cm以下部分的壓實(shí)程度情況進(jìn)行有效判斷和分析，同時(shí)在完成相關(guān)參數(shù)信息記錄之后進(jìn)行后續(xù)的沖擊碾壓工作，經(jīng)過(guò)反復(fù)的沖擊碾壓處理之后，充分保證路基段結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性效果。

2.5 試驗(yàn)路段沖擊碾壓效果分析

在本次試驗(yàn)路段通過(guò)沖擊碾壓施工技術(shù)的有效應(yīng)用，在整個(gè)路基碾壓工作效果方面表現(xiàn)非常明顯，整個(gè)路基結(jié)構(gòu)的壓實(shí)程度，可以充分滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)化的道路工程施工規(guī)范要求，并且通過(guò)前期的信息記錄之后，可以看出每增加1.5 m的填筑施工高度，則需要至少進(jìn)行20遍左右的沖擊碾壓處理，方可保證整個(gè)路基土壤被充分壓實(shí)。通過(guò)本次試驗(yàn)路段的路基碾壓施工之后可以看出，通過(guò)使用沖擊碾壓技術(shù)，可以全面提高公路工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和支撐強(qiáng)度。具體的施工過(guò)程中必須要有效保證路基結(jié)構(gòu)的壓實(shí)程度符合工程施工技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相關(guān)壓實(shí)度檢測(cè)參數(shù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)性收集和分析，從根本上提高公路路基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

2.6 質(zhì)量檢測(cè)

沖擊碾壓完成之后，根據(jù)試驗(yàn)路段參數(shù)、設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范對(duì)碾壓區(qū)的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，主要是檢測(cè)路基的沉降情況與壓實(shí)度等方面的情況，對(duì)路基進(jìn)行沖擊碾壓20遍左右時(shí)，高速公路的路堤下沉量約為5 cm～7 cm;沖擊碾壓最后5遍沉降量不得大于1 cm;沖擊碾壓面下1 m范圍內(nèi)的土質(zhì)壓實(shí)系數(shù)應(yīng)高于0.9，或者是地基系數(shù)K30高于80 MPa/m;如果路基為濕陷性黃土地基時(shí)，那么需要滿(mǎn)足濕陷系數(shù)小于0.015。如果沖擊碾壓的次數(shù)或壓實(shí)度未能達(dá)到規(guī)定的施工質(zhì)量要求時(shí)仍需要繼續(xù)碾壓直至合格。對(duì)于每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上，應(yīng)借助傳感器測(cè)量點(diǎn)位土壤的厚度，在此基礎(chǔ)上將檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，判斷是否出現(xiàn)沉降，一旦路面出現(xiàn)土壤結(jié)構(gòu)不平整或有輕微損壞現(xiàn)象時(shí)，可借助人工路面建筑材料給予修整。

3 高速公路路基沖擊碾壓施工注意事項(xiàng)分析

3.1 有效保證施工作業(yè)面的平整程度

在進(jìn)行高速公路路基工程施工過(guò)程中，通過(guò)沖擊碾壓施工技術(shù)的有效應(yīng)用，必須要對(duì)施工作業(yè)區(qū)域進(jìn)行充分清理和平整。因?yàn)?，在使用沖擊壓路機(jī)設(shè)備過(guò)程中，通常情況下無(wú)法對(duì)整個(gè)碾壓作業(yè)面進(jìn)行充分平整，如果施工作業(yè)面的平整程度不足，則無(wú)法有效保證整個(gè)沖擊碾壓施工效果。因此，在正式開(kāi)始進(jìn)行沖擊碾壓工作之前，需要預(yù)先使用壓路機(jī)設(shè)備對(duì)施工作業(yè)面進(jìn)行充分壓實(shí)處理，如果施工作業(yè)面比較干燥，則需要在沖擊碾壓施工之前，有效做好路基表面的灑水除塵，避免在施工過(guò)程中產(chǎn)生大量的灰塵[4]。

如圖2：

3.2 保證路基結(jié)構(gòu)碾壓的均勻性

在針對(duì)高速公路路基沖擊碾壓施工處理工作中，必須要保證路基各個(gè)部分碾壓工作的均勻性，需要及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)彎線(xiàn)路部分進(jìn)行有效調(diào)整，防止沖擊落點(diǎn)和已經(jīng)沖擊完成的落點(diǎn)產(chǎn)生重合情況，進(jìn)而避免路基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生波浪問(wèn)題。與此同時(shí)，還需要進(jìn)一步保證路基沖擊碾壓施工的均勻程度，如果在施工過(guò)程中需要進(jìn)行變速處理則需要先進(jìn)行停機(jī)，同時(shí)在一個(gè)完整的沖擊碾壓過(guò)程中，對(duì)碾壓工作速率進(jìn)行改變，保證路基碾壓工作的均勻程度。

4 結(jié)論

綜上所述，在高速公路工程項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程中，對(duì)于路基施工技術(shù)要點(diǎn)的控制非常關(guān)鍵，通過(guò)采取沖擊碾壓新技術(shù)的有效應(yīng)用，可以進(jìn)一步提高路基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性效果。工程施工單位需要對(duì)沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行全面把控，有效提高公路路基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，延長(zhǎng)高速公路工程的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

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[4]但強(qiáng)強(qiáng)，徐春雷.高速公路路基施工中沖擊碾壓技術(shù)的運(yùn)用分析[J].建材與裝飾，2017（40）：212-213.