梁智民
【摘要】公路路基是路面的基礎,是整個公路構造最重要的組成部分。填石路基是公路常見的路基形式,無論是在施工階段還是公路竣工通車后,填石路基出現失穩現象都是很難處理的。本文主要是對沖擊式壓路機在填筑石方路基中的應用做了分析,以此說明此施工工藝和施工方法。
【關鍵詞】填筑,石方路基,沖擊式壓路機
【中圖分類號】U415.521 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)04-0279-01
公路路基是路面的基礎,是整個公路構造最重要的組成部分。因此,路基應具有足夠的強度和穩定性,以保證具有抵抗變形破壞的能力。沖擊式壓路機是一種新型拖式的壓實機械,它與傳統的壓路機不同之處在于它是利用多邊形凸狀碾輪進行的沖擊壓實,從而提高路基的壓實度和承載力。公路路基是路面的基礎,也是整個公路構造中最重要的組成部分。路基所承受的重力一般都是來自于路面傳來的行車荷載、路基本身以及路面的重力。這些負荷均可能使路基發生各種變形,甚至直接導致路面被破壞。因此,路基就必須具有足夠的強度以及穩定性,從而才能避免公路被破壞的情況發生。而路基壓實是確保路基質量的關鍵環節,其主要目的是為了減少土壤顆粒間的縫隙,增大土壤的密實度,從而保證路基具有一定的強度和穩定性。
1、沖擊式壓路機的工作原理
沖擊式壓路機最主要的特點就是其壓實輪為非圓柱形,而是多邊形凸輪狀的碾輪。這種壓實輪有一系列交替排列的凸點和平整的沖擊面,它具有振夯、沖擊的作用。該壓路機主要是采用拖車進行牽引,然后非圓柱形多邊形的壓實輪滾動前進,在前進的過程中,壓實輪的凸點和沖擊平面就會交替的抬起與落下,對地面產生一個勢能與動能聯合沖擊壓實的作用,而且由于其蓄能器的作用,對地面的沖擊也會增大,從而達到對填料或是地面壓實的效果。
2、沖壓式壓路機的施工工藝
為了對沖擊式壓路機用于填筑石方路基的效果進行分析,我們必須先了解其整個施工過程的施工工藝。施工過程中施工工藝的質量是影響填筑石方路基壓實效果的關鍵。
2.1 填料要求與松鋪厚度
沖擊式壓路機是在一般振動壓路機碾壓完成后再進行碾壓,對填料的要求和松鋪厚度不做要求,全部按照填筑石方路基的一般要求實施,填石最大粒徑不超過層厚的2/3,松鋪厚度50cm。填石的強度以及含泥量需要根據施工工程的具體要求而定,而且在使用之前必須先進行試驗。
2.2 填筑石料前的處理
在進行填土石料之前,必須先對場地進行清理,其主要包括路基范圍內的樹根、草皮等植物的根系,并且還需要將路基填筑基底和開挖表面范圍內的種植土清理干凈,集中堆放到路基旁邊。清理干凈后需要對路基基底進行檢測,合格后則對整體填石基底找平,然后用振動壓路機進行碾壓至基底密實。
2.3 攤鋪
進行攤鋪時,首先應該分層進行攤鋪填筑,并且提前將運行的路線排好,由專人指揮卸碴,卸料時采用水平分層,先低后高、先兩側后中央的方式,然后用推土機將其推平,再將有縫隙處用細石塊、石屑、石粉或是砂礫嵌平。
2.4 碾壓
碾壓過程中并不是開始就采用沖擊式壓路機進行碾壓,首先要采用振動壓路機全斷面靜壓一遍,然后采用振動壓路機進行兩遍振壓,在填石路基表面沒有較大石塊突出,凹凸相差不超過100mm,坡度不超過4%時,就采用沖擊式壓路機進行碾壓。在采用沖擊式壓路機進行碾壓的過程中,每次轉彎時都應該不斷的調整轉彎路線,從而才能使沖擊凸輪落點與之前的落點不重復,確保填石路基得到有效的壓實。另外,為了保證安全,在使用沖擊式壓路機進行碾壓的時候,一般只碾壓路基設計范圍以內的部分。在用沖擊式壓路機碾壓至路基表觀密實、級配良好時,需再采用振動壓路機進行一遍強振壓實,如圖1所示。
3、沖擊式壓路機在填筑石方路基施工中的應用效果分析
在填筑石方路基碾壓施工過程中并不是所有的壓實過程都采用沖擊式壓路機來進行的,上面我們談到的施工工藝已經提到,在使用沖擊式壓路機之前還使用了振動壓路機。使用振動壓路機進行碾壓的主要目的是為了讓路基表面更為平整并有一定的密實度,只有這樣,沖擊式壓路機才能夠進行沖擊碾壓。沖擊式壓路機在填筑石方路基施工中進行沖擊碾壓的主要效果體現在路基的沉降量,而且路基經過沖擊產生的沉陷值就直接提高了路基不同深度的密實度。如果在進行填筑石方路基碾壓施工的過程中沒有采用沖擊式壓路機,而只是采用振動壓路機進行碾壓的話,路基的密實度不僅沒有采用沖擊式壓路機的效果明顯,而且施工過程也更為復雜。將沖擊式壓路機與振動壓路機結合使用,既可以增加路基的密實度,也減少了施工時間,同時也較好的減少了路基碾壓施工后沉降不均勻的情況發生。
沖擊式壓路機應用于填筑石方路基碾壓過程中,主要是在振動壓路機對整個路基進行了整體的找平與簡單的壓實后,它對路基進行進一步的壓實。對路基壓實情況進行檢測的時候主要是運用高差法和挖坑目測法。試驗段結果證明,一段只采用振動壓路機進行碾壓,靜壓一邊,振壓六遍,石方填筑路基高度17.4m,采用高差法檢驗檢測,每層嚴格控制,嚴格按照最后兩遍沉降差小于2mm,但路基成型3個月后,再次檢測,出現了不均勻沉降和沉降量超出規定值,平均沉降42mm,最大處110mm。另一段采用振動壓路機和沖擊式壓路機相結合,振動壓路機靜壓一遍,振壓兩遍,沖擊振壓2遍,石方填筑路基高度21.6m,路基成型3個月后,經檢測,平均沉降量22mm,最大沉降量29mm,明顯提高了填石路基的質量.沉降量明顯減小.路基和路面質量得到保障。
4、總結
填石路基的內部填石壓實越充分,填石體內摩擦角與抗剪強度就越大,路基相應的穩定性就越高。內部填石的壓實質量主要由施工工序配合質量檢測進行控制。在施工工序中,特別是對填料強度、級配、最大粒徑、壓實厚度、壓實遍數、壓實功能、壓實沉降差等都應科學控制,以提高內部填石的內摩擦角。因此,在公路工程中,填石路基穩定性的重要性是不言而喻的,無論是在施工階段還是公路竣工通車后,填石路基出現失穩現象都是很難處理的,因此,采用沖擊式壓路機進行施工,能取得極好的效果。