试论冲击碾压技术在高速公路施工中的应用王钢

试论冲击碾压技术在高速公路施工中的应用王钢

(河北建设集团有限公司,河北,保定,071000)

【摘要】由于货车的载重变得越来越大,使得高速公路的路基和路面遭到了严重的损害。在对高速公路进行施工的过程中,由于冲击碾压技术能够有效地提升高速公路路基和路面的强度及稳固性,因此被广泛地应用于高速公路的工程建设中。本文主要探讨了冲击碾压技术在高速公路施工中的应用。

【关键词】冲击碾压技术;高速公路;施工

一、前言

在对高速公路进行施工的时候,其路基一般都填筑的比较高。相比于城市里的普通公路来说,行走在上面的车辆所负重的荷载也大得多。如果高速公路的路基施工得不到质量保证的话,那么势必将会导致高速公路路基发生沉降,严重影响到行车的安全。而在对高速公路进行施工的过程中,利用冲击碾压技术对路面进行施工,能够使得高速公路路基的承载力和强度大大提高,从而确保高速公路路基和路面的质量。

二、冲击碾压技术的施工特点

1、施工效果好

在对高速公路进行施工的时候,与其他的碾压技术相比,利用冲击碾压技术进行施工最为主要的特点就是施工效果好、速度快。因为利用冲击碾压技术进行施工,其实质就是采用冲击式的压实机器来对高速公路进行施工。一般在这种压实器上都会安装相应的压实轮,这样在牵引力的作用下就能够将压实轮的势能转化为动能,从而更好地对高速公路的路面进行冲击。这样在强有力的冲击作用下,会使得高速公路地基中的土粒进行更好地切合,从而使得冲击碾压之后的效果变得更好。

2、低频高振幅的施工特点

在利用振动式的压路机对高速公路的路基进行碾压的时候,这种碾压技术是一种高频低振幅的碾压技术,而当采用冲击式的压路机对路基进行碾压的时候,这种碾压技术所体现出来的是一种低频高振幅的动力特征。在这种碾压技术的冲击之下,能够使得高速公路路面上所承受的荷载达到3000kN左右,并且会有25kJ左右冲击能量作用在高速公路的路基之上。这种低频高振幅的施工技术,能够使得压实轮对高速公路地面的冲击频率达到2s/次,并且还能将这种低频高振幅的冲击波能量向高速公路的地基深处进行传播,从而使得高速公路的路基和路面具有更好的质量。

3、尺寸深、能量高的特点

在对高速公路路基的土体进行冲击碾压的时候,冲击碾压技术还存在着碾压尺寸深、冲击能量高的特点。采用这种碾压技术对高速公路的路基进行碾压,会使得碾压的模式更接近于弹性模式,从而使得在碾压过程中遇到的一些不利因素得到相应的解决。下面举一个工程实例:在对某高速公路的路基进行冲击碾压的时候,对于压实轮的冲击速度保持在12km/h左右,要使压实轮保持这个冲击速度,需要为其提供25N的作用力在冲击压路机中,在对高速公路的路基进行30遍左右的冲击碾压之后,使得高速公路路基的压实深度维持在了25m的位置。这个冲击压实效果,是利用其它的碾压装置所不能达到的,这也充分地体现出了冲击碾压技术尺寸深、能量高的特点。

三、冲击碾压技术在高速公路施工中的应用

1、施工准备

在对高速公路进行冲击碾压施工的时候,为了保证冲击碾压工作能够更好地开展,首先需要做好相应的准确工作。这就需要在开展冲击碾压之前,将高速公路路基上面的杂质清理干净,并且还需要使高速公路路基上面的土质保持平整,最后还需要进行相应的测量放线和对管线的地理位置进行标注等,从而对高速公路的冲击碾压参数进行相应的确定。由于高速公路的建设多为大面积施工,为了保证冲击碾压施工技术的准确性,可以先选择一块具有代表意义的地段进行冲击碾压技术试验,从而对高速公路路基的碾压参数进行精确地定位,并为之后进行高速公路路基全面施工进行合理的人员安排和机械设备配置。

