公路工程建設(shè)中的路基智能壓實(shí)施工技術(shù)

公路工程建設(shè)中的路基智能壓實(shí)施工技術(shù)摘要：公路工程是國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。其建設(shè)對(duì)道路建設(shè)的重要性不言而喻。壓實(shí)可使路基中的土粒重新排列，增加密度和強(qiáng)度，提高路面在重復(fù)荷載作用下抵抗道路變形的能力。如果路基的壓實(shí)不符合要求，在車輛反復(fù)荷載作用下，容易出現(xiàn)路面裂縫、車轍、沉降、下沉等現(xiàn)象，造成路面水害等病害，加速路面破損。路面會(huì)縮短其使用壽命并產(chǎn)生維護(hù)成本。增加。為避免上述問(wèn)題的發(fā)生，提高公路壓實(shí)質(zhì)量勢(shì)在必行。關(guān)鍵詞：公路工程建設(shè)；路基智能壓實(shí)；施工技術(shù)引言公路工程施工流程中，應(yīng)將壓實(shí)質(zhì)量控制放于施工管理的第一位，采取綜合管理模式，加強(qiáng)公路壓實(shí)度控制，保證其能夠承受較大的行車荷載，以預(yù)防和控制沉陷、地面裂縫等現(xiàn)象發(fā)生，從而延長(zhǎng)公路使用壽命，保證公路的通暢性和運(yùn)營(yíng)管理科學(xué)性。1公路路基概述路基是路面的基礎(chǔ)，是公路結(jié)構(gòu)的重要組成部分，是各類工程相互聯(lián)系的重要紐帶。路基只有具備了較高的強(qiáng)度，才能使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，使其具備較強(qiáng)的抗變形能力，以此應(yīng)對(duì)車輛的反復(fù)碾壓，避免因外力影響而出現(xiàn)公路病害。因此，在進(jìn)行路基施工的過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合多方面因素，選擇最為合適的施工方案，并嚴(yán)格控制施工質(zhì)量以提升其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高資源利用率，延長(zhǎng)公路的使用壽命，從而保證公路的建設(shè)質(zhì)量，避免因施工方案不合理而造成的路基穩(wěn)定性不足。2公路工程壓實(shí)施工技術(shù)的影響因素2.1填料含水量為提高公路壓實(shí)作業(yè)質(zhì)量，注重施工原材料的采購(gòu)質(zhì)量是必要的，其中施工原材料的含水量參數(shù)應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行控制，同時(shí)要做好工程驗(yàn)收和檢測(cè)服務(wù)工作，優(yōu)化驗(yàn)收流程，提高驗(yàn)收質(zhì)量和效率。一旦在質(zhì)量驗(yàn)收環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)填料含水量較大，則立即晾曬，確保填料含水量符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，為后續(xù)公路碾壓施工做足準(zhǔn)備，為壓實(shí)度的提高創(chuàng)造更多有利條件。2.2施工設(shè)備為保證公路施工中壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求，選取合適的碾壓施工機(jī)械設(shè)備是非常有必要的，同時(shí)也要確保碾壓設(shè)備、碾壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的使用功能性和穩(wěn)定性，加強(qiáng)對(duì)碾壓設(shè)備質(zhì)量監(jiān)控，及時(shí)修復(fù)施工中存在的質(zhì)量問(wèn)題。如果在施工作業(yè)的過(guò)程中，碾壓機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)損壞，需及時(shí)的采取必要維修，在碾壓機(jī)械設(shè)備投入使用之前，需要做好設(shè)備采購(gòu)、租賃等的資金投入，選擇使用碾壓施工機(jī)械設(shè)備性能較好的設(shè)備類型。2.3碾壓遍數(shù)碾壓施工過(guò)程中，碾壓遍數(shù)也是重要的設(shè)計(jì)參數(shù)之一，因此要保證碾壓過(guò)程的合理性，如果存在碾壓遍數(shù)不符合設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，則需要進(jìn)行復(fù)核，明確初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)壓實(shí)流程，確保每次碾壓質(zhì)量都能夠符合施工要求。