交通工程路基路面压实施工技术研究
摘要
关键词
交通工程;路基路面;压实;施工技术
正文
引言:路基路面作为交通工程的重要组成部分,其施工质量优劣对道路的使用性能和使用寿命有着直接影响。压实作为路基路面施工的关键工序,对材料颗粒间的嵌合和摩擦力增大、孔隙率降低、干密度提高具有重要作用,是保证路基路面强度、稳定性和耐久性的基本前提。近年来,随着交通事业的快速发展和路基路面施工技术的不断进步,越来越多的先进压实施工新技术得到应用,极大地提高了路基路面的施工质量和效率。
1路基路面压实施工工艺流程与质量控制
1.1 施工工艺流程
路基路面压实施工一般包括以下工艺流程:
(1)压实前准备:施工前需要对原材料的级配、含水量等进行检测,确保满足设计和规范要求;合理选择压路机械,并检查其性能状态;对现场施工人员进行技术交底和安全教育。
(2)材料铺筑:用专用摊铺机械或人工摊铺法将材料摊铺到设计高度,并整平。铺筑材料的松铺厚度不宜超过20cm。
(3)洒水:为保证材料含水量满足压实要求,需酌情对材料进行洒水润湿处理。含水量宜控制在最佳含水量的±2%范围内。
(4)碾压:待材料含水量和松铺厚度满足要求后,开始碾压作业。碾压遍数视材料性质、含水量、压实层厚、机械性能等因素确定,一般不少于3遍。
(5)检测:为控制压实质量,需采用环刀法、灌砂法等现场检测方法,检测压实度。路基顶面压实度应≥96%;路面各基层压实度应≥98%。
1.2 质量控制要点
在路基路面压实施工质量控制中,原材料质量把控至关重要,所用的集料、砂石、土工合成材料等必须符合设计和规范要求,并需经过严格检测,确保质量合格后方可使用。含水量控制是压实施工的另一项关键因素,施工时应采用快速测定仪进行频繁检测,通过适当洒水和晾晒,将含水量控制在规定范围内,确保压实效果。同时,压实层厚也需严格控制,应根据压实机械的压实能力合理选择,如采用振动碾时每层材料松铺厚度不宜大于30cm,使用双钢轮振动碾时则不应超过20cm。此外,碾压遍数和碾压速度也是影响压实质量的重要因素,碾压遍数要满足设计要求,速度要均匀,避免欠压或过压。施工中还应注意新旧层之间、横向接缝处的压实质量,采取搭接碾压、铣刨挤压等有效措施。最后,在整个施工过程中应实时检测压实度等质量控制指标,一旦发现问题要及时处理,确保路基路面压实施工的综合质量满足规范和设计要求。
2路基路面压实施工新技术
2.1 碾压施工技术
(1)智能压路机
智能压路机是利用全球卫星定位系统(GNSS)、传感器、数据采集分析系统等技术,实现压实过程参数的自动监控和实时反馈的高新技术压路机械。智能压路机可记录碾压时的轨迹、速度、振幅、频率等数据,并通过传感器测量油箱温度、轮胎气压等设备状况参数。数据采集分析系统可对采集的海量数据进行分析处理,并将分析结果实时反馈,指导压实作业。可以实现压实过程的可视化监控、质量问题的快速诊断、作业参数的动态优化,从而提高压实质量和效率。
(2)节能环保型压路机
节能环保型压路机采用电驱动技术和节能发动机,实现了更环保、更节能、噪音更低的绿色施工。其动力传动系统改用交流电机,通过变频控制实现无级调速,油耗仅为传统压路机的50%左右。振动系统也采用了电控振动技术,可根据材料特性、压实状态自动调节激振力,减少对基础的扰动,降噪减振效果显著。节能环保型压路机的推广应用,可在保证施工质量的同时,实现节能减排,符合绿色交通建设理念。
2.2冲击碾压技术
冲击碾压是一种新型快速路面压实技术,通过瞬时冲击荷载实现路面材料的快速压实。其工作原理是利用重锤自由落体产生的瞬时冲击荷载,使路面产生局部塑性变形,完成压实过程。与传统碾压施工相比,冲击碾压具有压实效率高、工期短、造价低、可连续施工等特点。冲击碾压机的核心部件是一个由液压装置驱动的重锤,其冲击能量可达每次200kN•m。重锤呈自由落体运动,落在调平板上,将冲击能量传递给路面,使其产生塑性变形挤密。冲击区宽度可达2m,速度可达20m/min,单位时间内的碾压面积是传统压路机的10倍以上。国内外研究表明,冲击碾压技术可显著提高路基路面压实质量,尤其适用于改造硬化路面、处治弱下卧层和加铺薄层等工程。随着冲击碾压装备的不断完善,其在道路工程压实施工中的应用将越来越广泛。
2.3智能压实技术
智能压实技术是物联网、大数据、智能算法等现代信息技术在路基路面压实施工中的综合应用。其核心是通过在施工设备、物料、现场环境中植入大量传感器,实时采集压实过程参数和状态数据,并通过无线通信网络传输到数据中心,进行大数据分析处理,智能化控制系统根据分析结果对作业设备发出调整指令,从而实现对压实过程的全面监测和动态优化控制。以某智能压实系统为例,该系统由无线数据采集单元、数据处理分析软件和自动反馈控制单元组成。无线数据采集单元包括GNSS定位模块、加速度传感器、红外线测温仪等,用于采集碾压轨迹、振动频率、材料温度等参数。数据处理分析软件可对采集数据进行融合分析,判断材料类型、含水量、温度场分布、压实状态等。自动反馈控制单元将分析结果转化为控制指令,实时调整碾压速度、激振力、碾压遍数等作业参数。该系统可实现压实过程的可视化、智能化控制,压实质量更加均匀可靠,效率可提高30%以上。
结束语:综上所述,路基路面压实施工是保证道路工程质量和性能的关键环节。采用先进的压实施工新技术,可显著提高压实质量和效率。本文重点分析了智能压路机、节能环保型压路机、冲击碾压、智能压实等几项先进技术,这些技术代表了路基路面压实施工的新方向。随着交通事业的快速发展和科技进步,未来路基路面压实施工的自动化、信息化、智能化水平将不断提升,压实质量和效率将进一步提高。
参考文献:
[1]李艳华,徐凯.公路工程路基路面压实施工的技术研究[J].汽车周刊,2024,(07):77-79.
[2]陈骁.交通工程路基路面压实施工技术研究[J].工程技术研究,2024,9(04):73-75.
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