2、压实工艺

对高速公路的路基实行冲击碾压施工,实际上就是一种将压实轮的冲击力向路基土体深层进行作用的施工工艺。对高速公路的路基实行冲击碾压施工,最为主要的优势在于其施工作用的影响非常的深。在对压实轮进行选择的时候,一般会选取轮宽为0.9m,内边距为1.17m的压实轮。在利用这种压实轮对高速公路的路基进行冲击碾压施工的时候,一般对高速公路的路基冲碾30遍左右,就能使高速公路的路基形成1m左右的加厚层。在利用冲击碾压技术进行施工的时候,其相应的冲击作用大致可以分为以下两个阶段:

(1)动能转化为势能。在这个阶段,主要是将压实轮的动能转化为压实轮的势能。压实轮在牵引力的作用下,会缓缓地向前滚动,这时压实轮的重心也会从地面的最低处缓缓地向上移动,当压实轮的重心处于地面的最高处之后,就完成了将压实轮的动能转化成压实轮的势能的全过程。

(2)势能转化为动能。当压实轮的动能全部转化为压实轮的势能之后,会使得冲击碾压器中的液压缸进行伸张,这样会使得压实轮中的压力能得最大程度的释放,从而将压实轮的势能全部转化为压实轮的动能作用在高速公路的路基之上。当压实轮的重心向下进行运动的速度达到最大时,此时压实轮所具有的动能也最大,这样当压实轮作用在高速公路的路基之上时,高速公路的路基将会获得更多的动能,从而使得碾压效果更好。

3、控制指标

我国在对高速公路进行建设的时候,对路基进行填筑的时候,主要是以高速公路的压实度作为施工指标的,这样就使得了不同的施工路基将会选择不同类型和性质的填料,从而使得压实工作的难度大大增加。因此,为了保证高速公路路基的冲压效果,需要对冲击碾压的指标进行相应的控制。

(1)碾压速度。在对高速公路的路基进行冲击碾压的时候,其冲击碾压的效果与碾压的速度是呈负相关。也就是说在冲击碾压的过程中,为了保证高速公路的路基压实效果更好,那么就需要尽可能的降低碾压的速度。因此,在对高速公路的路基进行碾压的时候,一定要对碾压的速度进行合理地控制,从而在保证碾压效果的同时尽可能的提高施工的效率。

(2)碾压遍数。在对高速公路的路基主体进行冲击碾压的时候,其进行碾压的遍数越多,那么将会使得土体的压实度更大。不过,高速公路路基土体的压实度也有一个极限值,当压实度达到这一极限值之后,再进行碾压不仅不会增加土体的密实度,还会在一定程度上影响土体碾压的效果。由此,在对碾压遍数进行确定的时候,一个要根据所需要进行碾压的高速公路路基的土质来进行确定。

(3)铺层厚度。为了保证高速公路的路基具有更好的碾压效果,还需要对高速公路路基的铺层厚度进行合理的控制。对高速公路采用冲击碾压方式进行碾压,一般将高速公路路基的铺层厚度控制在100~120mm之间效果最好。

4、注意事项

(1)合理选择机型。在利用冲击压路机进行高速公路施工的时候,有很多种型号可供选择,如果选择不当将难以达到相应的碾压效果。因此,对于碾压的机型,一定要进行合理地选择。

(2)降低表面含水量。土体的含水量过大,容易影响到碾压的效果,所以对于高速公路路基土体表面含的水量,一定要进行严格地控制。

(3)保持路基整体均匀性。在进行冲击碾压施工的时候,还一定要保证路基整体的均匀性,这样才能更好地进行冲击碾压施工。

四、结束语

总而言之,在对高速公路的路基和路面进行施工的时候,与传统的压实工艺相比,冲击碾压技术有着非常明显的优势。其不仅能够大大增强高速公路路基工程的整体强度,还能有效地防止高速公路的路基发生沉降,从而确保高速公路具有更久的使用年限。

参考文献:

[1]郭磊.冲击碾压技术在高速公路施工中的应用[J].交通世界(建养.机械),2013,01:102-103.

[2]吕明宇.公路及高速公路桥梁的施工技术措施[J].建筑与预算.2015(05):198.

[3]周启琳.山区高速公路施工的特点与施工技术要求[J].黑龙江科技信息.2015(15):199.

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