3智能壓實(shí)施工技術(shù)組成及工藝操作流程3.1智能壓實(shí)施工技術(shù)的組成智能壓實(shí)施工機(jī)械設(shè)備與傳統(tǒng)壓路機(jī)設(shè)備相同，主要區(qū)別是增加了傳感器設(shè)備和分析顯示系統(tǒng)，智能壓實(shí)通過(guò)記錄振動(dòng)輪的力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行分析計(jì)算，實(shí)現(xiàn)全路基壓實(shí)指標(biāo)采集和實(shí)時(shí)掌握。智能壓實(shí)控制系統(tǒng)由定位、采集和顯示三大功能部分組成。定位系統(tǒng)基于GNSS技術(shù)，通過(guò)GPS定位和接收實(shí)時(shí)采集壓路機(jī)設(shè)備的位置信息。采集系統(tǒng)采用加速度傳感器采集壓路機(jī)振動(dòng)輪上振動(dòng)信號(hào)，傳輸?shù)浇庹{(diào)器上進(jìn)行分析計(jì)算。顯示系統(tǒng)是對(duì)采集信號(hào)的可視化展示，對(duì)壓實(shí)信息進(jìn)行打印和自動(dòng)存儲(chǔ)。3.2路基壓實(shí)施工技術(shù)工藝操作流程1.設(shè)備檢查。為保證采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，需對(duì)加載與量測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢查。每次施工前應(yīng)檢查激振頻率是否穩(wěn)定、設(shè)備安裝是否牢固等。（2）相關(guān)性校驗(yàn)。分割施工段并設(shè)置試驗(yàn)點(diǎn)，在碾壓過(guò)程中分別對(duì)輕度碾壓、中度碾壓和重度碾壓三種密實(shí)狀態(tài)進(jìn)行壓實(shí)控制指標(biāo)CMV測(cè)定，并與驗(yàn)收控制指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性校驗(yàn)。每種壓實(shí)狀態(tài)下檢測(cè)數(shù)量不小于6組。當(dāng)相關(guān)系數(shù)rN0.7時(shí)，確定相關(guān)系數(shù)和連續(xù)壓實(shí)控制的目標(biāo)值。（3）過(guò)程控制在路基壓實(shí)過(guò)程中需對(duì)壓實(shí)程度、壓實(shí)均勻性和壓實(shí)穩(wěn)定性進(jìn)行過(guò)程控制。1）碾壓過(guò)程控制。在路基智能碾壓過(guò)程中需借助通信技術(shù)對(duì)碾壓遍數(shù)、碾壓軌跡進(jìn)行控制?；鶞?zhǔn)站接收到衛(wèi)星信號(hào)并將差分信號(hào)實(shí)時(shí)發(fā)給流動(dòng)站（壓路機(jī)）；流動(dòng)站接收機(jī)將接收到的衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站差分信號(hào)實(shí)時(shí)聯(lián)合解算，求得基準(zhǔn)站和流動(dòng)站間坐標(biāo)增量（基線向量），實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)實(shí)時(shí)精確定位。2）壓實(shí)程控制。根據(jù)路基填料粒徑大小采用不同壓實(shí)度評(píng)價(jià)方法。對(duì)于細(xì)粒土，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)規(guī)律總結(jié)出智能壓實(shí)檢測(cè)值（ICMV），并與壓實(shí)度建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)設(shè)立智能壓實(shí)目標(biāo)值（ICMV）來(lái)判斷檢測(cè)區(qū)域的壓實(shí)度是否達(dá)標(biāo)。對(duì)壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)的區(qū)域應(yīng)分析原因并改進(jìn)，如提升碾壓作業(yè)工序、換填料、調(diào)整含水率等。對(duì)于細(xì)粒土，常采用沉降差來(lái)評(píng)價(jià)壓實(shí)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。3）壓實(shí)均勻性控制。路基壓實(shí)均勻性常用壓實(shí)過(guò)程中所記錄的智能壓實(shí)曲線來(lái)評(píng)價(jià)。在國(guó)外，奧地利將智能壓實(shí)檢測(cè)值控制在0.80（IC-MV）?1.50（ICMV），且變異系數(shù)小于20%。美國(guó)將90%壓實(shí)數(shù)據(jù)定在0.90（IC-MV）?1.20（ICMV），且沒(méi)有小于0.80（ICMV）的數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。綜合國(guó)內(nèi)外，建議細(xì)粒土按照路基壓實(shí)度大于90%，且智能壓實(shí)檢測(cè)值波動(dòng)范圍控制在0.10（ICMV）以內(nèi)。對(duì)于粗粒土，由于顆粒級(jí)配和形狀差異較大，ICMV波動(dòng)范圍也大，故采用ICMViN0.80（ICMV）。4）壓實(shí)穩(wěn)定性控制。公路規(guī)范已形成壓實(shí)度和路基回彈模量雙指標(biāo)路基質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。壓實(shí)度控制壓實(shí)質(zhì)量，回彈模量指導(dǎo)路基填料選擇。對(duì)于細(xì)粒土，通過(guò)試驗(yàn)方法建立壓實(shí)度與回彈模量關(guān)系，在壓實(shí)度和回彈模量均滿足規(guī)范的前提下，通過(guò)采用壓實(shí)控制指標(biāo)ICMViN（ICMV）來(lái)控制路基穩(wěn)定性。對(duì)于粗粒土，要建立智能壓實(shí)檢測(cè)值（ICMV）與沉降量的相關(guān)關(guān)系，當(dāng)最后兩遍碾壓的沉降差和路基回彈模量均滿足規(guī)范要求時(shí)，再判斷最后兩遍碾壓的智能壓實(shí)檢測(cè)值（ICMV）變化率是否滿足要求。4公路路基壓實(shí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)壓實(shí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)在公路建設(shè)中非常重要，因?yàn)閴簩?shí)質(zhì)量影響路面的耐久性和性能。確保路基按規(guī)定壓實(shí)是壓實(shí)質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要任務(wù)。通常的做法主要依賴于軋制參數(shù)（如軋制道次、軋輥速度、振動(dòng)和壓實(shí)厚度）的監(jiān)測(cè)和控制。隨機(jī)收集樣本來(lái)評(píng)估壓實(shí)質(zhì)量的做法存在重大缺陷。由于樣本有限并不能保證整個(gè)路基壓實(shí)質(zhì)量的可靠，人工取樣會(huì)中斷后續(xù)活動(dòng)，并可能對(duì)壓實(shí)路基造成損壞。此外，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試非常耗時(shí)，無(wú)法實(shí)時(shí)提供壓實(shí)質(zhì)量信息，導(dǎo)致壓實(shí)不足或過(guò)度等問(wèn)題。智能壓實(shí)技術(shù)主要是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)有效提高路基壓實(shí)效果。完整的測(cè)試系統(tǒng)主要包括：GPS系統(tǒng)、加速度傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)報(bào)告系統(tǒng)和用于HMA和WMA壓實(shí)反饋控制的紅外測(cè)溫儀。通過(guò)綜合測(cè)試、文件傳輸和控制系統(tǒng)，智能壓路機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控壓實(shí)過(guò)程并及時(shí)調(diào)整。還可以通過(guò)彩色編碼圖連續(xù)記錄，顯示壓實(shí)道次和壓實(shí)程度，同時(shí)進(jìn)行溫度測(cè)量（對(duì)于HMA和WMA），準(zhǔn)確記錄機(jī)器位置。結(jié)語(yǔ)綜上所述，在公路路基施工過(guò)程中，路基是整個(gè)公路工程建設(shè)中最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)的部分。它在一定程度上決定了公路的施工質(zhì)量。因此，路基的施工質(zhì)量影響著整個(gè)公路工程的施工。質(zhì)量具有關(guān)鍵影響。在今后的道路建設(shè)中，要不斷加強(qiáng)公路路基施工質(zhì)